[发明专利]一种海洋核动力平台水下转运方式的自主换料系统

说明书

本发明涉及一种海洋核动力平台水下转运方式的自主换料系统，其包括核燃料装卸舱、乏燃料贮存舱和安全壳，乏燃料贮存舱和安全壳位于核燃料装卸舱的下方，乏燃料贮存舱和安全壳与核燃料装卸舱之间分别设有吊装口；所述核燃料装卸舱内设置有转运吊车新燃料贮存间、存放专设屏蔽设施、堆顶结构存放箱；所述安全壳内设置有反应堆，反应堆上方设置有换料水池，换料水池上方设置有燃料装卸机；所述乏燃料贮存舱内设置有乏燃料装卸机和乏燃料贮存水池；所述乏燃料贮存舱和安全壳的底部通过转运通道连通，转运通道内设有转运小车。本发明系统能够实现海洋核动力平台自主换料，提高核动力装置使用效率，提高换料过程乏燃料组件转运的安全性及操作效率。

技术领域

本发明涉及海上浮动堆反应堆装卸料，具体地指一种海洋核动力平台水下转运方式的自主换料系统，属于海洋核能技术领域。

背景技术

海洋核动力平台作为搭载有核动力装置的焊接结构钢质船式浮动平台，长期系泊于指定作业海域，可根据用户需求提供电能和淡水。其反应堆经过一个周期的运行后需要更换核燃料组件。为保障用户持续能源供给，提高核动力装置负荷因子和海洋核动力平台的经济性，需在停堆后尽可能短的时间内完成换料，在不借助外部设施情况下进行海上自主换料操作。但目前尚无海上自主换料相关技术的实现。

在海上进行核燃料的装卸与贮存面临着诸多难题。海洋核动力平台长期作业于海上，一直处于倾斜、摇摆的状态，保证燃料组件在装卸和贮存过程中不被破坏，确保换料过程的临界安全、辐射屏蔽安全和热工水力安全是非常关键的问题。同时海洋核动力平台可利用空间是有限制的，能用于换料操作的空间更为紧张，陆地核电站换料系统和设备的设计及布置方式对海洋核动力平台已不适用。现有核动力船舶均需进行船坞换料，大量时间花费在非换料操作上，严重降低了核动力装置的使用效率，且普遍采取容器换料方式，容器转运乏燃料过程中衰变热导出安全性较差、同时转运效率较低。

在实现海洋核动力平台自主换料过程中，至少存在如下问题：

目前陆地核电站换料系统和设备的设计及布置方式对空间要求较大，对海洋核动力平台已不适用。现有核动力船舶技术在换料过程中大量时间花费在往返作业海域以及进出船坞过程，核动力装置的使用效率低下，经济性差，不适用于海洋核动力平台。核动力船舶换料普遍所采取的容器换料方式在衰变热导出方面安全性较差，且乏燃料转运效率较低，不利于海洋核动力平台提高安全性和经济性。

发明内容

本发明目的在于克服上述现有技术的不足而提供一种海洋核动力平台水下转运方式的自主换料系统，该系统能够实现海洋核动力平台自主换料，提高核动力装置使用效率，提高换料过程乏燃料组件转运的安全性及操作效率。

实现本发明目的采用的技术方案是一种海洋核动力平台水下转运方式的自主换料系统，其包括核燃料装卸舱、乏燃料贮存舱和安全壳，乏燃料贮存舱和安全壳位于核燃料装卸舱的下方，所述乏燃料贮存舱和安全壳与核燃料装卸舱之间分别设有吊装口，所述吊装口设有垂向导轨；

所述核燃料装卸舱内设置有转运吊车新燃料贮存间、存放专设屏蔽设施、堆顶结构存放箱；所述安全壳内设置有反应堆，反应堆上方设置有换料水池，换料水池上方设置有燃料装卸机；

所述乏燃料贮存舱内设置有乏燃料装卸机和乏燃料贮存水池，乏燃料贮存水池内设置有乏燃料贮存格架；

所述乏燃料贮存舱和安全壳的底部通过转运通道连通，所述转运通道内设有转运小车。

进一步地，所述新燃料贮存间内设置有新燃料贮存格架及新燃料组件检查装置。

进一步地，所述核燃料装卸舱内还设置有检修间。

进一步地，所述核燃料装卸舱内还设置有平板车和水平扶持机构，所述平板车和水平扶持机构用于对被吊设备水平吊运进行导向。

进一步地，所述专设屏蔽设施至少为两个，分别用以转运大型反应堆构件和小型反应堆构件。