[发明专利]一种泳池式常压低温供热堆燃料装卸系统及方法

说明书

本发明涉及泳池式供热堆燃料操作技术领域，具体公开了一种泳池式常压低温供热堆燃料装卸系统及方法。该系统中装卸料机可在相连的堆芯水池及乏燃料水池之间任意移动；水下辅助装卸料平台安装在堆芯水池上方检修平台上，装卸料机可通过辅助装卸料机在堆芯水池区域进行燃料的装卸操作。可精确抓取堆芯任意位置的燃料组件，并可将其完全包络在固定套筒中，并转运至乏燃料组件贮存格架；该系统及方法确保装卸料过程中人员、燃料组件、设备安全可控且技术可行；相对压水堆核电站燃料装卸和贮存设备，在满足深水换料操作的功能和性能要求前提下，该发明所有换料相关设备更加简单、可实现技术成熟度较高且具备较强的成本优势。

技术领域

本发明属于泳池式供热堆燃料操作技术领域，具体涉及一种泳池式常压低温供热堆燃料装卸系统及方法。

背景技术

泳池式低温供热堆(以下简称“低温堆”)是针对核能供热的具体要求，运用深水池供热堆的创新技术，合理地降低反应堆的工作温度，使供热反应堆可以工作在常压深水池内，使反应堆系统及设备与加压反应堆相比进行根本性的简化。从燃料操作的角度，与压水堆相比具体涉及以下几个方面不同：

1、低温堆堆芯与乏燃料水池共用同一个厂房，二者通过水闸门的开启/关闭实现连通和隔离，实现组件在堆芯和乏池的转运；压水堆核电站堆芯反应堆厂房与燃料厂房是分离的，乏燃料组件从堆芯卸出后在换料水池通过燃料传输通道实现燃料组件在堆芯和乏燃料水池之间的转运；

2、压水堆堆芯燃料组件上管座距离装卸料机轨道约12.5米，低温堆堆芯燃料组件上管座距离装卸料机轨道约21米，对于燃料的抓取定位要求更高；

3、由于低温堆没有燃料传输通道，因此必须要有专用燃料装卸装置来进行燃料的转运。

发明内容

本发明的目的在于提供一种泳池式常压低温供热堆燃料装卸系统及方法，其可以实现堆芯换料及出堆后的乏燃料组件运输、贮存等过程，达到安全、可行、经济的目的。

本发明的技术方案如下：一种泳池式常压低温供热堆燃料装卸系统，该系统包括装卸料机以及水下辅助装卸料平台，其中，装卸料机可在相连的堆芯水池及乏燃料水池之间任意移动；水下辅助装卸料平台安装在堆芯水池上方检修平台上，装卸料机可通过辅助装卸料机在堆芯水池区域进行燃料的装卸操作。

所述的装卸料机包括桥架轨道、大车、小车、固定套筒以及伸缩套筒，其中，桥架轨道铺设在乏燃料水池以及堆芯水池的上方；所述的大车可沿所述的桥架轨道在X方向进行运动；在大车上与X方向垂直的水平Y方向上设有轨道，并在该轨道上设有小车，在小车下方固定安装有抓取组件，并通过安装在小车上的主提升机构控制抓取组件实现对燃料组件的抓取。

所述的抓取组件包括固定套筒、伸缩套筒以及爪具，其中，所述的固定套筒固定安装在小车的下端，位于固定套筒中的伸缩套筒上端与主提升机构相连接，并在伸缩套筒的下端设有爪具。

所述的大车上还设有辅助提升机构，其作为主提升机构的辅助应急设备。

所述的水下辅助装卸料平台包括导向臂和平台基座，其中，平台基座安装在检修平台上，在平台基座上安装有导轨，一对导向臂安装在平台基座的导轨上，并可通过导向臂在平台基座导轨上的移动，实现对检修平台下方燃料组件的精确定位。

所述的导向臂为带有“锯齿状”导向孔的箱体式结构，并在其内部设有驱动机构，通过两个导向臂合拢形成方形导向孔阵列，实现对伸缩套筒的精确、可靠导向定位。

所述的固定套筒下端面高于乏燃料水池以及堆芯水池之间设置的水闸门。

一种泳池式常压低温供热堆燃料装卸方法，该方法具体包括如下步骤：

步骤1、根据目标燃料组件的状态和坐标，调整装卸料机的位置，并抓取燃料组件；

步骤2、利用装卸料机提升所抓取的燃料组件；