反应器压力容器的烟囱组件以及核反应器停运期间该烟囱组件的存放方法与流程

本发明公开涉及沸水反应器(BWR)停运期间反应器压力容器(RPV)的烟囱的拆卸和存放。

背景技术：

图1是常规反应器压力容器的剖面视图。参见图1，反应器压力容器100包括在堆芯围筒(core shroud)114内的芯板118。芯板118是圆形板，其具有圆形开口并尤其支撑控制棒和包括多个燃料棒116的燃料组件。芯板118支撑堆芯围筒114并且也可栓接到堆芯围筒114中的支撑凸耳上。芯板118也形成堆芯围筒114内的分隔件，其导致再循环流传入燃料支撑件并穿过燃料组件。堆芯围筒114是圆柱形结构，其将穿过堆芯的冷却剂的上升流与下降管环流分开。顶部引导件112栓接到堆芯围筒114的顶部上。该顶部引导件112是格栅结构，其为燃料组件的顶部提供横向支撑。顶部引导件112的格栅结构中的每个开口都可以为四个燃料组件提供横向支撑和引导(或者在周边开口的情况下，为两个或三个燃料组件)。烟囱108是支撑汽水分离器104的相对长的圆柱形结构，并且被栓接到顶部引导件112上。烟囱分隔件110位于烟囱108内并且呈单个结构的形式。烟囱分隔件110起作用来引导离开堆芯的混合蒸汽和水流以限制交叉流动并最小化对于再循环涡流的可能性。汽水分离器104在烟囱108上并且覆盖腔室(plenum)区域106。汽水分离器104包括平坦基部(或小穹顶)，平坦基部上面有立管阵列，以及在每个立管顶部处的分离器结构。汽水分离器104将液体水从穿过其中上升的蒸汽-水混合物分离。来自汽水分离器104的蒸汽向上流向蒸汽干燥器102，在那里更多的湿气被去除并被导入烟囱108的外壁和反应器压力容器100的内壁之间的下降管环中。

在诸如补充燃料停运的反应器停运期间，需要拆除反应器压力容器100的内部结构诸如烟囱108和烟囱分隔件110以接近燃料棒116。然而，在这里烟囱108和烟囱分隔件110的相对大的尺寸在反应器停运期间对于拆除和存放可能带来问题。

技术实现要素：

一种用于在核反应器停运期间存放反应器压力容器的烟囱组件的方法可包括以上烟囱分隔件在其中的状态从反应器压力容器的顶部引导组件分离烟囱筒。上烟囱分隔件的高度小于烟囱筒的高度，以便在烟囱筒的顶部段中留下腔室区域。顶部引导组件包括在其中的下烟囱分隔件。该方法还可包括从顶部引导组件拆除下烟囱分隔件。该方法还可包括将下烟囱分隔件插入烟囱筒的腔室区域以便使下烟囱分隔件在上烟囱分隔件上。烟囱组件可为至少烟囱筒、上烟囱分隔件以及下烟囱分隔件的组合。

反应器压力容器的烟囱组件可包括烟囱筒、烟囱筒内的上烟囱分隔件、以及上烟囱分隔件下的下烟囱分隔件。上烟囱分隔件的高度小于烟囱筒的高度，以便在烟囱筒的顶部段中留下腔室区域。下烟囱分隔件是与上烟囱分隔件分离且独立的结构。

附图说明

本文的非限制性实施例的不同特征和优点在结合附图参看详细描述之后将变得更加明显。附图仅仅出于说明的目的而提供，并且不应被解释为限制权利要求的范围。除非明确指出，否则附图不被认为是按比例绘制。出于清楚的目的，附图的不同尺寸可能已经被夸大。

