核電工程概論

1、第八章：壓水堆本體結(jié)構(gòu)第八章：壓水堆本體結(jié)構(gòu)核反應(yīng)堆工程核核島島主控室主控室一回一回路主路主系統(tǒng)系統(tǒng)輔助輔助系統(tǒng)系統(tǒng)安全安全設(shè)施設(shè)施燃料裝卸燃料裝卸 堆本體堆本體主泵主泵穩(wěn)壓器穩(wěn)壓器蒸汽發(fā)生器蒸汽發(fā)生器二回路二回路主系統(tǒng)主系統(tǒng)發(fā)電機(jī)發(fā)電機(jī)輸電輸電常常規(guī)規(guī)島島余熱排出余熱排出化學(xué)容積化學(xué)容積設(shè)備冷卻設(shè)備冷卻安全殼安全殼安全注入安全注入輔助給水、蒸汽旁通輔助給水、蒸汽旁通汽輪機(jī)汽輪機(jī)冷凝器冷凝器給水泵給水泵堆芯堆芯控制棒驅(qū)動(dòng)控制棒驅(qū)動(dòng)上下支撐結(jié)構(gòu)上下支撐結(jié)構(gòu)壓力容器壓力容器飽和蒸汽、參數(shù)低飽和蒸汽、參數(shù)低汽室含水量高汽室含水量高進(jìn)氣管、葉片大進(jìn)氣管、葉片大半速半速燃料組件燃料組件燃料棒燃料棒芯塊芯

2、塊安全殼噴淋系統(tǒng)安全殼噴淋系統(tǒng)壁厚壁厚1 1米鋼筋混凝土構(gòu)筑物、米鋼筋混凝土構(gòu)筑物、6 6毫米厚的鋼襯毫米厚的鋼襯 壁厚壁厚0.20.2米、高米、高1212米、直徑米、直徑3.93.9米的碳鋼米的碳鋼功能：包容堆芯、冷卻劑邊界、放射性物質(zhì)屏障功能：包容堆芯、冷卻劑邊界、放射性物質(zhì)屏障材料：材料：Mn-Ni-Mo低碳合金鋼，內(nèi)低碳合金鋼，內(nèi)5mm 不銹鋼涂層不銹鋼涂層結(jié)構(gòu)：（從上到下）頂蓋（結(jié)構(gòu)：（從上到下）頂蓋（61+4貫穿管）、法蘭段（貫穿管）、法蘭段（58個(gè)螺栓、個(gè)螺栓、螺母、一根泄漏探測(cè)管）、雙螺母、一根泄漏探測(cè)管）、雙O型密封（因科鎳）、接管（型密封（因科鎳）、接管（6個(gè)）、個(gè)）、接管

3、段、接管段、上筒體、下上筒體、下筒體、過渡段、底封頭（中子測(cè)量筒體、過渡段、底封頭（中子測(cè)量貫穿管貫穿管50個(gè)）個(gè)）尺寸：尺寸： 高高12米、直徑米、直徑4米、厚度米、厚度0.2米米（除堆芯組件和測(cè)量外的堆內(nèi)其它部分）下部支承、（除堆芯組件和測(cè)量外的堆內(nèi)其它部分）下部支承、上部支承、上部支承、功能：冷卻劑通道、容器屏蔽、堆芯功能：冷卻劑通道、容器屏蔽、堆芯支承和壓緊支承和壓緊 輻照樣品固定、控制棒和探測(cè)計(jì)的導(dǎo)向輻照樣品固定、控制棒和探測(cè)計(jì)的導(dǎo)向 工作條件惡劣工作條件惡劣2.1 下部支承下部支承結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)吊蘭：吊蘭： 高高8.28.2米、直徑米、直徑3.63.6米、厚度米、厚度0.050.05米的

4、不銹鋼圍筒（米的不銹鋼圍筒（3 3個(gè)出個(gè)出口）、吊蘭底板（口）、吊蘭底板（0.50.5米孔板）、定位鍵（米孔板）、定位鍵（4 4個(gè)）個(gè)）圍板與輻板圍板與輻板堆芯下柵格板堆芯下柵格板 4 4乘乘157157個(gè)流水孔個(gè)流水孔熱屏蔽熱屏蔽 不銹鋼板不銹鋼板 屏蔽中子和伽瑪屏蔽中子和伽瑪輻照監(jiān)督管輻照監(jiān)督管 3 3乘乘2 2 ，二次支承組件，二次支承組件， 中子注量率測(cè)量導(dǎo)管中子注量率測(cè)量導(dǎo)管 5050根根2.2 上部支承上部支承結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)導(dǎo)向筒支承板導(dǎo)向筒支承板堆芯上柵格板堆芯上柵格板支支承柱（兼熱電偶引線管）承柱（兼熱電偶引線管）壓緊彈簧壓緊彈簧控制棒導(dǎo)向筒控制棒導(dǎo)向筒熱電偶柱熱電偶柱燃料組件、控制

