CN106504800B - 一种超临界水冷堆控制棒装载方法及结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种超临界水冷堆控制棒装载方法及结构，所述方法为选择单个或多个相邻的控制棒组件作为一个组合体，并将该组合体上的控制棒组件固定在一台控制棒驱动机构上，通过该控制棒驱动机构完成其上的单个或多个控制棒组件的提升或下插；所述结构包括位于超临界水冷堆压力容器上的控制棒组件及控制棒驱动机构，单个或多个相邻的控制棒组件固定在同一控制棒驱动机构上。本发明可降低超临界水冷堆压力容器顶盖设计难度，并简化控制棒组件运行管理程序，提高超临界水冷堆经济性、安全性及工程可实现性。

Description

一种超临界水冷堆控制棒装载方法及结构

技术领域

本发明涉及核反应堆技术领域，特别是涉及一种超临界水冷堆控制棒装载方法及结构。

背景技术

超临界水冷堆(SCWR)是一种高温(出口温度500℃以上)、高压(系统运行压力25MPa)反应堆，具有热效率高、系统简化等突出优点。由于SCWR采用直接循环且冷却剂密度低，只能采用控制棒组件及固体可燃毒物控制后备反应性。为了实现长循环堆芯装载设计并提高反应性控制能力，需要在堆内布置大量控制棒组件(布置控制棒组件的组件数量达到90％以上)并在堆顶布置相应数量的控制棒驱动机构，这给SCWR压力容器顶盖设计带来了极大困难。此外，SCWR具有强核热耦合特性，设置大量控制棒组件组，需要采用精细且复杂的控制棒组件运行管理方法，才能保证堆芯核热耦合过程的稳定性。因此，传统PWR(压水冷堆)及BWR(沸水冷堆)控制棒组件布置及运行管理方法难以适用于超临界水冷堆，需要设计新型的堆芯控制棒组件装载方法，在提高堆芯控制棒组件布置数量、增强堆芯反应性控制能力以及运行灵活性的条件下，降低SCWR压力容器结构设计难度及要求，显著提高SCWR工程可实现性。

发明内容

本发明针对超临界水冷堆堆芯反应性控制需求及其强核热耦合特性，克服传统控制棒组件装载设计方法缺陷，提出一种新型的堆芯控制棒组件装载设计方法，在提高堆芯控制棒组件布置数量的同时，减少控制棒驱动机构布置数量，从而降低超临界水冷堆压力容器顶盖设计难度，并简化控制棒组件运行管理程序，以提高超临界水冷堆经济性、安全性及工程可实现性，基于以上发明目的，本发明提供了一种超临界水冷堆控制棒装载方法及结构。

为解决上述问题，本发明提供的一种超临界水冷堆控制棒装载方法及结构通过以下技术要点来解决问题：一种超临界水冷堆控制棒装载方法，选择单个或多个相邻的控制棒组件作为一个组合体，并将该组合体上的控制棒组件固定在一台控制棒驱动机构上，通过该控制棒驱动机构完成其上的单个或多个控制棒组件的提升或下插。

本发明提供了一种应用于超临界水冷堆的新型控制棒组件布置方案设计方法，即将单个或多个相邻控制棒组件作为一个组合体，由一台控制棒驱动机构进行驱动。与现有PWR的“棋盘式”控制棒组件布置方法相比，控制棒组件布置数量能够大幅度增加，与BWR的全堆芯控制棒组件布置方法相比，控制棒驱动机构的需求数量可以大幅度降低。以上设计方法带来的技术效果是显著降低超临界水冷堆耐高温、耐高压的压力容器顶盖结构设计难度；同时，堆芯控制棒组件束(控制棒驱动机构)数量的减少，可以简化控制棒组件运行管理程序，从而降低控制棒组件动作对堆芯功率分布的扰动，更好地满足超临界水冷堆运行中的稳定性要求。

作为一种为便于限制单束控制棒组件价值的设计方案，一个组合体上控制棒组件的数量不大于5个。

作为一种具体的控制棒组件装载方法，该装载方法充分考虑到了正方形燃料组件反应堆堆芯的几何形状、控制棒驱动机构设计和布置的便捷性：组成一个组合体的控制棒组件均为正方形组件堆芯，该组合体为如下控制棒组件组合方式的任意一种：C1、包括一盒控制棒组件；C2、包括两盒控制棒组件，两盒控制棒组件成排布置；C3、包括三盒控制棒组件，三盒控制棒组件成排布置；C4、包括四盒控制棒组件，四盒控制棒组件成排布置；C5、包括三盒控制棒组件，其中的两盒控制棒组件的任意一条边分别与第三盒控制棒组件的不同边贴合，且第三盒控制棒组件用于与另外两盒控制棒组件贴合的边为相邻边；C6、包括四盒控制棒组件，四盒控制棒组件组成一个正方形；C7、包括五盒控制棒组件，五盒控制棒组件成排布置；C8、包括五盒控制棒组件，其中的一盒控制棒组件位于中央，其余四盒控制棒组件的任意一条边分别与中央的控制棒组件的不同边贴合。