图1是常规反应器压力容器的剖切视图。

图2是根据示例实施例的烟囱/顶部引导件联合体的透视图。

图3是根据一个示例实施例从顶部引导组件分离烟囱筒的透视图。

图4是根据一个示例实施例从顶部引导组件拆除下烟囱分隔件的透视图。

图5是根据一个示例实施例将下烟囱分隔件插入烟囱筒的腔室区域的透视图。

图6是根据示例实施例的处于存放形态的烟囱组件的透视图。

具体实施方式

应该理解的是当一个元件或层被称作在另一个元件或层“上”、“连接到”、“联接至”或“覆盖”另一个元件或层时，其可直接在该另一个元件或层上、连接到该另一个元件或层上、联接到该另一个元件或层上或覆盖该另一个元件或层，或者可以存在介入元件或层。相反，当一个元件被称作“直接在……上”、“直接连接到”或“直接联接到”另一个元件或层上时，不存在介入元件或层。贯穿说明书相似的数字代表相似的元件。如本文所用，用词“和/或”包括一个或更多相关罗列项目的任何和全部组合。

应该理解的是，尽管术语第一、第二、第三等在本文中可用来描述不同的元件、部件、区域、层和/或区段，但这些元件、部件、区域、层和/或区段不应受这些术语限制。这些术语仅用于将一个元件、部件、区域、层或区段区分于另一个区域、层或区段。因此，以下讨论的第一元件、部件、区域、层或区段可称作第二元件、部件、区域、层或区段而不背离示例实施例的教导。

空间上相关的术语(例如，“在下方”、“在下面”、“下”、“在上方”、“上”等)在本文中可用来便于说明书描述如图中所示一个元件或特征对另一个元件或特征的关系。应该理解的是，空间上的相对术语旨在包括除了图中描绘的定向之外在使用或运行中装置的不同定向。例如，如果图中的装置被翻转，则被描述为在其他元件或特征“下面”或“下方”的元件将被定向成在其他元件或特征“上方”。因此，术语“下面”可包括上方和下方两种定向。装置可以另外地定向(旋转90度或以其他的定向)并且本文所用的空间上的相对描述语被相应地解释。

本文所用的术语仅用于描述不同实施例的目的，并且不意图限制示例实施例。如本文所用，单数形式“一”、“一个”以及“该”旨在也包括复数形式，除非上下文另外清楚地指出。还将会理解的是术语“包括”、“包括有”、“包含”和/或“包含有”当在此说明书中使用时指定所陈述的特征、整体、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但是并不排除一个或更多其他特征、整体、步骤、操作、元件、部件和/或它们的组的存在或添加。

本文参考横截面图示描述了示例实施例，横截面图示是示例实施例的理想化实施例(及中间结构)的示意性图示。因而，预期例如制造技术和/或公差会造成对图示形状的变化。因此，示例实施例不应被解释为限于本文图示的区域的形状，而是应该包括例如由制造引起的形状的偏差。例如，图示为矩形的植入区域将典型地具有倒圆或弯曲的特征和/或在其边缘处有植入浓度的梯度，而不是从植入区域到非植入区域的二元变化。同样，由植入形成的埋置区域可能导致在埋置区域和通过其发生植入的表面之间的区域中的一些植入。因此，附图中图示的区域本质上是示意性的，并且它们的形状不意图图示装置的区域的实际形状，并且也不意图限制示例实施例的范围。

除非另外地限定，否则本文所用的全部术语(包括技术和科学术语)都具有与示例实施例所属该领域普通技术人员普遍所理解相同的含义。还将会理解的是术语，包括那些在常用字典中定义的术语，应解释为具有与它们在相关领域背景中的意义一致的意义，并且不应以理想化的或者极度正式的意义进行解释，除非在本文中明确地如此定义。

图2是根据一个示例实施例的烟囱/顶部引导件联合体的透视图。烟囱/顶部引导件联合体包括烟囱筒208和顶部引导组件209。烟囱筒208包括上烟囱分隔件210a和腔室区域206。顶部引导组件209包括下烟囱分隔件210b(图3)。当烟囱筒208和顶部引导组件209附接时(例如，栓接在一起)，烟囱筒208中的上烟囱分隔件210a与顶部引导组件209中的下烟囱分隔件210b对齐并邻接，以便作为单个分隔件结构起作用。结果，十字交叉的分隔件壁将共享共同的定向，使得下烟囱分隔件210b中的通道将连续地延伸穿过上烟囱分隔件210a。例如，上烟囱分隔件210a可经由销/槽或叶片/槽布置定位并连接到下烟囱分隔件210b上，尽管示例实施例并不限于此。

