堆內(nèi)構(gòu)件

功能

①可靠地支承、壓緊和準(zhǔn)確地定位燃料組件及其相關(guān)組件；②為控制棒提升和下降提供導(dǎo)向，在事故工況下保證控制組件快速插入堆芯；③提供冷卻劑流道，引導(dǎo)冷卻劑進(jìn)入堆芯，限制旁通流量和減少泄漏量；④合理分配進(jìn)入堆芯的冷卻劑流量；⑤降低反應(yīng)堆壓力容器內(nèi)表面所遭受的快中子注量；⑥為堆芯測量(包括溫度測量和中子注量率測量)部件提供支承和導(dǎo)向；⑦支承和固定反應(yīng)堆壓力容器材料輻照監(jiān)督裝置。

設(shè)計(jì)要求

堆內(nèi)構(gòu)件設(shè)計(jì)要滿足堆芯核設(shè)計(jì)、熱工水力、力學(xué)性能和變形等準(zhǔn)則的要求。按反應(yīng)堆設(shè)計(jì)參數(shù)確定堆芯幾何形狀，實(shí)現(xiàn)燃料組件及其相關(guān)組件的合理布置，使占總流量90%以上的冷卻劑進(jìn)入堆芯，并在堆芯中具有合理的流量分布，避免滯流區(qū)和產(chǎn)生強(qiáng)烈的流致振動(dòng)。對(duì)堆內(nèi)構(gòu)件中所有的螺釘、螺母、定位銷等連接件，均需采取可靠的防松措施。在堆外設(shè)置松動(dòng)件監(jiān)測系統(tǒng)，以便隨時(shí)監(jiān)測堆內(nèi)構(gòu)件中的連接件是否松動(dòng)或脫落。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)必須做到：在裝換料和反應(yīng)堆壓力容器內(nèi)表面在役檢查時(shí)，能進(jìn)行整體吊裝，并能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離安全吊裝。堆內(nèi)構(gòu)件的對(duì)中裝配，應(yīng)滿足控制棒驅(qū)動(dòng)線的對(duì)中要求?？刂瓢魧?dǎo)向組件應(yīng)在冷、熱態(tài)驅(qū)動(dòng)線靜、動(dòng)水試驗(yàn)中驗(yàn)證其可行性和可靠性。堆內(nèi)構(gòu)件主體材料為奧氏體不銹鋼，部分材料為鎳基合金。

堆芯上部支承構(gòu)件

由壓緊板、支承筒、導(dǎo)向筒、堆芯上板、熱電偶接線柱和壓緊彈性環(huán)等構(gòu)成。支承筒上端與壓緊板、下端與堆芯上板構(gòu)成剛性結(jié)構(gòu)。導(dǎo)向筒是使控制棒插入堆芯的導(dǎo)向組件，其上部由一定數(shù)量的具有與控制組件相同形狀的開孔法蘭和方筒組成。下部由若干根C形管和雙孔管通過法蘭焊接在一起。上下兩部分由中間法蘭連接成整體。堆芯上板上設(shè)有燃料組件定位銷和為導(dǎo)向筒定位的銷孔。在吊籃法蘭與壓緊板之間裝有Z形壓緊彈性環(huán)。當(dāng)壓力容器頂蓋螺栓擰緊后，壓緊彈性環(huán)受到壓縮，以壓緊吊籃法蘭，同時(shí)通過堆芯上部支承構(gòu)件，將堆芯中所有的燃料組件壓緊，并補(bǔ)償熱態(tài)時(shí)熱膨脹引起的軸向差值。

堆芯下部支承構(gòu)件

由吊籃、圍板、下柵格組件和堆芯下部輔助支承構(gòu)成。吊籃上法蘭置于反應(yīng)堆壓力容器內(nèi)支承臺(tái)肩上，承受堆芯的全部重量，并通過四個(gè)均布的定位鍵與壓力容器筒體、頂蓋及上部支承構(gòu)件定位，保證反應(yīng)堆驅(qū)動(dòng)線孔系的對(duì)中。吊籃筒體上配有出水接管與壓力容器的出水管密封環(huán)匹配，利用壓力容器和吊籃不同材料的熱膨脹差而達(dá)到熱態(tài)密封。下柵格組件由吊籃底板、流量分配板、堆芯下板和支承柱組成。在堆芯下板上設(shè)有燃料組件準(zhǔn)確定位用的定位銷和一定數(shù)量的中子注量率測量管的孔道。在堆芯的外圍用不銹鋼板構(gòu)成的曲折形圍板，通過與其環(huán)向連接的輻板裝于吊籃筒體內(nèi)壁，將整個(gè)堆芯圍住，以保證大部分反應(yīng)堆冷卻劑通過堆芯。吊籃筒體壁、圍板和所有徑向的水隙都用來減弱中子對(duì)反應(yīng)堆壓力容器的輻照損傷。在吊籃底部還設(shè)有輔助支承(亦稱防斷支承)，吊籃跌落時(shí)，可依靠該輔助支承的緩沖器吸收吊籃跌落時(shí)的沖擊能量，避免反應(yīng)堆壓力容器受損，且可使控制棒仍保持在堆芯部位，不致于引入過大的反應(yīng)性。

