[发明专利]一种适用于浮动式反应堆的上部堆内构件

说明书

本发明公开了一种适用于浮动式反应堆的上部堆内构件，涉及船用核电装置领域，包括支承筒，支承筒顶部固设有一水平设置的固定支承板，固定支承板上设有可供反应堆控制棒组件通过的通孔；导向筒，导向筒设置于支承筒内部，导向筒一端嵌设于固定支承板通孔内；加速蓄能装置，所述加速蓄能装置设于所述固定支承板顶部，加速蓄能装置用于在反应堆控制棒组件落棒时向反应堆控制棒组件提供额外动能。本发明的适用于浮动式反应堆的上部堆内构件包括加速储能装置，通过将加速储能装置设于反应堆压力容器内的上部堆内构件内，可实现反应堆压力容器内的控制棒组件加速储能功能，实现了浮动式反应堆海洋环境条件下的控制棒组件加速落棒。

技术领域

本发明涉及船用核电装置领域，具体涉及一种适用于浮动式反应堆的上部堆内构件。

背景技术

反应堆堆内构件位于反应堆压力容器内，为压力容器内的冷却剂提供流道，主要分为上部堆内构件和底部堆内构件。其中，上部堆内构件主要为控制棒组件提供保护和可靠的导向；底部堆内构件主要为燃料组件及其相关组件提供可靠的支撑和定位、屏蔽中子和γ射线。在反应堆发生紧急情况时，需要使控制棒组件落入反应堆堆芯控制停堆，以保障反应堆工作安全。

由于浮动式反应堆的特殊运行环境，整个反应堆长期处于倾斜、摇摆和升沉的海洋环境中，传统依靠重力作用驱动控制棒组件插入堆芯控制停堆的方式不能安全实现落棒动作。为保证紧急停堆时控制棒组件能够快速回落至堆芯，满足核设计的落棒时间要求，需要设置特殊的加速储能装置，以确保反应堆安全停堆。

国内外浮动堆反应堆结构设计中，大多把加速储能装置设置在反应堆压力容器外，用于驱动控制棒组件升降的控制棒驱动机构中，虽然起到了加速落棒的作用，但是在装卸料过程中需要逐一对控制棒驱动机构进行拆除，因此，对控制棒驱动机构提出了更高的工艺要求，并显著地增加了反应堆装卸料操作时间，降低了核电站的经济效益。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种适用于浮动式反应堆的上部堆内构件，可实现浮动式反应堆海洋环境下压力容器内的控制棒组件加速落棒功能，结构简单可靠、便于反应堆装卸料操作。

为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：

一种适用于浮动式反应堆的上部堆内构件，其设于反应堆压力容器内部，包括：

支承筒，所述支承筒顶部固设有一水平设置的固定支承板，所述固定支承板上设有可供反应堆控制棒组件通过的通孔；

导向筒，所述导向筒设置于所述支承筒内部，所述导向筒一端嵌设于所述固定支承板所述通孔内；

加速蓄能装置，所述加速蓄能装置设于所述固定支承板顶部，所述加速蓄能装置用于在反应堆控制棒组件落棒时向反应堆控制棒组件提供额外动能。

在上述技术方案的基础上，所述导向筒设置至少两组，且与控制棒组件数量保持一致，各组导向筒轴向相互平行。

在上述技术方案的基础上，所述加速蓄能装置包括弹性件，所述弹性件被压缩地保持在固定支承板顶部，所述弹性件用于在落棒时弹出反应堆控制棒组件。

在上述技术方案的基础上，所述加速蓄能装置包括：

套筒支承筒，所述套筒支承筒固设于所述固定支承板顶部，所述套筒支承筒与所述导向筒对应设置且相互连通；

弹簧导向筒，所述弹簧导向筒设于所述套筒支承筒内部，所述弹簧导向筒顶端与所述套筒支承筒顶部固定连接；

弹簧上座，所述弹簧上座一端伸入所述弹簧导向筒内，另一端被固定于所述弹簧导向筒和套筒支承筒之间；

加速弹簧，所述加速弹簧设于所述弹簧导向筒内部，其一端与所述弹簧上座固定连接，另一端固设有一弹簧下座。