文档介绍：PWR PWR 系统与设备系统与设备上海交通大学机械与动力工程学院上海交通大学机械与动力工程学院核科学与系统工程系核科学与系统工程系中国电力投资集团核电培训班课程中国电力投资集团核电培训班课程第二章第二章压水堆本体结构压水堆本体结构典型压水反应堆典型压水反应堆本体结构本体结构反应堆本体反应堆本体堆芯(活性区) 堆芯(活性区) 堆内构件堆内构件反应堆压力容器反应堆压力容器(压力壳) (压力壳) 控制棒传动机构控制棒传动机构(控制棒驱动机构) (控制棒驱动机构) 压水堆堆芯部分的横截面压水堆堆芯部分的横截面堆芯,活性区: core ;(注:快堆内还有 blanket ,再生区) 燃料组件: fuel assembly; 反应堆堆内构件: reactor vessel internals; 控制棒驱动机构: control rod drive mechanism ; 横截面: cross-section; 剖面: cutaway section. 1、堆芯结构??堆芯是反应堆的核心部分,核燃料在这里实现链式裂堆芯是反应堆的核心部分,核燃料在这里实现链式裂变反应,并将核能转化为热能,此外,堆芯又是强放变反应,并将核能转化为热能,此外,堆芯又是强放射源。射源。??压水堆堆芯由压水堆堆芯由核燃料组件核燃料组件、、控制棒组件控制棒组件、、固体可燃毒固体可燃毒物组件物组件、、阻力塞组件阻力塞组件以及以及中子源组件中子源组件等组成。等组成。??用作慢化剂兼冷却剂的水,从用作慢化剂兼冷却剂的水,从进口接管进口接管流入压力容器, 流入压力容器, 沿吊篮( 沿吊篮( core barrel core barrel )与压力容器内壁之间的环形通道)与压力容器内壁之间的环形通道( (也称也称下行流道下行流道) )流向流向堆芯下腔室堆芯下腔室,然后转而向上流经,然后转而向上流经堆芯堆芯,加热后的冷却剂经,加热后的冷却剂经堆芯上腔室堆芯上腔室从从出口接管出口接管流出。流出。 ??压水反应堆内的燃料组件在堆芯中处在压水反应堆内的燃料组件在堆芯中处在高温高温、、高压高压、、含硼水含硼水、、强中子辐照强中子辐照、、腐蚀腐蚀、、冲刷冲刷和和水力振动水力振动等恶劣等恶劣条件下长期工作,因此核燃料组件的性能直接关系到条件下长期工作,因此核燃料组件的性能直接关系到反应堆的安全可靠性。反应堆的安全可靠性。??大多数较新型的压水反应堆的燃料组件内,按大多数较新型的压水反应堆的燃料组件内,按 17 17× ×17 17 排列成正方形栅格。在每一组件的排列成正方形栅格。在每一组件的 289 289 个可利用的空位个可利用的空位中, 中, 燃料棒占据燃料棒占据 264 264 个个, ,其余空位装有控制棒导向管其余空位装有控制棒导向管( ( control rod guide tube control rod guide tube )(内装控制棒和可燃毒物)(内装控制棒和可燃毒物棒) 棒) , ,最中心的管供中子注量率测量用最中心的管供中子注量率测量用。。??组件中的燃料棒沿长度方向设有组件中的燃料棒沿长度方向设有 8 8层层弹簧定位格架弹簧定位格架( ( spring spacer grid spring spacer grid ) ),将元件棒按一定间距定位并夹,将元件棒按一定间距定位并夹紧,但允许元件棒能沿轴向自由膨胀,以防止由于热紧,但允许元件棒能沿轴向自由膨胀,以防止由于热膨胀引起元件棒的弯曲。膨胀引起元件棒的弯曲。一、燃料组件一、燃料组件??控制棒导向管、中子注量率控制棒导向管、中子注量率( ( neutron fluence rate neutron fluence rate ) )测量测量管和弹簧定位格架一起构成一个刚性的组件骨架管和弹簧定位格架一起构成一个刚性的组件骨架( ( framework framework )。元件棒按空位插于骨架内。骨架的上、)。元件棒按空位插于骨架内。骨架的上、下端是下端是上、下管座上、下管座。。??燃料组件就是由燃料组件就是由燃料元件棒燃料元件棒及及组件骨架组件骨架等所组成。上、等所组成。上、下管座均设有定位销孔,燃料组件装入堆芯后依靠这些下管座均设有定位销孔,燃料组件装入堆芯后依靠这些定位销孔与堆内定位销孔与堆内上、下栅板上、下栅板上的定位销钉相配,从而使上的定位销钉相配,从而使燃料组件在堆芯中按一定间距定位。燃料组件在堆芯中按一定间距定位。??上管座设置有上管座设置有压紧弹簧( 压紧弹簧( hold-down spring hold-down spring ) ),其作用,其作用是使燃料组件承受一个轴向压紧力,以防止冷却剂自下是使燃料组件承受一个轴向压紧力,以防止冷却剂自下而上高速流动时引起燃料组件窜动。同时,可以补偿各而