CN108899098A - 一种适用于压水堆的堆内构件结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种适用于压水堆的堆内构件结构，用于紧凑型双层套管的压水堆中其包括上部堆内构件、下部堆内构件、内套管支撑筒组件、控制棒导向筒组件、堆内仪表导向组件；其中，上部堆内构件包括上支撑板组件、导向支承柱和堆芯上板；下部堆内构件包括用于承装和定位堆芯燃料组件的吊篮组件、金属反射层组件、堆芯下板以及流量分配装置；内套管支撑组件套设在吊篮组件外侧，其上设置有供冷却剂流出的出口。实施本发明，具有结构简单、便于吊装、使用效果好等优点。
Description
技术领域
本发明涉及核电技术领域，特别是涉及一种适用于压水堆的堆内构件结构。
背景技术
在压水堆的堆芯外，常常需要设置堆内构件结构，特别是紧凑布置型压水堆，期望堆内构件结构能够便于拆卸和安装，以及具有更好的安全性能；但是，现有的应用于紧凑布置型压水堆中的堆内构件结构存在或多或少的不足之处，例如，存在诸如便于拆卸和安装、上腔室容易产生横向流，不利于落棒，或者结构复杂等等。
故，如何获得一种更佳的适用于紧凑布置型压水堆堆内构件结构成为一个急待解决的难题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，提供一种适用于压水堆的堆内构件结构，具有结构简单、便于吊装、使用效果好等优点。
为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种适用于压水堆的堆内构件结构，用于紧凑型双层套管的压水堆中，包括上部堆内构件、下部堆内构件、内套管支撑筒组件、控制棒导向筒组件、堆内仪表导向组件；其中，
上部堆内构件包括上支撑板组件、导向支承柱和堆芯上板，所述导向支承柱设置于所述上支撑板组件与堆芯上板之间；所述堆内仪表导向组件固定于所述上支撑板组件之上，所述控制棒导向筒组件穿设在所述上支撑板组件与所述堆芯上板之间；
下部堆内构件包括用于承装和定位堆芯燃料组件的吊篮组件、金属反射层组件、堆芯下板以及流量分配装置，其中：
吊篮组件，包括上下两个腔室，所述堆芯上板位于所述两个腔室之间；其上腔室段均匀设置有环形开孔；
金属反射层组件套设在所述吊篮组件的下腔室内部，所述金属反射层组件在在朝向堆芯的内侧形成反射面；
所述入口流量分配装置设置在堆芯入口处，具有供冷却剂流入的流水孔；
内套管支撑组件套设在吊篮组件外侧，其上设置有供冷却剂流出的出口。
其中，上支撑板组件为一上部支承筒，其套设在吊篮组件上端端口内；所述上部支承筒上端向外延伸出上部支承筒法兰，所述吊篮组件上端部向外延伸有吊篮法兰；所述上部支承筒法兰位于所述吊篮法兰之上；
在所述上部支承筒法兰与所述吊篮法兰之间设置有压紧弹簧。
其中，所述内套管支撑组件与内套管之间采用可拆卸连接方式进行连接。
其中，在内套管支撑组件下部设置有压紧法兰，其与吊篮组件中部的压紧法兰之间设置有压紧密封组件。
其中，所述堆内仪表导向组件包括固定于所述上支撑板组件之上的支撑格架和导向管。
其中，所述吊篮组件下端设置有径向支承键，与压力容器的径向支承键相配合。
其中，所述金属反射层组件与吊篮组件的筒体与堆芯下板之间采用机械连接的方式进行连接固定。
实施本发明，具有如下的有益效果：
本发明提供了一种适用于紧凑布置型压水堆堆内构件结构，其可适用于双层套管结构，通过内套管支撑筒可以为内套管提供独立支撑结构，便于拆卸和安装；
在吊篮上腔室环布设置有环形开孔，可以有效降低上腔室横向流的产生，利于落棒；
在吊篮组件的下腔室设置有金属反射层组件，具有很好的中子反射能力，提高中子利用率，减轻压力容器辐照损伤，同时可有效降低堆内构件流致振动；
