反應器壓力容器的煙囪組件以及核反應器停運期間該煙囪組件的存放方法與流程

本發明公開涉及沸水反應器(BWR)停運期間反應器壓力容器(RPV)的煙囪的拆卸和存放。

背景技術：

圖1是常規反應器壓力容器的剖面視圖。參見圖1，反應器壓力容器100包括在堆芯圍筒(core shroud)114內的芯板118。芯板118是圓形板，其具有圓形開口并尤其支撐控制棒和包括多個燃料棒116的燃料組件。芯板118支撐堆芯圍筒114并且也可栓接到堆芯圍筒114中的支撐凸耳上。芯板118也形成堆芯圍筒114內的分隔件，其導致再循環流傳入燃料支撐件并穿過燃料組件。堆芯圍筒114是圓柱形結構，其將穿過堆芯的冷卻劑的上升流與下降管環流分開。頂部引導件112栓接到堆芯圍筒114的頂部上。該頂部引導件112是格柵結構，其為燃料組件的頂部提供橫向支撐。頂部引導件112的格柵結構中的每個開口都可以為四個燃料組件提供橫向支撐和引導(或者在周邊開口的情況下，為兩個或三個燃料組件)。煙囪108是支撐汽水分離器104的相對長的圓柱形結構，并且被栓接到頂部引導件112上。煙囪分隔件110位于煙囪108內并且呈單個結構的形式。煙囪分隔件110起作用來引導離開堆芯的混合蒸汽和水流以限制交叉流動并最小化對于再循環渦流的可能性。汽水分離器104在煙囪108上并且覆蓋腔室(plenum)區域106。汽水分離器104包括平坦基部(或小穹頂)，平坦基部上面有立管陣列，以及在每個立管頂部處的分離器結構。汽水分離器104將液體水從穿過其中上升的蒸汽-水混合物分離。來自汽水分離器104的蒸汽向上流向蒸汽干燥器102，在那里更多的濕氣被去除并被導入煙囪108的外壁和反應器壓力容器100的內壁之間的下降管環中。

在諸如補充燃料停運的反應器停運期間，需要拆除反應器壓力容器100的內部結構諸如煙囪108和煙囪分隔件110以接近燃料棒116。然而，在這里煙囪108和煙囪分隔件110的相對大的尺寸在反應器停運期間對于拆除和存放可能帶來問題。

技術實現要素：

一種用于在核反應器停運期間存放反應器壓力容器的煙囪組件的方法可包括以上煙囪分隔件在其中的狀態從反應器壓力容器的頂部引導組件分離煙囪筒。上煙囪分隔件的高度小于煙囪筒的高度，以便在煙囪筒的頂部段中留下腔室區域。頂部引導組件包括在其中的下煙囪分隔件。該方法還可包括從頂部引導組件拆除下煙囪分隔件。該方法還可包括將下煙囪分隔件插入煙囪筒的腔室區域以便使下煙囪分隔件在上煙囪分隔件上。煙囪組件可為至少煙囪筒、上煙囪分隔件以及下煙囪分隔件的組合。

反應器壓力容器的煙囪組件可包括煙囪筒、煙囪筒內的上煙囪分隔件、以及上煙囪分隔件下的下煙囪分隔件。上煙囪分隔件的高度小于煙囪筒的高度，以便在煙囪筒的頂部段中留下腔室區域。下煙囪分隔件是與上煙囪分隔件分離且獨立的結構。

附圖說明

本文的非限制性實施例的不同特征和優點在結合附圖參看詳細描述之后將變得更加明顯。附圖僅僅出于說明的目的而提供，并且不應被解釋為限制權利要求的范圍。除非明確指出，否則附圖不被認為是按比例繪制。出于清楚的目的，附圖的不同尺寸可能已經被夸大。