该控制棒组件装载方法为基于正方形组件堆芯的超临界水冷堆控制棒装载方法，其中，该基于正方形组件堆芯的超临界水冷堆控制棒装载方法中控制棒组件的数量为121、157、177盒中的一个；

当控制棒组件盒数数量为121时，共布置45台控制棒驱动机构，其中包括4个C1控制棒组件组合方式，12个C2控制棒组件组合方式、12个C3控制棒组件组合方式，12个C5控制棒组件组合方式，4个C6控制棒组件组合方式，1个C8控制棒组件组合方式，其中，同一种控制棒组件组合方式对称布置于超临界水冷堆的压力容器上；

当控制棒组件盒数数量为157时，共布置57台控制棒驱动机构，其中包括8个C1控制棒组件组合方式，8个C2控制棒组件组合方式、20个C3控制棒组件组合方式，12个C5控制棒组件组合方式，8个C6控制棒组件组合方式，1个C8控制棒组件组合方式，其中，同一种控制棒组件组合方式对称布置于超临界水冷堆的压力容器上；

当控制棒组件盒数数量为177时，共布置69台控制棒驱动机构，其中包括16个C1控制棒组件组合方式，12个C2控制棒组件组合方式、24盒控制棒组件组合方式，8个C5控制棒组件组合方式，4个C6控制棒组件组合方式，4个C7控制棒组件组合方式，1个C8控制棒组件组合方式，其中，同一种控制棒组件组合方式对称布置于超临界水冷堆的压力容器上。

具体的，以上同一种控制棒组件组合方式对称布置于超临界水冷堆的压力容器上旨在考虑压力容器上组合体设置的对称性，以利于功率的均匀分布；同时，本设计方法中除考虑组合体对称性因素外，还装载方法还包括如下原则：1)堆芯外围区域的控制棒组件束采用包含控制棒组件数量较多的组合体；2)功率较高或燃耗较浅区域，采用包含控制棒组件数量较多的组合体；3)用于安全停堆及启动运行的控制棒组件束采用包含控制棒组件数量较多的组合体。

由于压力容器结构限制，采用正方形燃料组件的121、157、177堆芯中，分别最多只能布置45台、57台、69台控制棒驱动机构。若采用传统的控制棒布置方式，121堆芯只能在45盒组件中布置控制棒，157堆芯只能在57盒组件中布置控制棒，177堆芯只能在69盒组件中布置控制棒。采用本案提出的控制棒布置装载方法，各类堆芯中控制棒布置数量可以提高一倍以上，大幅度提高超临界水冷堆的反应性控制能力，为实现超临界水冷堆的长循环设计奠定坚实基础。

作为一种具体的控制棒组件装载方法，该方法充分考虑到了六角形燃料组件反应堆堆芯的几何形状、控制棒驱动机构设计、布置的便捷性：组成一个组合体的控制棒组件均为六角形组件堆芯，该组合体为如下控制棒组件组合方式的任意一种：H1、包括一盒控制棒组件；H2、包括两盒控制棒组件，两盒控制棒组件成排布置；H3、包括三盒控制棒组件，三盒控制棒组件成排布置；H4、包括三盒控制棒组件，其中的两盒控制棒组件的任意一条边分别与第三盒控制棒组件的不同边贴合，且第三盒控制棒组件用于与另外两盒控制棒组件贴合的边为相邻边；H5、包括四盒控制棒组件，其中的一盒控制棒组件位于中央，其余三盒控制棒组件的任意一条边分别与中央的控制棒组件的不同边贴合，且处于外侧的三盒控制棒组件呈环状均布。

该控制棒组件装载方法为基于六角形组件堆芯的超临界水冷堆控制棒装载方法，其中，该基于六角形组件堆芯的超临界水冷堆控制棒装载方法中控制棒组件的数量为121、163盒中的一个；

当控制棒组件盒数数量为121时，共布置57台控制棒驱动机构，其中包括21个H1控制棒组件组合方式，18个H2控制棒组件组合方式、12个H3控制棒组件组合方式，7个H5控制棒组件组合方式，其中，同一种控制棒组件组合方式对称布置于超临界水冷堆的压力容器上；

当控制棒组件盒数数量为163时，共布置70台控制棒驱动机构，其中包括27个H1控制棒组件组合方式，12个H2控制棒组件组合方式、6个H3控制棒组件组合方式，18个H4控制棒组件组合方式，7个H5控制棒组件组合方式，其中，同一种控制棒组件组合方式对称布置于超临界水冷堆的压力容器上。