由于采用压紧弹簧以及压紧密封组件等结构，可以有效降低堆芯失水事故，提高安全性；
采用机械连接方式替代焊接连接，有效降低焊接对不锈钢材料的应力腐蚀和焊接变形量，另外相对于传统堆内构件结构，结构简单，零部件少。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明提供的一种适用于压水堆的堆内构件结构一个实施例的纵向剖视图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，是本发明提供的一种适用于压水堆堆内构件结构一个实施例的纵向剖视图。在本实施例中，其用于紧凑型双层套管的压水堆中，所述堆内构件结构，包括上部堆内构件、下部堆内构件、内套管支撑筒组件5、控制棒导向筒组件7、堆内仪表导向组件1；其中，
上部堆内构件进一步包括上支撑板组件2、导向支承柱6和堆芯上板8，所述导向支承柱6设置于所述上支撑板组件2与堆芯上板8之间；所述堆内仪表导向组件1固定于所述上支撑板组件2之上，所述控制棒导向筒组件7穿设在所述上支撑板组件2与所述堆芯上板8之间；可以理解的是，上部堆内构件主要用于传递压紧力压紧反应堆堆芯，同时还兼做控制棒导向筒组件7和堆内仪表导向组件1的支撑定位基础；
下部堆内构件包括吊篮组件4、金属反射层组件9、堆芯下板10以及流量分配装置11，其中：
吊篮组件4，包括上下两个腔室，所述堆芯上板8位于所述两个腔室之间；其上腔室段均匀设置有环形开孔40；可以理解的是，吊篮组件4用于承装和定位堆芯燃料组件，且能保证燃料组件间相对位置关系，具有最佳的堆芯热工水力特性；吊篮组件11上腔室段采用均布环形开孔，有助于降低该区域横向流的产生，利于控制棒落棒。
金属反射层组件9套设在所述吊篮组件4的下腔室内部，所述金属反射层组件9在在朝向堆芯的内侧形成反射面90；在本发明实施例中，金属反射层组件9代替传统的热屏蔽和围板组件或者围筒组件，既能够提高堆芯中子利用率，减缓压力容器辐照损伤；还能有效抑制吊篮部件流致振动的产生。
所述入口流量分配装置11设置在堆芯入口处，具有供冷却剂流入的流水孔110，所述流水孔110通过设置，可以有效抑制下封头区域内漩涡的产生，改善堆芯入口流量的分配，保证每组燃料组件能够均匀分配到流量。
内套管支撑组件5套设在吊篮组件4外侧，其上设置有供冷却剂流出的出口50。
其中，上支撑板组件2为一上部支承筒，其套设在吊篮组件4上端端口内；所述上部支承筒上端向外延伸出上部支承筒法兰，所述吊篮组件4上端部向外延伸有吊篮法兰；所述上部支承筒法兰位于所述吊篮法兰之上；在所述上部支承筒法兰与所述吊篮法兰之间设置有压紧弹簧3。
进一步的，所述内套管支撑组件5与压水堆压力容器的内套管之间采用可拆卸连接方式进行连接。在吊篮组件4外侧增设独立的内套管支撑组件5，满足双层套管结构的使用要求。内套管与支撑组件间采用可拆卸连接方式，在内套管密封组件需要维修的时候，能够取出内套管组件。设置独立内套管支撑组件5还能使内套管组件的拆卸与下部堆内构件的吊装相互独立，省去下部堆内构件检修吊装时，内套管必须拆装。内套管支撑组件5与吊篮组件4间构成反应堆出口汇合通道，堆芯出口冷却剂在环腔内汇合后由支撑组件上的出口进入内套管，流出反应堆。
进一步的，在内套管支撑组件5下部设置有压紧法兰51，其与吊篮组件4中部的压紧法兰42之间设置有压紧密封组件。利用这种结构，即保证两者间的密封，减小旁流，又能补偿内套管支撑组件5的周向压缩量。
其中，所述堆内仪表导向组件1包括固定于所述上支撑板组件2之上的支撑格架12和导向管13。在本发明实施例中，堆内仪表采用从堆顶分组集中引出的方式，所述堆内仪表导向组件1可以用于为仪表组件的插入和抽出进行导向、定位和支撑。
