[发明专利]沸水反应器的中罩连接结构

说明书

本申请所要求保护的是1997年8月29日提交的美国临时专利申请No.60/057,552的利益。

本发明总体上涉及核反应器，特别是用于这种核反应器的罩。

沸水反应器一般包括一反应器芯，其位于一反应器压力容器(RPV)内。一种公知的反应器压力容器(RPV)包括一基本上为圆柱形的壳体。该壳体的直径例如可以是大约20英尺，其厚度大约为7英寸。一个基本上为圆柱形的芯罩位于该壳体内，并与壳体壁隔开，来抑制反应器芯燃料束的水平运动，并将向下流动的芯内流体与向上流动的芯内流体分开。具体地说，罩是一圆柱形的钢结构，其围绕反应器的芯，且其提供一隔板，用于将穿过芯向上的流体与在罩和反应器压力容器之间的环形空间内向下的流体分开。罩的下段支撑多个部件，例如芯板和两组芯内导管束缚件。芯板也支撑着芯内导管的顶端。

罩段承受到高程度的注量。例如与芯相对的罩的上段就是在高注量区内。低于芯的罩的下段则在较低注量区域内。公知，辐射有助于导致某些沸水反应器(BWR)材料的裂纹。因此，上罩段可能比下罩段对辐射引起的应力腐蚀裂纹(IASCC)更敏感。

一些公知的罩包括在芯的底部的一螺栓连接件。然而，罩一般通过将多个不锈钢圆柱段焊接在一起形成。具体地说，通过圆周焊接将相邻罩段的各端连接起来。因此，如果需要更换上罩段，则需要卸下整个罩。而卸下整个罩需要卸下芯板和其它部件。在某些公知的反应器构造中，顶部隔栅通过螺栓连接在罩的顶部，并且该顶部隔栅可以卸下并替换，而无需卸下罩。

希望提供一种罩，其拆除上罩段时无需卸下下罩段和芯板。还希望这种罩与公知的罩具有相同的功能。

这些和其它目的通过一种中罩连接结构来实现，该中罩连接结构改善了罩的更换性。在一实施例中，这种罩包括一芯罩和一下罩。一芯板支撑凸缘被夹在芯罩和下罩之间，芯板支撑凸缘支撑芯板。中罩连接结构由芯罩上的一凸缘和下罩上的一凸缘形成。芯板支撑凸缘位于芯罩和下罩的凸缘之间。这些凸缘上的孔对正，从而可以使螺栓从这些对正的孔中穿过。

可以从下罩上卸下芯罩，而不会影响下罩和芯板，卸下芯罩也不会影响芯板与下罩之间的定位和对正。上述罩的在高注量区使罩段，即芯罩可以卸下，而不影响芯板和下罩。因此，上罩可以独立于下罩更换。此外，上罩可以独立于芯板卸下，这样就不必与芯板对正。而且，芯板可以独立于上罩更换。相信两段的罩比公知的单个罩更容易操作、构造和更换，而且，相信所需的更换时间和材料都要比单个罩减小。

图1是一示意性的局部横剖的视图，示出了一沸水反应器；

图2是按照本发明的一实施例的罩的透视图，图中截去了一部分；

图3是图2所示的罩的一分解图；

图4是用于与图2所示的罩有关的凸缘连接的一横剖面图；和

图5是用于与图2所示的罩有关的芯罩连接的一横剖面图。

图1为一示意性的局部横剖面图，其示出包括一反应器压力容器(RPV)102的沸水反应器100，反应器压力容器(RPV)102大致为圆柱形，其一端由一底头106封闭，而另一端由一可拆卸顶头(未示出)封闭。一顶部引导件108位于该反应器压力容器(RPV)102内的一芯板110上方隔开一定距离处。一罩112围绕着芯板110并由罩支撑结构114所支撑。在罩112与该反应器压力容器(RPV)102的壁之间形成一环116。一环形的导流板118围绕该反应器压力容器(RPV)102在罩支撑结构114与该反应器压力容器(RPV)102的壁之间延伸。

图1中示出的反应器压力容器(RPV)102是关闭的，许多部件被拆除。例如，在运行中许多燃料束和控制杆(未示出)位于顶部引导件108与芯板110之间的区域中。此外，在运行中蒸汽分离器和干燥器以及许多其它部件(未示出)位于顶部引导件108上方的区域内。

顶部引导件108为格状结构，它包括多个顶部引导柱126，这些顶部引导柱限定顶部引导开孔128。芯板110包括多个凹入面130，他们基本上与顶部引导开孔128对正，以便易于将燃料束定位在顶部引导件108与芯板110之间。利用顶部引导开孔128和凹入面130将燃料束插入顶部引导件108与芯板110之间的区域。特别是，各燃料束通过顶部引导开孔128插入，并由芯板110和顶部引导柱126水平支撑。燃料束在竖直方向上由未示出的结构支撑。