具体的，以上同一种控制棒组件组合方式对称布置于超临界水冷堆的压力容器上旨在考虑压力容器上组合体设置的对称性，以利于功率的均匀分布；同时，本设计方法中除考虑组合体对称性因素外，还装载方法还包括如下原则：1)堆芯外围区域的控制棒组件束采用包含控制棒组件数量较多的组合体；2)功率较高或燃耗较浅区域，采用包含控制棒组件数量较多的组合体；3)用于安全停堆及启动运行的控制棒组件束采用包含控制棒组件数量较多的组合体。

由于压力容器结构限制，采用六角形燃料组件的121、163堆芯中，最多只能布置57台、70台控制棒驱动机构。若采用传统的控制棒布置方式，121堆芯只能在57盒组件中布置控制棒，163堆芯只能在70盒组件中布置控制棒。采用本案提出的控制棒布置方法，各类堆芯中控制棒布置数量可以提高一倍以上，大幅度提高超临界水冷堆的反应性控制能力，为实现超临界水冷堆的长循环设计奠定坚实基础。

同时，本发明公开了一种超临界水冷堆控制棒组件装载结构，该装载结构的实现依赖于上述提供的装载方法，该控制棒组件装载结构包括位于超临界水冷堆压力容器上的控制棒组件及控制棒驱动机构，单个或多个相邻的控制棒组件固定在同一控制棒驱动机构上。

作为对以上装载结构的进一步限定，同一控制棒驱动机构上的控制棒组件数量不多于5个。

所述控制棒组件均为正方形组件堆芯，同一控制棒驱动机构上的控制棒组件布置方式包括如下的任意一种：C1、包括一盒控制棒组件；C2、包括两盒控制棒组件，两盒控制棒组件成排布置；C3、包括三盒控制棒组件，三盒控制棒组件成排布置；C4、包括四盒控制棒组件，四盒控制棒组件成排布置；C5、包括三盒控制棒组件，其中的两盒控制棒组件的任意一条边分别与第三盒控制棒组件的不同边贴合，且第三盒控制棒组件用于与另外两盒控制棒组件贴合的边为相邻边；C6、包括四盒控制棒组件，四盒控制棒组件组成一个正方形；C7、包括五盒控制棒组件，五盒控制棒组件成排布置；C8、包括五盒控制棒组件，其中的一盒控制棒组件位于中央，其余四盒控制棒组件的任意一条边分别与中央的控制棒组件的不同边贴合；

其中，位于压力容器上的控制棒组件盒数数量为121、157、177盒中的一个；

当控制棒组件盒数数量为121时，共布置45台控制棒驱动机构，其中包括4个C1控制棒组件组合方式，12个C2控制棒组件组合方式、12个C3控制棒组件组合方式，12个C5控制棒组件组合方式，4个C6控制棒组件组合方式，1个C8控制棒组件组合方式，其中，同一种控制棒组件组合方式对称布置于超临界水冷堆的压力容器上；

当控制棒组件盒数数量为157时，共布置57台控制棒驱动机构，其中包括8个C1控制棒组件组合方式，8个C2控制棒组件组合方式、20个C3控制棒组件组合方式，12个C5控制棒组件组合方式，8个C6控制棒组件组合方式，1个C8控制棒组件组合方式，其中，同一种控制棒组件组合方式对称布置于超临界水冷堆的压力容器上；

当控制棒组件盒数数量为177时，共布置69台控制棒驱动机构，其中包括16个C1控制棒组件组合方式，12个C2控制棒组件组合方式、24盒控制棒组件组合方式，8个C5控制棒组件组合方式，4个C6控制棒组件组合方式，4个C7控制棒组件组合方式，1个C8控制棒组件组合方式，其中，同一种控制棒组件组合方式对称布置于超临界水冷堆的压力容器上。

所述控制棒组件均为六角形组件堆芯，同一控制棒驱动机构上的控制棒组件布置方式包括如下的任意一种：H1、包括一盒控制棒组件；H2、包括两盒控制棒组件，两盒控制棒组件成排布置；H3、包括三盒控制棒组件，三盒控制棒组件成排布置；H4、包括三盒控制棒组件，其中的两盒控制棒组件的任意一条边分别与第三盒控制棒组件的不同边贴合，且第三盒控制棒组件用于与另外两盒控制棒组件贴合的边为相邻边；H5、包括四盒控制棒组件，其中的一盒控制棒组件位于中央，其余三盒控制棒组件的任意一条边分别与中央的控制棒组件的不同边贴合，且处于外侧的三盒控制棒组件呈环状均布；

其中，位于压力容器上的控制棒组件的数量为121、163盒中的一个；

当控制棒组件盒数数量为121时，共布置57台控制棒驱动机构，其中包括21个H1控制棒组件组合方式，18个H2控制棒组件组合方式、12个H3控制棒组件组合方式，7个H5控制棒组件组合方式，其中，同一种控制棒组件组合方式对称布置于超临界水冷堆的压力容器上；

当控制棒组件盒数数量为163时，共布置70台控制棒驱动机构，其中包括27个H1控制棒组件组合方式，12个H2控制棒组件组合方式、6个H3控制棒组件组合方式，18个H4控制棒组件组合方式，7个H5控制棒组件组合方式，其中，同一种控制棒组件组合方式对称布置于超临界水冷堆的压力容器上。

