一种一体化反应堆的堆芯结构及核反应堆制造技术

本发明专利技术创造提供了一种一体化反应堆的堆芯结构及核反应堆，包括燃料组件，燃料组件位于燃料箱内，燃料组件和燃料箱的下端分别固定在燃料板上，燃料板的下端与环形板的上端固接，环形板的下端固接有圆形下盖板，燃料板、环形板和圆形下盖板组成一个密闭的冷却水流通空腔，环形板的环壁上开有冷却剂流道，圆形下盖板上设置有毒物流通器，毒物流通器穿过圆形下盖板，毒物流通器的上端位于冷却水流通空腔内，毒物流通器的下端位于下硼水腔内，下硼水腔用于盛放硼酸水，毒物流通器将燃料组件与下硼水腔连通，下硼水腔的密闭与开启通过非能动停堆系统控制。本发明专利技术创造结构紧凑，取消了控制棒，利用硼水腔内充满的硼酸水来调节反应堆的反应性。

Core structure and nuclear reactor of an integrated reactor

To provide an integrated reactor and nuclear reactor core structure of the invention, including fuel assembly, fuel assembly in a fuel tank, lower fuel assembly and fuel tank are respectively fixed on the upper end of the fuel plate, fuel plate and annular plates fixedly connected with the lower end of the annular plate is fixedly connected with a circular plate. The fuel plate, an annular plate and a circular plate with a closed cooling water circulation cavity, ring wall annular plate is arranged on the coolant flow passage, a round cover plate is provided for circulation of toxic, toxic logistics device through the circles under the cover, the upper circulation is located in the poison cooling water circulation cavity, lower toxicity and logistics pass is located under the boron water cavity under the water chamber for containing boron water, poison logistics device fuel assembly is communicated with the lower cavity under boron boron water, water chamber closed and open through passive stop Heap system control. The invention has a compact structure, the control rod is cancelled, and the boric acid water filled in the boron water cavity is used to regulate the reactor reactivity.

