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《大亞灣核電站本體結(jié)構(gòu)》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。
1、第二章大亞灣核電站本體結(jié)構(gòu)2.1堆芯概述大亞灣核電站采用世界上已發(fā)展成熟且被廣泛應(yīng)用、具有80年代末先進(jìn)水平的壓水反應(yīng)堆堆型，單機(jī)組電功率近百萬(wàn)千瓦。圖2-1大亞灣核電站反應(yīng)堆本體結(jié)構(gòu)剖面圖堆芯裝有157個(gè)幾何上和機(jī)械上都完全相同的燃料組件，燃料組件被安置在承放堆芯的下柵格板上，外側(cè)用包絡(luò)堆芯的堆芯圍板定位。上柵格板放置在燃料組件頂部的壓緊彈簧上，用以防止在事故情況下由于水力不穩(wěn)定性而使燃料組件上升。堆芯上柵格板堆芯圍板堆芯下柵格板初始堆芯采用三種不同加濃度的燃料分區(qū)布置加濃度最高的燃料裝在堆芯的外圍，稱為3區(qū)，另外兩種較低加濃
2、度的燃料以國(guó)際象棋棋盤的方式布置在堆芯內(nèi)區(qū)，稱為1區(qū)和2區(qū)。各區(qū)所裝燃料的加濃度及組件數(shù)如下：1區(qū)：53個(gè)燃料組件，加濃度為1.80%，2區(qū)：52個(gè)燃料組件，加濃度為2.40%，3區(qū)：52個(gè)燃料組件，加濃度為3.10%。通常每年停堆換料一次，更換三分之一堆芯，即52個(gè)燃料組件，新燃燒的加濃度為3.25％。將燃耗最深的組件卸走，新燃料放入外區(qū)，而其余組件則在堆芯內(nèi)區(qū)按棋盤方式重新布置，使堆芯功率分布盡可能均勻。2.2核燃料組件核燃料組件由燃料棒、導(dǎo)向管、定位格架和上下管座組成，燃料棒呈17×17正方形排列。導(dǎo)向管與八層格架和上下管
3、座連接，組成基本的燃料組件結(jié)構(gòu)骨架。而燃料棒被支撐并夾緊在這個(gè)結(jié)構(gòu)骨架內(nèi)，棒的間距沿組件的全長(zhǎng)保持不變。每個(gè)組件共有289個(gè)柵元，設(shè)有24根導(dǎo)向管和一根堆內(nèi)通量測(cè)量管，其余264個(gè)柵元裝有燃料棒。大亞灣核電站所采用的是比法國(guó)標(biāo)準(zhǔn)900MW壓水堆核電站所用的燃料組件更為先進(jìn)的改進(jìn)型燃料組件。突出的特點(diǎn)是當(dāng)探測(cè)出某個(gè)組件有破損的燃料棒而且確定破損燃料棒的位置之后，可以用乏燃料池內(nèi)安裝的專用設(shè)施更換破損的燃料棒，從而修復(fù)該燃料組件、重新利用。1、燃料芯塊直徑8.19mm，高度13.5mm的正圓柱體。為了減小芯塊在溫度和輻照作用下的膨脹
4、和腫脹，從而減少芯塊與包殼的相互作用，每個(gè)芯塊的端面呈淺碟形。為獲得合適的芯塊顯微結(jié)構(gòu)，采用粉末壓制的制塊工藝并加入一些制孔劑，使燒結(jié)后芯塊內(nèi)部存在—些細(xì)孔，即可以容納絕大部分裂變氣體，又使芯塊致密化效應(yīng)減至最少。2、燃料棒改進(jìn)型燃料組件燃料棒的端塞設(shè)計(jì)成便于組件中燃料單棒的抽換。端塞以有一圈徑向槽為特點(diǎn)，便于專用的抽拔工具夾緊燃料棒。3、下管座下管座是一個(gè)正方形箱式結(jié)構(gòu)，它起著燃料組件底部構(gòu)件的作用，又對(duì)流入燃料組件的冷卻劑起著流量分配作用。下管座由四個(gè)支撐腳和一塊方形孔板組成，都用304型不銹鋼制造。為了使導(dǎo)向管端塞定位和連
