[发明专利]一种用于陆上小型反应堆的换料方法及换料装置

说明书

技术领域

本发明涉及核电领域，尤其涉及一种用于陆上小型反应堆的换料方法及换料装置。

背景技术

现有技术中，核反应堆取出燃料组件进行更换主要通过如下方式，首先，将起重机的提升工具下降到燃料组件的顶部，在提升工具上设置有多个向下延伸的组件，通过包围和垂直地交迭控制方式延伸到燃料组件的顶部。紧接着，向下延伸元件锁定在燃料组件顶部对应的匹配构件上，提升工具与燃料组件相连。最后，起重机将燃料组件移动到乏燃料水池内，并将向下延伸组件由燃料组件的顶部分离，提升工具与燃料组件解除连接。

现有的核反应堆燃料组件的换料方法主要存在如下技术问题：

1、乏燃料水池的充排水量较大，换料过程中需求的流通换料水体积较大，容易造成浪费。

2、换料操作繁琐，换料路径长。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种用于陆上小型反应堆的换料方法及换料装置，能够在水中完成新、乏燃料组件的更换；简化换料操作，换料路径短，换料过程中流通的换料水体积小。

为了解决上述技术问题，本发明的实施例提供了一种用于陆上小型反应堆的换料装置，用以在水中更换新、乏燃料组件，其特征在于，包括：隔间；设置在隔间中的安全壳，安全壳包括安全壳本体和设置在安全壳本体具有的第一开口端上的安全壳顶盖；设置在安全壳中的反应容器，反应容器包括反应容器本体和设置在反应容器本体具有的第二开口端上的反应容器顶盖；以及可拆卸地套接在第一开口端和第二开口端之间能够将安全壳本体和反应容器本体之间的腔室密封的水套，其中：拆除安全壳顶盖和反应容器顶盖，水套保持腔室密封，反应容器本体和隔间之间能够液体连通。

其中，隔间上设有用以控制隔间内水位高低的闸门，闸门与外部水道相连通。

其中，水套包括：用以密封连接在第一开口端上的外连接部以及用以密封连接在第二开口端上的内连接部。

其中，外连接部和/或内连接部呈圆形。

其中，第一开口端的水平位置高于第二开口端的水平位置。

为解决上述技术问题，本发明还提供了一种用于陆上小型反应堆的换料方法，用以在水中更换新、乏燃料组件，其特征在于，包括以下步骤：隔间进水，将其中的安全壳完全淹没；将隔间中的水位降低至安全壳本体具有的第一开口端以下，拆除安全壳顶盖；在第一开口端和反应容器本体具有的第二开口端上安装水套，水套将安全壳本体和反应容器本体之间的腔室密封；拆除反应容器顶盖，隔间水位升高，直至隔间与反应容器本体之间的水位高度一致；更换反应容器本体中的燃料组件。

其中，还包括开启或关闭隔间上的闸门，控制隔间中水位升降的步骤。

其中，更换反应容器本体中的燃料组件的步骤包括：在水下装卸和运输新、乏燃料组件的步骤。

其中，还包括：设置第一开口端的水平位置高于第二开口端的水平位置的步骤。

其中，更换反应容器本体中燃料组件的步骤之后还包括以下步骤：控制抽出反应容器本体中的水，并将隔间中的水位降低至第一开口端以下，并安装反应容器顶盖；拆除水套并安装安全壳顶盖。

本发明所提供的用于陆上小型反应堆的换料方法及换料装置，具有如下有益效果：

第一、由于在第一开口端和第二开口端之间设置可拆卸的能够将安全壳本体和反应容器本体之间的腔室密封的水套，在新、乏燃料组件更换的过程中，水套能够将安全壳本体和反应容器本体之间的腔室密封，使新、乏燃料组件的装卸、运输均可在水下完成，满足换料的各项要求。

第二，隔间上的闸门能够控制隔间内的水位高低，实现各换料阶段的水位控制，换料过程中流通的换料水体积小。

第三、与闸门连接的外部水道可作为反应堆的设备转运和燃料转运的通道，能够进一步简化换料操作，换料路径短。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例对陆上小型反应堆进行水下换料的第一状态示意图。

图2是本发明实施例对陆上小型反应堆进行水下换料的第二状态示意图。

图3是本发明实施例对陆上小型反应堆进行水下换料的第三状态示意图。

图4是本发明实施例对陆上小型反应堆进行水下换料的第四状态示意图。