本发明具有以下有益效果：

本发明中，选择单个或多个相邻控制棒组件作为一个组合体，其控制棒组件由一台控制棒驱动机构完成提升或下插。便于实现压力容器上以功率水平、燃耗深度、对称性及功能为依据对不同区域的组合体进行划分和布置。该方法能够显著提高超临界水冷堆堆芯控制棒组件布置数量，并减少控制棒驱动机构数量，从而降低超临界水冷堆压力容器顶盖设计难度，并简化控制棒组件运行管理程序，提高超临界水冷堆经济性、安全性及工程可实现性。

附图说明

图1至图8分别为所述控制棒组件均为正方形组件堆芯，同一控制棒驱动机构上采用的C1至C8控制棒组件布置方式；

图9至图13分别为所述控制棒组件均为六角形组件堆芯，同一控制棒驱动机构上采用的H1至H5控制棒组件布置方式；

图14为超临界水冷堆压力容器上采用121盒正方形组件堆芯一个具体实施例的组合式控制棒组件布置图；

图15为超临界水冷堆压力容器上采用157盒正方形组件堆芯一个具体实施例的组合式控制棒组件布置图；

图16为超临界水冷堆压力容器上采用177盒正方形组件堆芯一个具体实施例的组合式控制棒组件布置图；

图17为超临界水冷堆压力容器上采用121盒六角形组件堆芯一个具体实施例的组合式控制棒组件布置图；

图18为超临界水冷堆压力容器上采用163盒六角形组件堆芯一个具体实施例的组合式控制棒组件布置图。

其中图14至图18中的附图标记分别为：1、与组合方式C1相对应的控制棒驱动机构，2、与组合方式C2相对应的控制棒驱动机构，3、与组合方式C3相对应的控制棒驱动机构，4、与组合方式C5相对应的控制棒驱动机构，5、与组合方式C6相对应的控制棒驱动机构，6、与组合方式C7相对应的控制棒驱动机构，7、与组合方式C8相对的应控制棒驱动机构，8、与组合方式H1相对应的控制棒驱动机构，9、与组合方式H2相对应的控制棒驱动机构，10、与组合方式H3相对应的控制棒驱动机构，11、与组合方式H4相对应的控制棒驱动机构，12、与组合方式H5相对应的控制棒驱动机构。

具体实施方式

本发明提供了一种超临界水冷堆控制棒装载方法及结构，用于针对超临界水冷堆堆芯反应性控制需求及其强核热耦合特性，克服传统控制棒组件装载设计方法缺陷，提出一种新型的堆芯控制棒组件装载设计方法，在提高堆芯控制棒组件布置数量的同时，减少控制棒驱动机构布置数量，从而降低超临界水冷堆压力容器顶盖设计难度，并简化控制棒组件运行管理程序，以提高超临界水冷堆经济性、安全性及工程可实现性。下面结合实施例对本发明作进一步的详细说明，但是本发明不仅限于以下实施例：

实施例1：

如图1所示，一种超临界水冷堆控制棒装载方法，选择单个或多个相邻的控制棒组件作为一个组合体，并将该组合体上的控制棒组件固定在一台控制棒驱动机构上，通过该控制棒驱动机构完成其上的单个或多个控制棒组件的提升或下插。

本发明提供了一种应用于超临界水冷堆的新型控制棒组件布置方案设计方法，即将单个或多个相邻控制棒组件作为一个组合体，由一台控制棒驱动机构进行驱动。与现有PWR的“棋盘式”控制棒组件布置方法相比，控制棒组件布置数量能够大幅度增加，与BWR的全堆芯控制棒组件布置方法相比，控制棒驱动机构的需求数量可以大幅度降低。以上设计方法带来的技术效果是显著降低超临界水冷堆耐高温、耐高压的压力容器顶盖结构设计难度；同时，堆芯控制棒组件束(控制棒驱动机构)数量的减少，可以简化控制棒组件运行管理程序，从而降低控制棒组件动作对堆芯功率分布的扰动，更好地满足超临界水冷堆运行中的稳定性要求。

同时，本发明公开了一种超临界水冷堆控制棒组件装载结构，该装载结构的实现依赖于上述提供的装载方法，该控制棒组件装载结构包括位于超临界水冷堆压力容器上的控制棒组件及控制棒驱动机构，单个或多个相邻的控制棒组件固定在同一控制棒驱动机构上。

实施例2：

本实施例在实施例1所述的方法作进一步限定或提供具体的实现方式，如图1至图18所示，作为一种为便于限制单束控制棒组件价值的设计方案，一个组合体上控制棒组件的数量不大于5个。

