[实用新型]一种顶部带有双层结构的一体化反应堆

说明书

技术领域

本实用新型涉及新型核反应堆的设计，具体涉及一种顶部带有双层结构的一体化反应堆形式。

背景技术

一体化反应堆区别于常规回路式反应堆的特点是将蒸汽发生器、主泵、控制棒驱动机构等主设备直接与压力容器组合成一个整体，从而使得反应堆的主冷却剂系统结构更紧凑，有利于核反应堆的小型化；由于去除了这些设备之间的连接管道，发生破口事故的频率降低，有利于提高核反应堆的安全性。

国际国内的研发机构已提出了多种形式的一体化反应堆，包括美国西屋公司主导研发的IRIS反应堆、韩国原子能研究所研发的SMART反应堆、日本原子能研究所研发的MRX反应堆等。

根据这些一体化反应堆的主泵、控制棒驱动机构等主设备的布置方式，可将这些反应堆归纳为两类：部分一体化和完全一体化，这两种反应堆的基本结构分别如图1和图2所示。在部分一体化的反应堆中，主泵电机或控制棒驱动机构等设备仍布置在压力容器外；在完全一体化的反应堆中，主泵和控制棒驱动机构等设备完全布置在压力容器内，并浸没在主冷却剂中。

在部分一体化的反应堆中，由于部分设备布置在压力容器外，因此压力容器的贯穿孔较多，增加了主冷却剂系统压力边界破损的风险，降低了反应堆的安全性。

在完全一体化的反应堆中，所有主设备都布置在压力容器内，从而减少了压力容器的贯穿并增强了反应堆的安全性，但由于主泵、控制棒驱动机构等电气设备浸没在高温带放射性的主冷却剂环境中，设备的工作环境非常恶劣。一方面，现有技术的各类主泵和控制棒驱动机构不能满足如此苛刻的工作条件要求，因此该设计的工程实施性较差；另一方面，将这些设备浸没于高温带放射性的主冷却剂中，设备的可靠性较差、设备在役检查和维修不方便。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种避免上述完全一体化反应堆的缺点，并进一步增强了反应堆安全性的顶部带有双层结构的一体化反应堆。

本实用新型所述的一种顶部带有双层结构的一体化反应堆，其包括设置在压力容器内的堆芯、内置式蒸汽发生器、主泵和控制棒驱动机构；压力容器上部筒体与环形的设备支撑平台构成整体结构，弧形的压力容器内顶盖通过压力容器内顶盖与设备支撑平台的法兰连接在设备支撑平台；控制棒驱动机构设置在压力容器内顶盖上，主泵设置在设备支撑平台上；堆芯和内置式蒸汽发生器布置在设备支撑平台下方；

压力容器外顶盖设置在压力容器上部筒体顶端，并且通过压力容器外顶盖与压力容器上部筒体的法兰与压力容器上部筒体连接。

如上所述的一种顶部带有双层结构的一体化反应堆，其所述的压力容器内顶盖与设备支撑平台在压力容器顶部构成第一道压力边界、压力容器外顶盖与压力容器上部筒体在压力容器顶部构成第二道压力边界，在这两道压力边界内形成了压力容器顶部的密闭腔体，主泵、控制棒驱动机构布置在密闭腔体内；在密闭腔体内预充保护气体。

如上所述的一种顶部带有双层结构的一体化反应堆，其多组与主冷却剂相连的管线依次贯穿设备支撑平台、压力容器上部筒体，延伸至压力容器外，在与主冷却剂相连的管线上还设置有隔离阀或止回阀，并且隔离阀或止回阀设置在密闭腔体内。

如上所述的一种顶部带有双层结构的一体化反应堆，其所述的设备支撑平台为环形平板结构，在环形平板上下方设置加强肋板；或者所述的设备支撑平台为环形平板结构，环形平板下方为弧形边角。

如上所述的一种顶部带有双层结构的一体化反应堆，其在压力容器上部、且设备支撑平台以下的筒体上设置一道压力容器中上部连接法兰。

本实用新型所述的另一种顶部带有双层结构的一体化反应堆，其包括设置在压力容器内的堆芯、内置式蒸汽发生器、主泵和控制棒驱动机构；压力容器上部筒体与平板型顶盖构成整体结构，平板形顶盖兼作设备支撑平台；主泵和控制棒驱动机构设置在平板型顶盖上；堆芯和内置式蒸汽发生器布置在平板型顶盖下方；压力容器外顶盖设置在压力容器上部筒体顶端，并且通过压力容器外顶盖与压力容器上部筒体的法兰与压力容器上部筒体连接。

如上所述的一种顶部带有双层结构的一体化反应堆，其所述的平板形顶盖是压力容器顶部的第一道密闭压力边界，压力容器外顶盖与压力容器上部筒体在压力容器顶部构成第二道密闭压力边界，在这两道密闭压力边界内形成了压力容器顶部的密闭腔体，主泵、控制棒驱动机构布置在上述密闭腔体内；在密闭腔体内预充保护气体。

如上所述的一种顶部带有双层结构的一体化反应堆，其多组与主冷却剂相连的管线依次贯穿平板型顶盖、压力容器上部筒体，延伸至压力容器外，在与主冷却剂相连的管线上还设置有隔离阀或止回阀，并且隔离阀或止回阀设置在密闭腔体内。