压水堆核电厂

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1、第三章压水堆核电厂12我国正在运行的核电机组（除秦山三期）全部为压水堆堆型，作为一种技术相当成熟的堆型，具有以下特点：1．压水堆以轻水作慢化剂及冷却剂，反应堆体积小，建设周期短．造价较低。2．压水堆采用低富集度铀作燃料，铀的浓缩技术已经过关。3．压水堆核电厂有放射性的一回路系统与二回路系统相分开，放射性冷却剂不会进入回路而污染汽轮机，运行、维护方便，需要处理的放射惮废气、废水、废物量较少。3压水堆主要运行参数4教学内容本章将以大亚湾核电厂为例，详细介绍压水反应堆本体结构：堆芯组件：核燃料组件＋控制棒组件＋堆芯功能组件；堆内构件及其作用：上下支承组件，压紧弹

2、簧组件，导向管反应堆压力容器的结构、选材和运行特点控制棒驱动机构的结构和工作原理；堆内测量支承结构安全壳结构及系统功能5核电厂主回路系统简介6主、辅助系统73.1压水堆堆芯（reactorcore）堆芯设计满足的一般要求：1堆芯功率分布尽量均匀，以便堆芯有最大的功率输出2尽量减少堆芯内不必要的中子吸收材料，提高中子经济性3要有最佳的冷却剂流量分配和最小的流动阻力4有较长的堆芯寿命，适当的减少换料操作次数5堆芯结构紧凑，换料要简易方便。8典型压水堆压力容器与堆芯结构原理图9堆芯横截面图10压水堆纵剖面图11压水堆燃料管理棋盘式布局分区倒料后备反应性及其控制：

3、调节硼浓度，慢速变化控制棒，快速变化，停堆可燃毒物棒，初装料补偿初装料的过剩反应性，使冷却剂中的含硼浓度减少到使其温度系数为负值。保证反应堆的固有安全性。12压水堆堆芯组件核燃料组件棒束控制棒组件可燃毒物组件中子源组件阻力塞组件13核燃料组件采用无盒、带指形控制组件的棒束型燃料组件。主要结构：燃料棒＋骨架骨架（书）：上下管座，8层定位格架，导向管采用17×17=289=264+24+1正方形排列:264燃料棒24导向管1中子测量管141517×17结构在每一组件的289个可利用的空位中燃料棒占据264个其余的空位装有24根控制棒导向管和1根堆内测量导管16

4、棒状燃料元件棒结构组成:选材原则：限制燃料和包壳的使用温度包壳的作用以及选材特点机械强度；第一道屏障锆氢反应？如何何防止？1内2外集气空腔盒充填气体作用：轴向空腔和径向间隙作用，预冲压氦气技术作用17芯块的结构特点结构尺寸：圆柱体形何谓“环脊”现象为何采用碟形加倒角的结构形式如何防止辐照肿胀的破坏：1碟形加倒角2制孔剂芯块密度的选择:对导热系数有很大影响18燃料元件包壳材料：锆－4合金燃料元件包壳壁厚的选择结构强度周向变形不超过1%化学含氢量低压250ppm,不能高于600ppm腐蚀寿期内腐蚀深度应低于原壁厚的10%.一定的安全裕度水力振动,热应力外径9.

5、5mm,壁厚0.57mm,芯块直径8.19mm包壳内壁与燃料芯块的径向间隙大小与间隙的导热系数有密切关系，是影响芯块温度的重要因素，同时芯块的各种特性如导热系数，裂变气体的释放，蠕变和塑性形变等也都随温度变化。19“骨架”结构定位格架控制棒导管中子通量测量导管上管座下管座2021定位格架8层定位格架的作用材料及结构特点混流翼22控制棒导向管材料：锆－4合金作用：为控制棒插入抽出提供导向通道结构特点：锥形缓冲段，流水孔中子通量测量管材料：锆－4合金作用：23下管座上管座24控制棒组件结构组成：24跟吸收剂棒＋星形架组件数目保证：卡棒准则，功率分布，弹棒事故2

6、5控制棒组件26星形架结构特点：毂环，翼片，指形连接柄27吸收剂棒黑棒灰棒材料银－铟－镉不锈钢结构：二者相似黑棒束控制组件：24根黑棒灰棒束控制组件：8根黑棒＋16根灰棒28堆芯相关组件可燃毒物组件，初级中子源组件，次级中子源组件，阻力塞组件结构上的共同点：支承结构：一个压紧组件形成的支承结构24根棒束24根棒可能全部是阻力塞,可能是可燃毒物棒与阻力塞的组合,还可能包含所有四种棒.29压紧组件轭板、弹簧导向筒、底板内外两圈螺旋弹簧、304不锈钢材料30可燃毒物组件作用：用于第一燃料循环，降低硼浓度，保证慢化剂的负温度系数可燃毒物材料：硼玻璃管（BO+SiO

7、）232初装料：48×12(棒)＋18×16(棒)+2×16=896第一次换料时全部卸出，换阻力塞组件31中子源组件作用：1提高中子通量2点火初级中子源2个组件：1＋1＋16＋6材料：锎结构与位置1.06×17.7，堆芯下部初装料情况次级中子源2个组件：4＋20材料：锑、铍作用，二次启动32阻力塞组件作用：结构与材料：304不锈钢，短棒前述各种堆芯相关组件都含有中子源组件，只有阻力塞组件全部是阻力塞组件33堆芯组件小结（1）核燃料组件＋控制棒组件＋堆芯相关组件核燃料组件：燃料元件棒＋骨架结构燃料元件棒：燃料芯块，包壳，端塞，压紧弹簧骨架：上下管座，定位格架

8、，控制棒导管，中子测量控制棒组件：吸收剂棒＋星形架吸收剂棒：黑棒，