作为一种具体的控制棒组件装载方法，组成一个组合体的控制棒组件均为正方形组件堆芯，该组合体为如下控制棒组件组合方式的任意一种：C1、包括一盒控制棒组件；C2、包括两盒控制棒组件，两盒控制棒组件成排布置；C3、包括三盒控制棒组件，三盒控制棒组件成排布置；C4、包括四盒控制棒组件，四盒控制棒组件成排布置；C5、包括三盒控制棒组件，其中的两盒控制棒组件的任意一条边分别与第三盒控制棒组件的不同边贴合，且第三盒控制棒组件用于与另外两盒控制棒组件贴合的边为相邻边；C6、包括四盒控制棒组件，四盒控制棒组件组成一个正方形；C7、包括五盒控制棒组件，五盒控制棒组件成排布置；C8、包括五盒控制棒组件，其中的一盒控制棒组件位于中央，其余四盒控制棒组件的任意一条边分别与中央的控制棒组件的不同边贴合。

该控制棒组件装载方法为基于正方形组件堆芯的超临界水冷堆控制棒装载方法，其中，该基于正方形组件堆芯的超临界水冷堆控制棒装载方法中控制棒组件的数量为121、157、177盒中的一个；

如图14所示，当控制棒组件盒数数量为121时，共布置45台控制棒驱动机构，其中包括4个C1控制棒组件组合方式，12个C2控制棒组件组合方式、12个C3控制棒组件组合方式，12个C5控制棒组件组合方式，4个C6控制棒组件组合方式，1个C8控制棒组件组合方式，其中，同一种控制棒组件组合方式对称布置于超临界水冷堆的压力容器上；

如图15所示，当控制棒组件盒数数量为157时，共布置57台控制棒驱动机构，其中包括8个C1控制棒组件组合方式，8个C2控制棒组件组合方式、20个C3控制棒组件组合方式，12个C5控制棒组件组合方式，8个C6控制棒组件组合方式，1个C8控制棒组件组合方式，其中，同一种控制棒组件组合方式对称布置于超临界水冷堆的压力容器上；

如图16所示，当控制棒组件盒数数量为177时，共布置69台控制棒驱动机构，其中包括16个C1控制棒组件组合方式，12个C2控制棒组件组合方式、24盒控制棒组件组合方式，8个C5控制棒组件组合方式，4个C6控制棒组件组合方式，4个C7控制棒组件组合方式，1个C8控制棒组件组合方式，其中，同一种控制棒组件组合方式对称布置于超临界水冷堆的压力容器上。

具体的，以上同一种控制棒组件组合方式对称布置于超临界水冷堆的压力容器上旨在考虑压力容器上组合体设置的对称性，以利于功率的均匀分布；同时，本设计方法中除考虑组合体对称性因素外，还装载方法还包括如下原则：1)堆芯外围区域的控制棒组件束采用包含控制棒组件数量较多的组合体；2)功率较高或燃耗较浅区域，采用包含控制棒组件数量较多的组合体；3)用于安全停堆及启动运行的控制棒组件束采用包含控制棒组件数量较多的组合体。

作为一种具体的控制棒组件装载方法，组成一个组合体的控制棒组件均为六角形组件堆芯，该组合体为如下控制棒组件组合方式的任意一种：H1、包括一盒控制棒组件；H2、包括两盒控制棒组件，两盒控制棒组件成排布置；H3、包括三盒控制棒组件，三盒控制棒组件成排布置；H4、包括三盒控制棒组件，其中的两盒控制棒组件的任意一条边分别与第三盒控制棒组件的不同边贴合，且第三盒控制棒组件用于与另外两盒控制棒组件贴合的边为相邻边；H5、包括四盒控制棒组件，其中的一盒控制棒组件位于中央，其余三盒控制棒组件的任意一条边分别与中央的控制棒组件的不同边贴合，且处于外侧的三盒控制棒组件呈环状均布。

该控制棒组件装载方法为基于六角形组件堆芯的超临界水冷堆控制棒装载方法，其中，该基于六角形组件堆芯的超临界水冷堆控制棒装载方法中控制棒组件的数量为121、163盒中的一个；

如图17所示，当控制棒组件盒数数量为121时，共布置57台控制棒驱动机构，其中包括21个H1控制棒组件组合方式，18个H2控制棒组件组合方式、12个H3控制棒组件组合方式，7个H5控制棒组件组合方式，其中，同一种控制棒组件组合方式对称布置于超临界水冷堆的压力容器上；

如图18所示，当控制棒组件盒数数量为163时，共布置70台控制棒驱动机构，其中包括27个H1控制棒组件组合方式，12个H2控制棒组件组合方式、6个H3控制棒组件组合方式，18个H4控制棒组件组合方式，7个H5控制棒组件组合方式，其中，同一种控制棒组件组合方式对称布置于超临界水冷堆的压力容器上。