【技术实现步骤摘要】
一种一体化反应堆的堆芯结构及核反应堆
本专利技术创造属于核设备堆芯
，尤其是涉及一种用于一体化压水核反应堆的堆芯结构及核反应堆。
技术介绍
随着轻水堆不断发展，安全性好，结构易于维修等要求成为继续改进核电站反应堆设计的主要方向。现有技术中的一体式压水堆一般采用控制棒控制反应堆的功率，这种结构的反应堆体积大，结构不够紧凑。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术创造旨在提出一种一体化反应堆的堆芯结构及核反应堆，以提出一种新型架构的反应堆的堆芯，取消控制棒结构。为达到上述目的，本专利技术创造的技术方案是这样实现的：一种一体化反应堆的堆芯结构，包括燃料组件，燃料组件位于燃料箱内，燃料组件和燃料箱的下端分别固定在燃料板上，燃料板的下端与环形板的上端固接，环形板的下端固接有圆形下盖板，燃料板、环形板和圆形下盖板组成一个密闭的冷却水流通空腔，环形板的环壁上开有用于冷却剂流通的冷却剂流道，圆形下盖板上设置有竖直设置的毒物流通器，毒物流通器穿过圆形下盖板，毒物流通器的上端位于冷却水流通空腔内，毒物流通器的下端位于下硼水腔内，冷却剂流道位于下硼水腔的上方；下硼水腔位于环形板的下方，下硼水腔用于盛放硼酸水，毒物流通器将燃料组件与下硼水腔连通，下硼水腔的密闭与开启通过非能动停堆系统控制。进一步的，所述圆形下盖板上还设置有用于减少硼酸水浓度的毒物膨胀吸收器，毒物膨胀吸收器为一个将冷却水流通空腔与下硼水腔连通的通道，通道内部设置有反渗透膜。进一步的，所述燃料组件的横截面积为六边形。进一步的，所述毒物流通器的下端靠近下硼水腔的底部。进一步的，所述冷却剂流道为若干个，冷却剂流道围绕着环形板的环壁均匀分布。进一步的，冷却剂流道下方的环形板的外侧壁上固接有用于固定的固定环。进一步的，所述固定环上开设有若干用于固定的竖直方向的固定孔。进一步的，固定环的两个端面上分别设置有与固定孔对应的上固定块和下固定块，固定孔分别穿过上固定块和下固定块。进一步的，所述毒物流通器的上端位于冷却剂流道的下方。本专利技术创造还提及了一种核反应堆，包括上述的一体化反应堆的堆芯结构。相对于现有技术，本专利技术创造所述的一种一体化反应堆的堆芯结构及核反应堆具有以下优势：(1)本专利技术创造结构紧凑，适用于一体化的压水反应堆，取消了控制棒，利用硼水腔内充满的硼酸水来调节反应堆的反应性，故可简化缩小反应堆的结构，缩小了堆芯的体积；(2)本专利技术创造利用压差控制反应堆的功率，其主动控制的特性安全性更高。附图说明构成本专利技术创造的一部分的附图用来提供对本专利技术创造的进一步理解，本专利技术创造的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术创造，并不构成对本专利技术创造的不当限定。在附图中：图1为本专利技术创造一体化堆的整体结构示意图；图2为本专利技术创造实施例所述的主循环泵的结构示意图；图3为本专利技术创造实施例所述的蒸汽发生器的结构示意图；图4为本专利技术创造实施例所述的堆芯的主视图；图5为本专利技术创造实施例所述的堆芯的纵向剖视图；图6为本专利技术创造实施例所述的堆芯的俯视图；图7为本专利技术创造实施例所述的非能动停堆系统的结构示意图；图8为本专利技术创造实施例所述的一体化堆的俯视图。附图标记说明：1、压力壳筒体；101、上封头；102、下封头；103、给水入口；104、蒸汽出口；2、主循环泵；201、电动机；202、主轴；203、叶轮；204、泵外壳；2041、排放口；2042、喇叭口结构；205、外壳上法兰；206、泵内壳；207、内壳上法兰；208、轴封装置；209、内部下壳体；210、水中轴承；211、电动机台；212、间接连接器；3、蒸汽发生器；301、蒸汽发生器内筒；302、蒸汽发生器外筒；303、蒸汽发生器中间筒；304、给水联箱；3041、进水孔；3042、出水孔；305、给水管；306、螺旋管；307、多孔支撑板；308、环板；309、管板；310、盖板；4、堆芯；401、燃料组件；402、燃料箱；403、燃料板；404、环形板；4041、冷却剂流道；405、圆形下盖板；406、毒物流通器；407、毒物膨胀吸收器；408、固定环；4081、固定孔；4082、上固定块；4083、下固定块；5、毒物罐；501、毒物罐内壳；502、毒物罐外壳；503、毒物罐上段；504、毒物罐过渡段；505、毒物罐下段；6、非能动停堆系统；601、气缸体；602、活塞杆；603、活塞；6031、螺纹；604、阀门盖板；605、阀座；606、配平块；607、气缸连通口；608、间隙；a、第一环腔；b、第二环腔；c、冷却水流通空腔；d、下硼水腔；e、上硼水腔；f、上腔室；g、下降通道。具体实施方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术创造中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。在本专利技术创造的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术创造和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术创造的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本专利技术创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。在本专利技术创造的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本专利技术创造中的具体含义。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本专利技术创造。如图1至8所示，一种热熔器型的一体化堆，包括压力壳筒体1，压力壳筒体1内的下部设置有与压力壳筒体1同轴心设置的毒物罐5，毒物罐5包括毒物罐内壳501和毒物罐外壳502，毒物罐内壳501与毒物罐外壳502之间形成用于容纳硼水的上硼水腔e，上硼水腔e上方的毒物罐5上设置有用于控制反应堆的非能动停堆系统6。毒物罐5内部底部中间设置有堆芯4，毒物罐5上窄下宽，毒物罐5的窄部外部设置有蒸汽发生器3，蒸汽发生器3为直流螺旋管式。蒸汽发生器3用于二次侧回路的热交换，压力壳筒体1内部设置有用于驱动一次侧回路循环流动的驱动装置。如图1所示，蒸汽发生器3上方的压力壳筒体1内设置有上腔室f，上腔室f将毒物罐5内部与蒸汽发生器3连通，毒物罐5与压力壳筒体1之间形成环形的下降通道g，堆芯4的下端的圆周侧开有径向的冷却剂流道4041，冷却剂流道4041将下降通道g与堆芯4连通。压力壳筒体1内堆芯4的下方设置有下硼水腔d，上硼水腔e与下硼水腔d连通，堆芯4的下端设置有毒物流通器406，毒物流通器406将堆芯4与下硼水腔d连通。如图3所示，蒸汽发生器3包括蒸汽发生器内筒301、蒸汽发生器外筒302和位于蒸汽发生器内筒302、蒸汽发生器外筒302之间的蒸汽发生器中间筒303。蒸汽发生器内筒30本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种一体化反应堆的堆芯结构，其特征在于：包括燃料组件(401)，燃料组件(401)位于燃料箱(402)内，燃料组件(401)和燃料箱(402)的下端分别固定在燃料板(403)上，燃料板(403)的下端与环形板(404)的上端固接，环形板(404)的下端固接有圆形下盖板(405)，燃料板(403)、环形板(404)和圆形下盖板(405)组成一个密闭的冷却水流通空腔(c)，环形板(404)的环壁上开有用于冷却剂流通的冷却剂流道(4041)，圆形下盖板(405)上设置有竖直设置的毒物流通器(406)，毒物流通器(406)穿过圆形下盖板(405)，毒物流通器(406)的上端位于冷却水流通空腔(c)内，毒物流通器(406)的下端位于下硼水腔(d)内，冷却剂流道(4041)位于下硼水腔(d)的上方；下硼水腔(d)位于环形板(404)的下方，下硼水腔(d)用于盛放硼酸水，毒物流通器(406)将燃料组件(401)与下硼水腔(d)连通，下硼水腔(d)的密闭与开启通过非能动停堆系统(6)控制。