堆芯測量支承結(jié)構(gòu)

由堆內(nèi)中子注量率測量、堆芯溫度測量的支承和導(dǎo)向結(jié)構(gòu)組成。探測器一般從反應(yīng)堆壓力容器頂蓋上進(jìn)入堆芯或從反應(yīng)堆壓力容器底部進(jìn)入堆芯。如果中子注量率探測器由底部進(jìn)入堆芯，則探測器穿過反應(yīng)堆壓力容器下封頭接管進(jìn)入堆內(nèi)，經(jīng)過輔助支承中的注量率測量導(dǎo)管和下柵格組件上的支承柱導(dǎo)管，最終進(jìn)入燃料組件的注量率測量導(dǎo)向管中。堆內(nèi)溫度測量用的熱電偶，由堆芯上部支承構(gòu)件的熱電偶接線柱引出至壓緊頂板上匯集成幾束，然后穿過反應(yīng)堆壓力容器頂蓋上的溫度測量管座引向堆外，直至二次儀表。

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了壓水堆核電廠反應(yīng)堆堆內(nèi)構(gòu)件（以下簡稱“堆內(nèi)構(gòu)件”）材料、設(shè)計(jì)、制造和試驗(yàn)等方面的基本要求。本標(biāo)準(zhǔn)適用于壓水堆核電廠反應(yīng)堆堆內(nèi)構(gòu)件的設(shè)計(jì)和制造。

《一種反應(yīng)堆下部堆內(nèi)構(gòu)件》涉及壓水堆核電廠核反應(yīng)堆設(shè)計(jì)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種反應(yīng)堆下部堆內(nèi)構(gòu)件。

一種反應(yīng)堆下部堆內(nèi)構(gòu)件專利目的

《一種反應(yīng)堆下部堆內(nèi)構(gòu)件》的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡單、流量分配均勻、阻力系數(shù)小、便于維修和更換的反應(yīng)堆下部堆內(nèi)構(gòu)件。

一種反應(yīng)堆下部堆內(nèi)構(gòu)件技術(shù)方案

《一種反應(yīng)堆下部堆內(nèi)構(gòu)件》包容在反應(yīng)堆壓力容器內(nèi)部，包括堆芯支承下板、流量分配裝置、支承柱、能量吸收裝置、防斷底板和渦流抑制板；其中，堆芯支承下板固定于堆芯底部，若干個(gè)支承柱安裝固定在堆芯支承下板的底部，堆芯支承下板底部同軸安裝固定有設(shè)有若干圓孔的流量分配裝置，堆芯支承下板上開流水孔，支承柱穿過流量分配裝置并與堆芯支承下板的底部固定連接，支承柱下端面水平固定連接渦流抑制板，渦流抑制板下部安裝固定有若干能量吸收裝置，能量吸收裝置下安裝固定防斷底板。

所述渦流抑制板下部安裝固定有4個(gè)能量吸收裝置。

所述流量分配裝置包括流量分配環(huán)板、與流量分配環(huán)板下部周向固定連接的分配底板、與分配底板上表面固定連接的加強(qiáng)柱，流量分配環(huán)板、分配底板通過整體鍛造或鍛環(huán)與板材焊接而成為一體，流量分配環(huán)板上表面與加強(qiáng)柱的上表面共面。

所述流量分配環(huán)板與分配底板形成的角度與壓力容器的下封頭內(nèi)表面輪廓匹配。

所述流量分配環(huán)板上設(shè)有若干凸部，凸部內(nèi)設(shè)有螺紋連接件沉孔。

所述流量分配環(huán)板的周向側(cè)壁上設(shè)有等直徑的圓孔，圓孔呈旋轉(zhuǎn)對(duì)稱布置。

所述流量分配環(huán)板凸部處通常不布置圓孔。

所述分配底板上均勻設(shè)有等直徑的小圓孔，小圓孔布置旋轉(zhuǎn)對(duì)稱，每一小圓孔均對(duì)應(yīng)堆芯支承下板上的4個(gè)流水孔。

所述分配底板上在支承柱穿過位置開有若干大圓孔，大圓孔比支承柱下端的法蘭直徑大，支承柱穿過大圓孔與堆芯支承下板固定連接，在大圓孔和支承柱間形成流水環(huán)段。

一種反應(yīng)堆下部堆內(nèi)構(gòu)件改善效果

《一種反應(yīng)堆下部堆內(nèi)構(gòu)件》通過流量分配裝置上設(shè)置合適大小、數(shù)量、形狀和位置的圓孔，實(shí)現(xiàn)了冷卻劑進(jìn)入堆芯前很好的分配效果，減少了沿程阻力損失，滿足了鄰近組件的入口流量分配偏差允許值、最大平均流量等指標(biāo)。