圖1是常規反應器壓力容器的剖切視圖。

圖2是根據示例實施例的煙囪/頂部引導件聯合體的透視圖。

圖3是根據一個示例實施例從頂部引導組件分離煙囪筒的透視圖。

圖4是根據一個示例實施例從頂部引導組件拆除下煙囪分隔件的透視圖。

圖5是根據一個示例實施例將下煙囪分隔件插入煙囪筒的腔室區域的透視圖。

圖6是根據示例實施例的處于存放形態的煙囪組件的透視圖。

具體實施方式

應該理解的是當一個元件或層被稱作在另一個元件或層“上”、“連接到”、“聯接至”或“覆蓋”另一個元件或層時，其可直接在該另一個元件或層上、連接到該另一個元件或層上、聯接到該另一個元件或層上或覆蓋該另一個元件或層，或者可以存在介入元件或層。相反，當一個元件被稱作“直接在……上”、“直接連接到”或“直接聯接到”另一個元件或層上時，不存在介入元件或層。貫穿說明書相似的數字代表相似的元件。如本文所用，用詞“和/或”包括一個或更多相關羅列項目的任何和全部組合。

應該理解的是，盡管術語第一、第二、第三等在本文中可用來描述不同的元件、部件、區域、層和/或區段，但這些元件、部件、區域、層和/或區段不應受這些術語限制。這些術語僅用于將一個元件、部件、區域、層或區段區分于另一個區域、層或區段。因此，以下討論的第一元件、部件、區域、層或區段可稱作第二元件、部件、區域、層或區段而不背離示例實施例的教導。

空間上相關的術語(例如，“在下方”、“在下面”、“下”、“在上方”、“上”等)在本文中可用來便于說明書描述如圖中所示一個元件或特征對另一個元件或特征的關系。應該理解的是，空間上的相對術語旨在包括除了圖中描繪的定向之外在使用或運行中裝置的不同定向。例如，如果圖中的裝置被翻轉，則被描述為在其他元件或特征“下面”或“下方”的元件將被定向成在其他元件或特征“上方”。因此，術語“下面”可包括上方和下方兩種定向。裝置可以另外地定向(旋轉90度或以其他的定向)并且本文所用的空間上的相對描述語被相應地解釋。

本文所用的術語僅用于描述不同實施例的目的，并且不意圖限制示例實施例。如本文所用，單數形式“一”、“一個”以及“該”旨在也包括復數形式，除非上下文另外清楚地指出。還將會理解的是術語“包括”、“包括有”、“包含”和/或“包含有”當在此說明書中使用時指定所陳述的特征、整體、步驟、操作、元件和/或部件的存在，但是并不排除一個或更多其他特征、整體、步驟、操作、元件、部件和/或它們的組的存在或添加。

本文參考橫截面圖示描述了示例實施例，橫截面圖示是示例實施例的理想化實施例(及中間結構)的示意性圖示。因而，預期例如制造技術和/或公差會造成對圖示形狀的變化。因此，示例實施例不應被解釋為限于本文圖示的區域的形狀，而是應該包括例如由制造引起的形狀的偏差。例如，圖示為矩形的植入區域將典型地具有倒圓或彎曲的特征和/或在其邊緣處有植入濃度的梯度，而不是從植入區域到非植入區域的二元變化。同樣，由植入形成的埋置區域可能導致在埋置區域和通過其發生植入的表面之間的區域中的一些植入。因此，附圖中圖示的區域本質上是示意性的，并且它們的形狀不意圖圖示裝置的區域的實際形狀，并且也不意圖限制示例實施例的范圍。

除非另外地限定，否則本文所用的全部術語(包括技術和科學術語)都具有與示例實施例所屬該領域普通技術人員普遍所理解相同的含義。還將會理解的是術語，包括那些在常用字典中定義的術語，應解釋為具有與它們在相關領域背景中的意義一致的意義，并且不應以理想化的或者極度正式的意義進行解釋，除非在本文中明確地如此定義。