虽然图2中没有显示，但是应该理解的是，当在反应器压力容器中时，烟囱/顶部引导件联合体将在堆芯围筒和汽水分离器之间。尤其是，顶部引导件组件209将被固定到堆芯围筒上，并且烟囱筒208将被固定到汽水分离器上。上烟囱分隔件210a，上烟囱分隔件210a上方的烟囱筒208的上内壁，以及汽水分离器将在它们之间限定腔室区域206。烟囱筒208、上烟囱分隔件210a以及下烟囱分隔件210b在本文可称作烟囱组件。

以下联系图3-6公开了一种核反应器停运期间存放反应器压力容器的烟囱组件的方法。作为总览，图3是根据一个示例实施例从顶部引导组件分离烟囱筒的透视图。图4是根据一个示例实施例从顶部引导组件拆除下烟囱分隔件的透视图。图5是根据一个示例实施例将下烟囱分隔件插入烟囱筒的腔室区域的透视图。图6是根据一个示例实施例的处于存放形态的烟囱组件的透视图。

如本文所用，核反应器停运应被理解为意味着补充燃料停运或非补充燃料停运(例如维护停运)。参考图3，在核反应器停运期间存放反应器压力容器的烟囱组件的一种方法包括从反应器压力容器的顶部引导件组件209分离烟囱筒208。烟囱筒208包括在其中的上烟囱分隔件210a。上烟囱分隔件210a可附接到烟囱筒208的内部(例如，焊接/栓接)。上烟囱分隔件210a的高度小于烟囱筒208的高度，以便在烟囱筒208的顶部段中留下腔室区域206。上烟囱分隔件210a的下端可大致与烟囱筒208的底缘相平或平齐，尽管示例实施例并不限于此。

在核反应器停运期间，一旦从顶部引导组件209上分离，就可以以上烟囱分隔件210a在其中的状态将烟囱筒208置于防辐射存放场所中。例如，烟囱筒208可以以上烟囱分隔件210a在其中的状态浸没在存放池中。也可保持烟囱筒208的定向使得腔室区域206在上烟囱分隔件210a上方。例如，烟囱筒208的底缘(在分离之前预先连接到顶部引导组件209上)可停靠在存放池的底面上，尽管示例实施例并不限于此。

顶部引导组件209包括在其中的下烟囱分隔件210b。下烟囱分隔件210b不附接在顶部引导组件209上。相反，下烟囱分隔件210b由顶部引导格栅212支撑(图4)并且能够通过抬升而从顶部引导组件209拆除。下烟囱分隔件210b的上端也可与顶部引导组件209的顶缘大致相平或平齐。结果，下烟囱分隔件210b的通道可具有与上烟囱分隔件210a的通道相对连续的过渡。下烟囱分隔件210b也可具有与上烟囱分隔件210a基本无缝的连接。下烟囱分隔件210b可通过销/槽或叶片/槽布置在顶部引导组件209内定向，以便提供附接状态期间(例如，在停运后重新附接)与上烟囱分隔件210a的正确对齐。

虽然图3中没有示出，但是应该理解的是其他较高定位的反应器部件，例如汽水分离器和蒸汽干燥器，被首先拆除以允许接近烟囱/顶部引导件联合体。

参考图4，将下烟囱分隔件210b从顶部引导组件209拆除。因为下烟囱分隔件210b没有附接在顶部引导组件209上(像上烟囱分隔件210a附接到烟囱筒208上那样)，所以下烟囱分隔件210b可以从顶部引导组件209抬起而不必须采用附加的分离措施(例如，切割)。下烟囱分隔件210b的拆除暴露出顶部引导组件209的顶部引导格栅212。尽管没有示出，但是应该理解的是顶部引导组件209的顶部引导格栅212被固定到反应器压力容器的堆芯围筒的顶端。

