[发明专利]一种海洋核动力平台多盒转运方式的换料系统

说明书

本发明涉及一种海洋核动力平台多盒转运方式的换料系统，该系统包括核燃料装卸舱、乏燃料贮存舱和反应堆舱，乏燃料贮存舱和反应堆舱，乏燃料贮存舱和反应堆舱与核燃料装卸舱之间分别设有吊装口，所述吊装口设有垂直导轨；所述核燃料装卸舱内设置有转运吊车、新燃料贮存间、专设屏蔽设施、堆顶结构存放箱、堆芯燃料操作设备和多盒燃料转运容器；所述反应堆舱内设置有核反应堆；所述乏燃料贮存舱内设置有乏燃料装卸机和乏燃料水池，所述乏燃料贮存水池内设置有乏燃料贮存格架。该换料系统能够实现海洋核动力平台自主换料，提高换料过程燃料组件转运的操作效率，缩短换料时间，提升换料效率。

技术领域

本发明涉及海上浮动堆换料，具体地指一种海洋核动力平台多盒转运方式的换料系统，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核燃料更换，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，处于倾斜、摇摆、震荡等动态工况下，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。且无论是陆地核电站还是核动力船舶均普遍采取单盒换料方式，每次从核反应堆芯拆卸一组燃料组件即进行转运至乏燃料水池中进行贮存，造成燃料组件转运效率较低。

在实现海洋核动力平台自主换料过程中，现有技术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。核动力船舶换料过程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。无论是陆地核电站还是核动力船舶均普遍采取单盒换料方式，燃料组件转运效率较低。

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多盒转运方式的换料系统，该换料系统能够实现海洋核动力平台自主换料，提高换料过程燃料组件转运的操作效率，缩短换料时间，提升换料效率。

实现本发明目的采用的技术方案是一种海洋核动力平台多盒转运方式的换料系统，该换料系统包括核燃料装卸舱、乏燃料贮存舱和反应堆舱，乏燃料贮存舱和反应堆舱位于核燃料装卸舱的下方并且相邻布置，且乏燃料贮存舱和反应堆舱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、专设屏蔽设施、堆顶结构存放箱、堆芯燃料操作设备和盒燃料转运容器；

所述反应堆舱内设置有核反应堆；

所述乏燃料贮存舱内设置有乏燃料装卸机和乏燃料水池，所述乏燃料贮存水池内设置有乏燃料贮存格架；所述新燃料组件贮存格架用于贮存准备装入核反应堆堆芯的燃料组件，保证燃料组件的结构、临界安全及洁净，所述乏燃料装卸机用于操作燃料组件，实现燃料组件从盒燃料转运容器中燃料组件装入乏燃料贮存格架中。

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，所述新燃料贮存间为单独房间，用于新燃料组件接受、检查及贮存，房间结构有益于对新燃料组件进行实体防护；所述新燃料组件检查装置用于接收及检查从外部运来的新燃料组件，以备装入反应堆堆芯。

进一步地，所述盒燃料转运容器至少为两个，用于卸料及装料过程分别在不同舱室同时进行燃料组件装入或卸出，多盒燃料转运容器有益于缩短换料过程装料和卸料时间，进一步提高换料效率。