具体的，以上同一种控制棒组件组合方式对称布置于超临界水冷堆的压力容器上旨在考虑压力容器上组合体设置的对称性，以利于功率的均匀分布；同时，本设计方法中除考虑组合体对称性因素外，还装载方法还包括如下原则：1)堆芯外围区域的控制棒组件束采用包含控制棒组件数量较多的组合体；2)功率较高或燃耗较浅区域，采用包含控制棒组件数量较多的组合体；3)用于安全停堆及启动运行的控制棒组件束采用包含控制棒组件数量较多的组合体。实施例3：

本实施例在实施例1所述的结构作进一步限定或提供具体的实现方式，如图1至图18所示，作为对以上装载结构的进一步限定，同一控制棒驱动机构上的控制棒组件数量不多于5个。

所述控制棒组件均为正方形组件堆芯，同一控制棒驱动机构上的控制棒组件布置方式包括如下的任意一种：C1、包括一盒控制棒组件；C2、包括两盒控制棒组件，两盒控制棒组件成排布置；C3、包括三盒控制棒组件，三盒控制棒组件成排布置；C4、包括四盒控制棒组件，四盒控制棒组件成排布置；C5、包括三盒控制棒组件，其中的两盒控制棒组件的任意一条边分别与第三盒控制棒组件的不同边贴合，且第三盒控制棒组件用于与另外两盒控制棒组件贴合的边为相邻边；C6、包括四盒控制棒组件，四盒控制棒组件组成一个正方形；C7、包括五盒控制棒组件，五盒控制棒组件成排布置；C8、包括五盒控制棒组件，其中的一盒控制棒组件位于中央，其余四盒控制棒组件的任意一条边分别与中央的控制棒组件的不同边贴合；

其中，位于压力容器上的控制棒组件盒数数量为121、157、177盒中的一个；

如图14所示，当控制棒组件盒数数量为121时，共布置45台控制棒驱动机构，其中包括4个C1控制棒组件组合方式，12个C2控制棒组件组合方式、12个C3控制棒组件组合方式，12个C5控制棒组件组合方式，4个C6控制棒组件组合方式，1个C8控制棒组件组合方式，其中，同一种控制棒组件组合方式对称布置于超临界水冷堆的压力容器上；

如图15所示，当控制棒组件盒数数量为157时，共布置57台控制棒驱动机构，其中包括8个C1控制棒组件组合方式，8个C2控制棒组件组合方式、20个C3控制棒组件组合方式，12个C5控制棒组件组合方式，8个C6控制棒组件组合方式，1个C8控制棒组件组合方式，其中，同一种控制棒组件组合方式对称布置于超临界水冷堆的压力容器上；

如图16所示，当控制棒组件盒数数量为177时，共布置69台控制棒驱动机构，其中包括16个C1控制棒组件组合方式，12个C2控制棒组件组合方式、24盒控制棒组件组合方式，8个C5控制棒组件组合方式，4个C6控制棒组件组合方式，4个C7控制棒组件组合方式，1个C8控制棒组件组合方式，其中，同一种控制棒组件组合方式对称布置于超临界水冷堆的压力容器上。

其中，附图标号1至7分别代表：1、与组合方式C1相对应的控制棒驱动机构，2、与组合方式C2相对应的控制棒驱动机构，3、与组合方式C3相对应的控制棒驱动机构，4、与组合方式C5相对应的控制棒驱动机构，5、与组合方式C6相对应的控制棒驱动机构，6、与组合方式C7相对应的控制棒驱动机构，7、与组合方式C8相对的应控制棒驱动机构。

所述控制棒组件均为六角形组件堆芯，同一控制棒驱动机构上的控制棒组件布置方式包括如下的任意一种：H1、包括一盒控制棒组件；H2、包括两盒控制棒组件，两盒控制棒组件成排布置；H3、包括三盒控制棒组件，三盒控制棒组件成排布置；H4、包括三盒控制棒组件，其中的两盒控制棒组件的任意一条边分别与第三盒控制棒组件的不同边贴合，且第三盒控制棒组件用于与另外两盒控制棒组件贴合的边为相邻边；H5、包括四盒控制棒组件，其中的一盒控制棒组件位于中央，其余三盒控制棒组件的任意一条边分别与中央的控制棒组件的不同边贴合，且处于外侧的三盒控制棒组件呈环状均布；

其中，位于压力容器上的控制棒组件的数量为121、163盒中的一个；

如图17所示，当控制棒组件盒数数量为121时，共布置57台控制棒驱动机构，其中包括21个H1控制棒组件组合方式，18个H2控制棒组件组合方式、12个H3控制棒组件组合方式，7个H5控制棒组件组合方式，其中，同一种控制棒组件组合方式对称布置于超临界水冷堆的压力容器上；

如图18所示，当控制棒组件盒数数量为163时，共布置70台控制棒驱动机构，其中包括27个H1控制棒组件组合方式，12个H2控制棒组件组合方式、6个H3控制棒组件组合方式，18个H4控制棒组件组合方式，7个H5控制棒组件组合方式，其中，同一种控制棒组件组合方式对称布置于超临界水冷堆的压力容器上。