5、棒組件、可燃毒物組件、燃料組件、控制棒組件、可燃毒物組件、中子源組件、阻力塞組件中子源組件、阻力塞組件3.1燃料組件燃料組件1717乘乘17 = 28917 = 289個(gè)棒位個(gè)棒位 = 264= 264根燃料棒根燃料棒 + 24+ 24根空管根空管 + + 1根空管根空管 1）燃料元件棒：）燃料元件棒：271 芯塊芯塊 （直徑（直徑8.19mm 高高13.5mm UO2） 包殼（直徑包殼（直徑9.5mm 長(zhǎng)度長(zhǎng)度3852mm 厚厚0.57 Zr-4） 活性區(qū)活性區(qū) 長(zhǎng)度長(zhǎng)度3657mm 不銹鋼壓緊彈簧不銹鋼壓緊彈簧2.0MPa氦氣氦氣 （壽期末（壽期末17MPa）軸、徑向間隙軸、徑向間隙芯塊芯

6、塊 ：熔點(diǎn)熔點(diǎn)2800度度 設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)2590度度熱膨脹熱膨脹 中心中心1670度度 邊緣邊緣600度度致密化致密化腫脹腫脹開裂開裂裂變氣體釋放裂變氣體釋放 Ke Xe包殼：不吸收中子、高溫強(qiáng)度好、耐腐蝕包殼：不吸收中子、高溫強(qiáng)度好、耐腐蝕820度度 鋯水反應(yīng)鋯水反應(yīng) 限制在限制在400度以下度以下2）定位格架）定位格架鋯合金鋯合金8+33）上、下管座）上、下管座不銹鋼不銹鋼4）控制棒導(dǎo)向筒）控制棒導(dǎo)向筒3.2 控制棒組件控制棒組件單棒單棒包殼包殼 不銹鋼不銹鋼 中子吸收劑中子吸收劑 銀銀- -銦銦- -鎘鎘 合金合金 黑棒黑棒 不銹鋼棒不銹鋼棒 灰棒灰棒24棒束棒束控制棒組件控制棒組件24個(gè)黑

7、棒個(gè)黑棒 黑棒黑棒組件組件16個(gè)黑棒個(gè)黑棒 + 8個(gè)灰棒個(gè)灰棒 灰棒灰棒組件組件3.3其他堆芯組件其他堆芯組件可燃毒物組件可燃毒物組件目的：第一次裝料目的：第一次裝料 與冷卻劑中硼酸一起與冷卻劑中硼酸一起 補(bǔ)償后備反應(yīng)性補(bǔ)償后備反應(yīng)性 第二次及以后第二次及以后 不用之不用之 而只用硼酸而只用硼酸單棒：?jiǎn)伟簦喊鼩ぐ鼩?不銹鋼不銹鋼 中子吸收劑中子吸收劑硼玻璃硼玻璃66組中組中 18組：組： 16+848組：組： 12+12中子源組件中子源組件啟動(dòng)反應(yīng)堆、便于堆外中子探測(cè)啟動(dòng)反應(yīng)堆、便于堆外中子探測(cè)初級(jí)中子源初級(jí)中子源 Cf252 锎锎 半衰期半衰期2。54年年次級(jí)中子源次級(jí)中子源 Sb-Be 銻-鈹 2組組 初級(jí)中子源組件：初級(jí)中子源組件： 1+1+16+62組組 次級(jí)中子源組件：次級(jí)中子源組件： 4+20阻力塞組件阻力塞組件堵塞燃料組件中堵塞燃料組件中24根空管，阻止冷卻劑流失根空管，阻止冷卻劑流失24根根 不銹鋼短棒構(gòu)成（不銹鋼短棒構(gòu)成（20cm）步進(jìn)式提升機(jī)構(gòu)步進(jìn)式提升機(jī)構(gòu) 61個(gè)個(gè)銷爪組件、驅(qū)動(dòng)桿、壓力外殼、操作線圈、棒位指示線圈銷爪組件