【技术特征摘要】
1.一种一体化反应堆的堆芯结构，其特征在于：包括燃料组件(401)，燃料组件(401)位于燃料箱(402)内，燃料组件(401)和燃料箱(402)的下端分别固定在燃料板(403)上，燃料板(403)的下端与环形板(404)的上端固接，环形板(404)的下端固接有圆形下盖板(405)，燃料板(403)、环形板(404)和圆形下盖板(405)组成一个密闭的冷却水流通空腔(c)，环形板(404)的环壁上开有用于冷却剂流通的冷却剂流道(4041)，圆形下盖板(405)上设置有竖直设置的毒物流通器(406)，毒物流通器(406)穿过圆形下盖板(405)，毒物流通器(406)的上端位于冷却水流通空腔(c)内，毒物流通器(406)的下端位于下硼水腔(d)内，冷却剂流道(4041)位于下硼水腔(d)的上方；下硼水腔(d)位于环形板(404)的下方，下硼水腔(d)用于盛放硼酸水，毒物流通器(406)将燃料组件(401)与下硼水腔(d)连通，下硼水腔(d)的密闭与开启通过非能动停堆系统(6)控制。2.根据权利要求1所述的一体化反应堆的堆芯结构，其特征在于：所述圆形下盖板(405)上还设置有用于减少硼酸水浓度的毒物膨胀吸收器(407)，毒物膨胀吸收器(407)为一个将冷却水流通空腔(c)与下硼水腔(d)连通的通道，通道内部设...

【专利技术属性】
技术研发人员：盛选禹，孙嘉琦，成昱旻，王亮君，张志擎，邵荣，孔文文，徐雅晨，陈贺，王岳巍，
申请(专利权)人：清华大学天津高端装备研究院，
类型：发明
国别省市：天津,12