参考图5，将下烟囱分隔件210b插入烟囱筒208的腔室区域206，以便下烟囱分隔件210b在上烟囱分隔件210a上。腔室区域206构造成接纳下烟囱分隔件210b。特别是，腔室区域206具有对应于下烟囱分隔件210b的尺寸和形状的尺寸和形状。如果烟囱筒208在核反应器停运期间被保持在存放池中，则下烟囱分隔件210b在布置在烟囱筒208的腔室区域206中时也将被浸没在存储池中。

参考图6，烟囱组件以存放形态显示。烟囱组件可被认为是至少烟囱筒208、上烟囱分隔件210a以及下烟囱分隔件210b的组合。因为腔室区域206具有对应于下烟囱分隔件210b的尺寸和形状的尺寸和形状，所以下烟囱分隔件210b容易由烟囱筒208接纳。上烟囱分隔件210a和下烟囱分隔件210b可具有不同的高度。例如，上烟囱分隔件210a的高度可大于下烟囱分隔件210b的高度。在任何情况下，应该理解的是，当上烟囱分隔件210a与烟囱筒208的底面平齐时，腔室区域206的空的空间可通过使腔室区域206的高度等于下烟囱分隔件210b的高度而被完全利用。在这样的情况下，上烟囱分隔件210a和下烟囱分隔件210b的组合高度将等于烟囱筒208的总高度。然而，应该理解的是示例实施例不限于此。例如，腔室区域206的高度可在下烟囱分隔件210b的高度的± 25 %之内(例如±10 %)。因此，当被插入腔室区域206时，下烟囱分隔件210b可稍微低于或高于烟囱筒208的边缘。

在执行了期望的补充燃料和/或维护之后，可将以上讨论方法的步骤反过来以将烟囱组件返回到反应器压力容器中。例如，下烟囱分隔件210b可在存放池中从烟囱筒208的腔室区域206拆除，并在下烟囱分隔件210b被插入到顶部引导组件209的位置被返回到反应器压力容器。然后可从存放池去除烟囱筒208并在烟囱筒208被附接到顶部引导组件209的位置将其返回到反应器压力容器。因为上烟囱分隔件210a被附接到烟囱筒208的内部，所以上烟囱分隔件210a将与烟囱筒208一起移动。烟囱筒208被附接到顶部引导组件209上，使得上烟囱分隔件210a的通道与下烟囱分隔件210b的通道对齐。下烟囱分隔件210b可以可拆除地联接到上烟囱分隔件210a上，以帮助实现正确的对齐和/或减少流动引发的振动，虽然示例实施例并不限于此。例如，通道的正确对齐可通过相对于顶部引导组件209定向烟囱筒208而不将下烟囱分隔件210b联接到上烟囱分隔件210a上来实现。

重新组装的反应器压力容器的烟囱组件将包括烟囱筒208、烟囱筒208内的上烟囱分隔件210a、以及上烟囱分隔件210a下方的下烟囱分隔件210b。如以上所讨论的，下烟囱分隔件210b是与上烟囱分隔件210a分离且独立的结构。因为上烟囱分隔件210a的高度小于烟囱筒208的高度，所以在烟囱筒208的顶部段中将有腔室区域206。由于烟囱分隔件呈上烟囱分隔件210a和下烟囱分隔件210b的形式，因此在核反应器停运期间，由腔室区域206提供的空间可由下烟囱分隔件210b占据，从而允许烟囱组件以紧凑的形式存放。

尽管本文已经公开了若干示例实施例，但是应该理解的是其他的变型是可能的。此类变型不被认为背离了本发明公开的精神和范围，并且对于本领域技术人员将会显而易见的所有这样的变型都旨在包括在所附权利要求书的范围内。