5、接鎖緊，在導(dǎo)向管孔的四周加工了凹口，鋯-4合金制的螺紋塞頭擰緊并焊在導(dǎo)向管的底部。導(dǎo)向管與下管座的連接借助其螺紋塞頭來實(shí)現(xiàn)，螺紋塞頭的端部帶有一個(gè)卡緊的薄壁圓環(huán)，用脹管工具使圓環(huán)機(jī)械地變形并鑲?cè)牍茏鶅?nèi)帶凹槽的扇形孔中；螺紋塞頭旋緊在鋯合金端塞的螺孔中將導(dǎo)向管鎖緊在下管座中。組件重量和施加在組件上的軸向載荷，經(jīng)導(dǎo)向管傳遞，通過下管座分布到堆芯下柵格板上。燃料組件在堆芯中的正確定位由對(duì)角線上兩個(gè)支撐腳上的孔來保證，這兩個(gè)孔和堆芯下柵格板上的兩個(gè)定位銷相配合，作用在燃料組件上的水平載荷同樣通過定位銷傳送到堆芯支承結(jié)構(gòu)上。圖2-4導(dǎo)向管
6、的緩沖段結(jié)構(gòu)及其與下管座的連接4、上管座上管座是一個(gè)箱式結(jié)構(gòu)，它起著燃料組件上部構(gòu)件的作用，并構(gòu)成了一個(gè)水腔，加熱了的冷卻劑由燃料組件上管座流向堆芯上柵格板的流水孔。上管座還構(gòu)成燃料組件的相關(guān)部件的護(hù)罩。上管座由承接板、圍板、頂板、四個(gè)板彈簧和相配的零件組成。除了板彈簧和它們的壓緊螺栓用因科鎳718制造之外，上下管座的所有零件用304型不銹鋼制造。圖2-5燃料組件上管座的結(jié)構(gòu)5、導(dǎo)向筒在標(biāo)準(zhǔn)的17×17燃料組件中，導(dǎo)向管占據(jù)24個(gè)柵元，它們?yōu)榭刂瓢舨迦牒吞岢鎏峁┝藢?dǎo)向的通道。導(dǎo)向管由一整根鋯-4合金管子制成。其下段在第一和第二格
7、架之間直徑縮小，在緊急停堆時(shí)，當(dāng)控制棒在導(dǎo)向管內(nèi)接近行程底部時(shí)，它將起緩沖作用。緩沖段的過渡區(qū)呈錐形，以避免管徑過快變化，在過渡區(qū)上方開有流水孔，在正常運(yùn)行時(shí)有一定的冷卻水流入管內(nèi)進(jìn)行冷卻，而在緊急停堆時(shí)水能部分地從管內(nèi)流出，以保證控制棒的沖擊速度被限制在棒束控制組件最大的容許速度之內(nèi)，又使緩沖段內(nèi)因減速而產(chǎn)生的最大壓力引起導(dǎo)向管的應(yīng)力不超過最大許用應(yīng)力。緩沖段以下在第一層格架的高度處，導(dǎo)向管擴(kuò)徑至正常管徑，使這層格架與上面各層格架以相同的方式與導(dǎo)向管相連。圖2-4導(dǎo)向管的緩沖段結(jié)構(gòu)及其與下管座的連接6、通量測(cè)量管放在燃料組件中
8、心位置的通量測(cè)量管用來容納堆芯通量探測(cè)儀的鋼護(hù)套管。通量測(cè)量管由鋯-4合金制成，直徑上下一致，其在格架中的固定方法與導(dǎo)向管相同。7、定位格架燃料組件中，燃料棒沿長(zhǎng)度方向由八層格架夾住定位，這種定位使棒的間距在組件的設(shè)計(jì)壽期內(nèi)得以保持。格架的夾緊力設(shè)計(jì)成既使可能發(fā)