其中，附图标号8至12分别代表：8、与组合方式H1相对应的控制棒驱动机构，9、与组合方式H2相对应的控制棒驱动机构，10、与组合方式H3相对应的控制棒驱动机构，11、与组合方式H4相对应的控制棒驱动机构，12、与组合方式H5相对应的控制棒驱动机构。

本实施例中采用较少的控制棒驱动机构实现了所有相采用特定的不同组合方式的控制棒组件的驱动控制。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施方式只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的技术方案下得出的其他实施方式，均应包含在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种超临界水冷堆控制棒装载方法，其特征在于，选择单个或多个相邻的控制棒组件作为一个组合体，并将该组合体上的控制棒组件固定在一台控制棒驱动机构上，通过该控制棒驱动机构完成其上的单个或多个控制棒组件的提升或下插；一个组合体上控制棒组件的数量不大于5个。

2.根据权利要求1所述的一种超临界水冷堆控制棒装载方法，其特征在于，组成一个组合体的控制棒组件均为正方形组件堆芯，该组合体为如下控制棒组件组合方式的任意一种：C1、包括一盒控制棒组件；C2、包括两盒控制棒组件，两盒控制棒组件成排布置；C3、包括三盒控制棒组件，三盒控制棒组件成排布置；C4、包括四盒控制棒组件，四盒控制棒组件成排布置；C5、包括三盒控制棒组件，其中的两盒控制棒组件的任意一条边分别与第三盒控制棒组件的不同边贴合，且第三盒控制棒组件用于与另外两盒控制棒组件贴合的边为相邻边；C6、包括四盒控制棒组件，四盒控制棒组件组成一个正方形；C7、包括五盒控制棒组件，五盒控制棒组件成排布置；C8、包括五盒控制棒组件，其中的一盒控制棒组件位于中央，其余四盒控制棒组件的任意一条边分别与中央的控制棒组件的不同边贴合。

3.根据权利要求2所述的一种超临界水冷堆控制棒装载方法，其特征在于，该控制棒组件装载方法为基于正方形组件堆芯的超临界水冷堆控制棒装载方法，其中，该基于正方形组件堆芯的超临界水冷堆控制棒装载方法中控制棒组件的数量为121、157、177盒中的一个；

当控制棒组件盒数数量为121时，共布置45台控制棒驱动机构，其中包括4个C1控制棒组件组合方式，12个C2控制棒组件组合方式、12个C3控制棒组件组合方式，12个C5控制棒组件组合方式，4个C6控制棒组件组合方式，1个C8控制棒组件组合方式，其中，同一种控制棒组件组合方式对称布置于超临界水冷堆的压力容器上；

当控制棒组件盒数数量为157时，共布置57台控制棒驱动机构，其中包括8个C1控制棒组件组合方式，8个C2控制棒组件组合方式、20个C3控制棒组件组合方式，12个C5控制棒组件组合方式，8个C6控制棒组件组合方式，1个C8控制棒组件组合方式，其中，同一种控制棒组件组合方式对称布置于超临界水冷堆的压力容器上；

当控制棒组件盒数数量为177时，共布置69台控制棒驱动机构，其中包括16个C1控制棒组件组合方式，12个C2控制棒组件组合方式、24盒控制棒组件组合方式，8个C5控制棒组件组合方式，4个C6控制棒组件组合方式，4个C7控制棒组件组合方式，1个C8控制棒组件组合方式，其中，同一种控制棒组件组合方式对称布置于超临界水冷堆的压力容器上。

4.根据权利要求1所述的一种超临界水冷堆控制棒装载方法，其特征在于，组成一个组合体的控制棒组件均为六角形组件堆芯，该组合体为如下控制棒组件组合方式的任意一种：H1、包括一盒控制棒组件；H2、包括两盒控制棒组件，两盒控制棒组件成排布置；H3、包括三盒控制棒组件，三盒控制棒组件成排布置；H4、包括三盒控制棒组件，其中的两盒控制棒组件的任意一条边分别与第三盒控制棒组件的不同边贴合，且第三盒控制棒组件用于与另外两盒控制棒组件贴合的边为相邻边；H5、包括四盒控制棒组件，其中的一盒控制棒组件位于中央，其余三盒控制棒组件的任意一条边分别与中央的控制棒组件的不同边贴合，且处于外侧的三盒控制棒组件呈环状均布。

5.根据权利要求4所述的一种超临界水冷堆控制棒装载方法，其特征在于，该控制棒组件装载方法为基于六角形组件堆芯的超临界水冷堆控制棒装载方法，其中，该基于六角形组件堆芯的超临界水冷堆控制棒装载方法中控制棒组件的数量为121、163盒中的一个；

当控制棒组件盒数数量为121时，共布置57台控制棒驱动机构，其中包括21个H1控制棒组件组合方式，18个H2控制棒组件组合方式、12个H3控制棒组件组合方式，7个H5控制棒组件组合方式，其中，同一种控制棒组件组合方式对称布置于超临界水冷堆的压力容器上；