圖2是根據一個示例實施例的煙囪/頂部引導件聯合體的透視圖。煙囪/頂部引導件聯合體包括煙囪筒208和頂部引導組件209。煙囪筒208包括上煙囪分隔件210a和腔室區域206。頂部引導組件209包括下煙囪分隔件210b(圖3)。當煙囪筒208和頂部引導組件209附接時(例如，栓接在一起)，煙囪筒208中的上煙囪分隔件210a與頂部引導組件209中的下煙囪分隔件210b對齊并鄰接，以便作為單個分隔件結構起作用。結果，十字交叉的分隔件壁將共享共同的定向，使得下煙囪分隔件210b中的通道將連續地延伸穿過上煙囪分隔件210a。例如，上煙囪分隔件210a可經由銷/槽或葉片/槽布置定位并連接到下煙囪分隔件210b上，盡管示例實施例并不限于此。

雖然圖2中沒有顯示，但是應該理解的是，當在反應器壓力容器中時，煙囪/頂部引導件聯合體將在堆芯圍筒和汽水分離器之間。尤其是，頂部引導件組件209將被固定到堆芯圍筒上，并且煙囪筒208將被固定到汽水分離器上。上煙囪分隔件210a，上煙囪分隔件210a上方的煙囪筒208的上內壁，以及汽水分離器將在它們之間限定腔室區域206。煙囪筒208、上煙囪分隔件210a以及下煙囪分隔件210b在本文可稱作煙囪組件。

以下聯系圖3-6公開了一種核反應器停運期間存放反應器壓力容器的煙囪組件的方法。作為總覽，圖3是根據一個示例實施例從頂部引導組件分離煙囪筒的透視圖。圖4是根據一個示例實施例從頂部引導組件拆除下煙囪分隔件的透視圖。圖5是根據一個示例實施例將下煙囪分隔件插入煙囪筒的腔室區域的透視圖。圖6是根據一個示例實施例的處于存放形態的煙囪組件的透視圖。

如本文所用，核反應器停運應被理解為意味著補充燃料停運或非補充燃料停運(例如維護停運)。參考圖3，在核反應器停運期間存放反應器壓力容器的煙囪組件的一種方法包括從反應器壓力容器的頂部引導件組件209分離煙囪筒208。煙囪筒208包括在其中的上煙囪分隔件210a。上煙囪分隔件210a可附接到煙囪筒208的內部(例如，焊接/栓接)。上煙囪分隔件210a的高度小于煙囪筒208的高度，以便在煙囪筒208的頂部段中留下腔室區域206。上煙囪分隔件210a的下端可大致與煙囪筒208的底緣相平或平齊，盡管示例實施例并不限于此。

在核反應器停運期間，一旦從頂部引導組件209上分離，就可以以上煙囪分隔件210a在其中的狀態將煙囪筒208置于防輻射存放場所中。例如，煙囪筒208可以以上煙囪分隔件210a在其中的狀態浸沒在存放池中。也可保持煙囪筒208的定向使得腔室區域206在上煙囪分隔件210a上方。例如，煙囪筒208的底緣(在分離之前預先連接到頂部引導組件209上)可停靠在存放池的底面上，盡管示例實施例并不限于此。

頂部引導組件209包括在其中的下煙囪分隔件210b。下煙囪分隔件210b不附接在頂部引導組件209上。相反，下煙囪分隔件210b由頂部引導格柵212支撐(圖4)并且能夠通過抬升而從頂部引導組件209拆除。下煙囪分隔件210b的上端也可與頂部引導組件209的頂緣大致相平或平齊。結果，下煙囪分隔件210b的通道可具有與上煙囪分隔件210a的通道相對連續的過渡。下煙囪分隔件210b也可具有與上煙囪分隔件210a基本無縫的連接。下煙囪分隔件210b可通過銷/槽或葉片/槽布置在頂部引導組件209內定向，以便提供附接狀態期間(例如，在停運后重新附接)與上煙囪分隔件210a的正確對齊。

雖然圖3中沒有示出，但是應該理解的是其他較高定位的反應器部件，例如汽水分離器和蒸汽干燥器，被首先拆除以允許接近煙囪/頂部引導件聯合體。

參考圖4，將下煙囪分隔件210b從頂部引導組件209拆除。因為下煙囪分隔件210b沒有附接在頂部引導組件209上(像上煙囪分隔件210a附接到煙囪筒208上那樣)，所以下煙囪分隔件210b可以從頂部引導組件209抬起而不必須采用附加的分離措施(例如，切割)。下煙囪分隔件210b的拆除暴露出頂部引導組件209的頂部引導格柵212。盡管沒有示出，但是應該理解的是頂部引導組件209的頂部引導格柵212被固定到反應器壓力容器的堆芯圍筒的頂端。

