核电厂系统与设备2 反应堆结构

1第二章反应堆结构2压水堆核电厂的基本构成

核岛主控室一回路主系统辅助系统安全设施燃料装卸

堆本体主泵稳压器蒸汽发生器二回路主系统发电机输电常规岛余热排出化学容积设备冷却……安全壳安全注入辅助给水、蒸汽旁通汽轮机冷凝器给水泵堆芯控制棒驱动上下支撑结构压力容器燃料组件燃料棒芯块安全壳喷淋系统壁厚1米钢筋混凝土构筑物、6毫米厚的钢衬

壁厚0.2米、高12米、直径3.9米的碳钢356控制棒驱动机构堆芯堆内构件压力容器72.1反应堆堆芯81堆芯堆芯157个燃料组件堆芯燃料组件燃料棒燃料芯块控制棒组件可燃毒物棒组件中子源组件阻力塞组件(157)(264)(271)

燃料组件、控制棒组件、可燃毒物组件、中子源组件、阻力塞组件101.1燃料组件17×17=289个棒位=264根燃料棒+24根空管+1根空管1）燃料元件棒2）定位格架3）上、下管座4）控制棒导向管1.1燃料组件17×17=289个棒位=264根燃料棒+24根空管+1根空管1）燃料元件棒2）定位格架3）上、下管座4）控制棒导向管131）燃料元件棒：（1）燃料芯块（2）燃料包壳（3）压紧弹簧（4）上、下端塞1）燃料元件棒：271块芯块

直径8.19mm高13.5mmUO2包壳直径9.5mm长度3852mm厚0.57Zr-4活性区长度3657mm不锈钢压紧弹簧2.0MPa氦气（寿期末17MPa）径向间隙0.17mm14（1）燃料芯块：芯块：271芯块直径8.19mm高13.5mmUO2熔点2800度设计2590度制造密度：理论密度的95%主要变化：a)热膨胀中心1670度边缘600度b)致密化c)肿胀d)裂缝（抗拉性能差）e)裂变气体释放Ke

Xe15（2）燃料包壳第一道屏障直径9.5mm长度3852mm厚0.57Zr-4Zr-4优点：不吸收中子、具有良好的机械性能（抗蠕变性和良好的延展性）、只有很少的氚穿过Zr管被扩散、正常运行时，与水不发生反应、熔点高（1800度）820度锆水反应1200度以上是包壳会完全烧坏。限制在400度以下（3）压紧弹簧防止芯块窜动并允许芯块轴向的肿胀（4）上、下端塞16171）燃料元件棒：（1）燃料芯块（2）燃料包壳（3）压紧弹簧（4）上、下端塞1.1燃料组件17×17=289个棒位=264根燃料棒+24根空管+1根空管1）燃料元件棒2）定位格架3）上、下管座4）控制棒导向管2）定位格架锆合金8+3提高偏离泡核沸腾比（DNBR）余量191.1燃料组件17×17=289个棒位=264根燃料棒+24根空管+1根空管1）燃料元件棒2）定位格架3）上、下管座4）控制棒导向管3）上、下管座不锈钢上管座：上孔板、侧板、顶板、4个板式弹簧下管座：四个支撑脚、一块正方形多孔肋板防杂质两个定位销压紧弹簧作用？1、使燃料承受轴向压紧力，防止冷却剂自下而上流动的冲力引起组件蹿动；2、补偿热态下各种结构材料的热膨胀；3、减少在突来的外来载荷作用下燃料组件所承受的冲击载荷。211.1燃料组件17×17=289个棒位=264根燃料棒+24根空管+1根空管1）燃料元件棒2）定位格架3）上、下管座4）控制棒导向管4）控制棒导向管Zr-4缓冲段：紧急停堆流水孔231.1燃料组件17×17=289个棒位=264根燃料棒+24根空管+1根空管1）燃料元件棒2）定位格架3）上、下管座4）控制棒导向管1.2控制棒组件组成：1）星形架：连接柄、翼片、指状物材料：不锈钢2）吸收剂棒

包壳：不锈钢中子吸收剂（1）银-铟-镉合金

——黑棒（2）不锈钢——灰棒

251.2控制棒组件控制棒组件(24棒束)分类按黑棒、灰棒数目——黑棒组件—24个黑棒——灰棒组件—8个黑棒+16个灰棒

避免中子注量率畸变过大按用途——功率调节棒、温度调节棒、停堆棒262737+12=4941+12=5349+12=611.3其他堆芯组件组成：压紧构件+24根棒分类：可燃毒物组件中子源组件

-次级

-初级阻力塞组件3种情况28可燃毒物组件：10B→7Li目的：第一次装料平衡反应性第二次及以后取出24根棒：12或16可燃毒物棒其余为阻力塞棒66组中18组：16+848组：12+12毒物棒组成：包壳不锈钢中子吸收剂硼玻璃：SiO2+B2O3内衬管上下端塞空腔:容纳氦气29中子源组件：启动反应堆、便于堆外中子探测初级中子源双层不锈钢包壳Cf252锎半衰期2.54年2组初级中子源组件：1+1+16+6次级中子