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1、核反应堆控制棒水压驱动技术薄涵亮,郑文祥,王大中,姜胜耀,杨巾农(清华大学核能与新能源技术研究院,北京100084)摘要:介绍了控制棒水压驱动系统的技术方案、工作原理、技术效果和安全特性。在对清华大学发明的水力驱动控制棒系统深入研究的基础上,结合商用压水堆磁力提升器的优点,开发一种新型内置式控制棒驱动技术。该驱动技术解决了磁力提升器把驱动机构置于核反应堆压力壳外的缺点,但保留了抓式机构驱动的优点;解决了水力驱动控制棒系统动压驱动因工况变化而引起的驱动特性的复杂性的缺点,继承了内置式控制棒驱动机构不贯穿压力壳、传动线短、避免了弹棒事故等优
2、点。该驱动技术主要应用于一体化布置核反应堆,可以推广到其他研究堆。关键词:控制棒;内置式;水压驱动;驱动机构全设备,担负着反应堆的起动、功率调节及停堆等重要功能。控制棒驱动机构一般位于反应堆压力容器外,如压水堆控制棒驱动机构磁力提升器位于压力容器盖上,先进沸水堆控制棒驱动机构微动控制棒驱动机构位于压力容器底部,约占整个反应堆高度的1ƒ3,称为外置式驱动。外置式驱动的最大缺点是传动线长,增加反应堆总体高度和存在弹棒隐患。内置式驱动是把控制棒驱动机构置于压力容器内,缩短了驱动线。从而降低了反应堆高度;避免了弹棒事故,增强了反应堆安全性;使一
3、体化布置核反应堆更加紧凑、体积小、自然循环能力加强。所以,内置式驱动技术是一体化布置核反应堆控制棒驱动机构TL351+.5中图分类号:文献标识码:A文章编号:100020054(2005)0320424204的发展方向。134水力驱动控制棒系统是清华大学发明并应用于反应堆中的一种内置式控制棒驱动技术。它由循环泵、组合阀、控制棒组成。反应堆压力容器内冷却剂(水)经循环泵加压后,通过组合阀注入水力步进缸,通过组合阀产生的恒定水流或脉冲水流使步进缸外套保持在某一位置或产生步进式运动,从而控制反应堆的运行。水力驱动控制棒系统以反应堆冷却剂作工质
4、,靠流体动压驱动控制棒运动。这就形成了驱动过载能力小的特点。另外因反应堆冷却剂物性随反应堆的运行工况发生变化,使流体动压驱动控制棒运动随工况变化而复杂化5,6。磁力提升器是压水堆控制棒驱动机构7,由一套机电传动机构组成,其中3个电磁线圈通过两套销爪与传动轴上槽纹的配合作用,使驱动轴和控制棒束作步进式移动。整个驱动机构位于反应堆压力容器盖上,压力容器与驱动机构承压壳焊接,驱动轴和销爪机构在承压壳内而电磁线圈在承压壳外。其HydrauliccontrolroddrivetechnologyfornuclearreactorsBOHanlia
5、ng,ZHENGWenxiang,WANGDazhong,JIANGShengyao,YANGJinnong(InstituteofNuclearandNewEnergyTechnolgy,TsinghuaUniversity,Beijing100084,China)Abstract:Thispaperintroducesthetechnologyproject,theworkingprinciple,thetechnologypurpose,andthesafecharacteristicsoftheinternalcontrolro
6、ddrivetechnology.Basedonthefundamentalresearchofthehydrauliccontrolroddrivingsystem,whichinventedbyTsinghuaUniversity,andcombinedwiththeadvantageofthemagneticjackinpresswaterreactor(PWR),thecontrolrodhydraulicdrivemechanismwasdevelopedasanewtypeinternalcontrolroddrivetec
7、hnology.ThetechnologyovercomesthedisadvantageofthemagneticjackpositionedoutsidepressurevesselinPWR,butremainstheadvantageofitsclawmechanism;decreasescomplexityofdrivecharacteristicsbecauseofthevariationofworkingcondition;andcomesintotheadvantages:norunningthroughpressure
8、vessel,shortdrivingline,noejectionaccident.Thetechnologywillbeappliedfornuclearreactoratallinnoepattern