在所述吊篮组件4下端设置有径向支承键41，用于与压力容器的径向支承键相配合。
同时，所述金属反射层组件9与吊篮组件11的筒体与堆芯下板10之间采用机械连接的方式进行连接固定。通过采用机械连接方式，可以避免焊接对所述部件的材料（如不锈钢材料）造成的应力腐蚀以及减小部件的焊接变形。
实施本发明，具有如下的有益效果：
本发明提供了一种适用于紧凑布置型压水堆堆内构件结构，其可适用于双层套管结构，通过内套管支撑筒可以为内套管提供独立支撑结构，便于拆卸和安装；
在吊篮上腔室环布设置有环形开孔，可以有效降低上腔室横向流的产生，利于落棒；
在吊篮组件的下腔室设置有金属反射层组件，具有很好的中子反射能力，提高中子利用率，减轻压力容器辐照损伤，同时可有效降低堆内构件流致振动；
由于采用压紧弹簧以及压紧密封组件等结构，可以有效降低堆芯失水事故，提高安全性；
采用机械连接方式替代焊接连接，有效降低焊接对不锈钢材料的应力腐蚀和焊接变形量，另外相对于传统堆内构件结构，结构简单，零部件少。
以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。
Claims (7)
1.一种适用压水堆的堆内构件结构，用于紧凑型双层套管的压水堆中，其特征在于，包括上部堆内构件、下部堆内构件、内套管支撑筒组件（5）、控制棒导向筒组件（7）、堆内仪表导向组件（1）；其中，
上部堆内构件包括上支撑板组件（2）、导向支承柱（6）和堆芯上板（8），所述导向支承柱（6）设置于所述上支撑板组件（2）与堆芯上板（8）之间；所述堆内仪表导向组件（1）固定于所述上支撑板组件（2）之上，所述控制棒导向筒组件（7）穿设在所述上支撑板组件（2）与所述堆芯上板（8）之间；
下部堆内构件包括用于承装和定位堆芯燃料组件的吊篮组件（4）、金属反射层组件（9）、堆芯下板（10）以及流量分配装置（11），其中：
吊篮组件（4），包括上下两个腔室，所述堆芯上板（8）位于所述两个腔室之间；其上腔室段均匀设置有环形开孔（40）；
金属反射层组件（9）套设在所述吊篮组件（4）的下腔室内部，所述金属反射层组件（9）在在朝向堆芯的内侧形成反射面（90）；
所述入口流量分配装置（11）设置在堆芯入口处，具有供冷却剂流入的流水孔（110）；
内套管支撑组件（5）套设在吊篮组件（4）外侧，其上设置有供冷却剂流出的出口（50）。
2.如权利要求1所述的堆内构件结构，其特征在于，上支撑板组件（2）为一上部支承筒，其套设在吊篮组件（4）上端端口内；所述上部支承筒上端向外延伸出上部支承筒法兰，所述吊篮组件（4）上端部向外延伸有吊篮法兰；所述上部支承筒法兰位于所述吊篮法兰之上；
在所述上部支承筒法兰与所述吊篮法兰之间设置有压紧弹簧（3）。
3.如权利要求2所述的堆内构件结构，其特征在于，所述内套管支撑组件（5）与内套管之间采用可拆卸连接方式进行连接。
4.如权利要求3所述的堆内构件结构，其特征在于，在内套管支撑组件（5）下部设置有压紧法兰（51），其与吊篮组件（4）中部的压紧法兰（42）之间设置有压紧密封组件。
5.如权利要求4所述的堆内构件结构，其特征在于，所述堆内仪表导向组件（1）包括固定于所述上支撑板组件（2）之上的支撑格架（12）和导向管（13）。
6.如权利要求5所述的堆内构件结构，其特征在于，所述吊篮组件（4）下端设置有径向支承键（41），与压力容器的径向支承键配合。
7.如权利要求6所述的堆内构件结构，其特征在于，所述金属反射层组件（9）与吊篮组件（11）的筒体与堆芯下板（10）之间采用机械连接的方式进行连接固定。
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