当控制棒组件盒数数量为163时，共布置70台控制棒驱动机构，其中包括27个H1控制棒组件组合方式，12个H2控制棒组件组合方式、6个H3控制棒组件组合方式，18个H4控制棒组件组合方式，7个H5控制棒组件组合方式，其中，同一种控制棒组件组合方式对称布置于超临界水冷堆的压力容器上。

6.一种超临界水冷堆控制棒组件装载结构，该控制棒组件装载结构包括位于超临界水冷堆压力容器上的控制棒组件及控制棒驱动机构，其特征在于，单个或多个相邻的控制棒组件固定在同一控制棒驱动机构上。

7.根据权利要求6所述的一种超临界水冷堆控制棒组件装载结构，其特征在于，同一控制棒驱动机构上的控制棒组件数量不多于5个。

8.根据权利要求6所述的一种超临界水冷堆控制棒组件装载结构，其特征在于，所述控制棒组件均为正方形组件堆芯，同一控制棒驱动机构上的控制棒组件布置方式包括如下的任意一种：C1、包括一盒控制棒组件；C2、包括两盒控制棒组件，两盒控制棒组件成排布置；C3、包括三盒控制棒组件，三盒控制棒组件成排布置；C4、包括四盒控制棒组件，四盒控制棒组件成排布置；C5、包括三盒控制棒组件，其中的两盒控制棒组件的任意一条边分别与第三盒控制棒组件的不同边贴合，且第三盒控制棒组件用于与另外两盒控制棒组件贴合的边为相邻边；C6、包括四盒控制棒组件，四盒控制棒组件组成一个正方形；C7、包括五盒控制棒组件，五盒控制棒组件成排布置；C8、包括五盒控制棒组件，其中的一盒控制棒组件位于中央，其余四盒控制棒组件的任意一条边分别与中央的控制棒组件的不同边贴合；

其中，位于压力容器上的控制棒组件盒数数量为121、157、177盒中的一个；

当控制棒组件盒数数量为121时，共布置45台控制棒驱动机构，其中包括4个C1控制棒组件组合方式，12个C2控制棒组件组合方式、12个C3控制棒组件组合方式，12个C5控制棒组件组合方式，4个C6控制棒组件组合方式，1个C8控制棒组件组合方式，其中，同一种控制棒组件组合方式对称布置于超临界水冷堆的压力容器上；

当控制棒组件盒数数量为157时，共布置57台控制棒驱动机构，其中包括8个C1控制棒组件组合方式，8个C2控制棒组件组合方式、20个C3控制棒组件组合方式，12个C5控制棒组件组合方式，8个C6控制棒组件组合方式，1个C8控制棒组件组合方式，其中，同一种控制棒组件组合方式对称布置于超临界水冷堆的压力容器上；

当控制棒组件盒数数量为177时，共布置69台控制棒驱动机构，其中包括16个C1控制棒组件组合方式，12个C2控制棒组件组合方式、24盒控制棒组件组合方式，8个C5控制棒组件组合方式，4个C6控制棒组件组合方式，4个C7控制棒组件组合方式，1个C8控制棒组件组合方式，其中，同一种控制棒组件组合方式对称布置于超临界水冷堆的压力容器上。

9.根据权利要求6所述的一种超临界水冷堆控制棒组件装载结构，其特征在于，所述控制棒组件均为六角形组件堆芯，同一控制棒驱动机构上的控制棒组件布置方式包括如下的任意一种：H1、包括一盒控制棒组件；H2、包括两盒控制棒组件，两盒控制棒组件成排布置；H3、包括三盒控制棒组件，三盒控制棒组件成排布置；H4、包括三盒控制棒组件，其中的两盒控制棒组件的任意一条边分别与第三盒控制棒组件的不同边贴合，且第三盒控制棒组件用于与另外两盒控制棒组件贴合的边为相邻边；H5、包括四盒控制棒组件，其中的一盒控制棒组件位于中央，其余三盒控制棒组件的任意一条边分别与中央的控制棒组件的不同边贴合，且处于外侧的三盒控制棒组件呈环状均布；

其中，位于压力容器上的控制棒组件的数量为121、163盒中的一个；

当控制棒组件盒数数量为121时，共布置57台控制棒驱动机构，其中包括21个H1控制棒组件组合方式，18个H2控制棒组件组合方式、12个H3控制棒组件组合方式，7个H5控制棒组件组合方式，其中，同一种控制棒组件组合方式对称布置于超临界水冷堆的压力容器上；

当控制棒组件盒数数量为163时，共布置70台控制棒驱动机构，其中包括27个H1控制棒组件组合方式，12个H2控制棒组件组合方式、6个H3控制棒组件组合方式，18个H4控制棒组件组合方式，7个H5控制棒组件组合方式，其中，同一种控制棒组件组合方式对称布置于超临界水冷堆的压力容器上。