參考圖5，將下煙囪分隔件210b插入煙囪筒208的腔室區域206，以便下煙囪分隔件210b在上煙囪分隔件210a上。腔室區域206構造成接納下煙囪分隔件210b。特別是，腔室區域206具有對應于下煙囪分隔件210b的尺寸和形狀的尺寸和形狀。如果煙囪筒208在核反應器停運期間被保持在存放池中，則下煙囪分隔件210b在布置在煙囪筒208的腔室區域206中時也將被浸沒在存儲池中。

參考圖6，煙囪組件以存放形態顯示。煙囪組件可被認為是至少煙囪筒208、上煙囪分隔件210a以及下煙囪分隔件210b的組合。因為腔室區域206具有對應于下煙囪分隔件210b的尺寸和形狀的尺寸和形狀，所以下煙囪分隔件210b容易由煙囪筒208接納。上煙囪分隔件210a和下煙囪分隔件210b可具有不同的高度。例如，上煙囪分隔件210a的高度可大于下煙囪分隔件210b的高度。在任何情況下，應該理解的是，當上煙囪分隔件210a與煙囪筒208的底面平齊時，腔室區域206的空的空間可通過使腔室區域206的高度等于下煙囪分隔件210b的高度而被完全利用。在這樣的情況下，上煙囪分隔件210a和下煙囪分隔件210b的組合高度將等于煙囪筒208的總高度。然而，應該理解的是示例實施例不限于此。例如，腔室區域206的高度可在下煙囪分隔件210b的高度的± 25 %之內(例如±10 %)。因此，當被插入腔室區域206時，下煙囪分隔件210b可稍微低于或高于煙囪筒208的邊緣。

在執行了期望的補充燃料和/或維護之后，可將以上討論方法的步驟反過來以將煙囪組件返回到反應器壓力容器中。例如，下煙囪分隔件210b可在存放池中從煙囪筒208的腔室區域206拆除，并在下煙囪分隔件210b被插入到頂部引導組件209的位置被返回到反應器壓力容器。然后可從存放池去除煙囪筒208并在煙囪筒208被附接到頂部引導組件209的位置將其返回到反應器壓力容器。因為上煙囪分隔件210a被附接到煙囪筒208的內部，所以上煙囪分隔件210a將與煙囪筒208一起移動。煙囪筒208被附接到頂部引導組件209上，使得上煙囪分隔件210a的通道與下煙囪分隔件210b的通道對齊。下煙囪分隔件210b可以可拆除地聯接到上煙囪分隔件210a上，以幫助實現正確的對齊和/或減少流動引發的振動，雖然示例實施例并不限于此。例如，通道的正確對齊可通過相對于頂部引導組件209定向煙囪筒208而不將下煙囪分隔件210b聯接到上煙囪分隔件210a上來實現。

重新組裝的反應器壓力容器的煙囪組件將包括煙囪筒208、煙囪筒208內的上煙囪分隔件210a、以及上煙囪分隔件210a下方的下煙囪分隔件210b。如以上所討論的，下煙囪分隔件210b是與上煙囪分隔件210a分離且獨立的結構。因為上煙囪分隔件210a的高度小于煙囪筒208的高度，所以在煙囪筒208的頂部段中將有腔室區域206。由于煙囪分隔件呈上煙囪分隔件210a和下煙囪分隔件210b的形式，因此在核反應器停運期間，由腔室區域206提供的空間可由下煙囪分隔件210b占據，從而允許煙囪組件以緊湊的形式存放。

盡管本文已經公開了若干示例實施例，但是應該理解的是其他的變型是可能的。此類變型不被認為背離了本發明公開的精神和范圍，并且對于本領域技術人員將會顯而易見的所有這樣的變型都旨在包括在所附權利要求書的范圍內。