10MW高温气冷实验堆的堆体结构特点

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1、第’’卷第!期核动力工程IB?@6C5

2、有安全性、制造工艺等方面的优点进行了论述。关键词：高温气冷堆；堆体结构；结构设计中图分类号：/0&)文献标识码：1!前言表!2/3#!$堆结构的主要参数模块式高温气冷堆*以下简称2/3#-<=>?@+名称参数是当今世界上公认的先进反应堆堆型之一，固热功率4-.!$有安全性是它的最突出的优点。它能够提供高一次侧氦气工作压力4-56&9$冷氦气温度47’)$达"$$7的高温工艺热，是其他堆型无法代替热氦气温度47:$$的。清华大学设计、建造的!$-.高温气冷实活性区高度488’9);!$&活性区直径488!9%;!$&验堆*简称2/3#

3、!$堆+是我国第一座高温气冷控制棒根数4根!$堆，填补了我国在高温气冷堆这一领域的空辐照孔道数4个’白。2/3#!$堆是模块式高温气冷堆的模拟堆，通过建造2/3#!$堆，全面掌握2/3#-<=>?@设同。顶部反射层石墨厚度"$$88，底部反射层计、建造与运行的技能，了解与验证其运行特*包括高温氦气环道+的石墨厚度!,$$88。石墨性及固有安全性，并对有关的材料、燃料元件反射层周围为碳砖。碳砖用做热中子吸收和隔及主要部件的性能进行考验，从而对它的关键热材料，含有中子吸收材料———硼。侧向碳砖部件、关键材料及氦气技术取得实际的经验。层平

4、均厚度’’)88，与2/3#-<=>?@相同。石墨反射层分别开有控制棒孔道、材料辐"#$%&!’堆的主要参数及其结构照试验孔道和冷氦气孔道。’)$7的氦气经冷氦2/3#!$堆结构的主要参数见表!。2/3#!$气孔道，由堆底部进入堆芯活性区上部空间，堆的结构见图!。堆芯活性区周围为石墨反射转向下流经堆芯后进入堆下部的高温热氦气环层。道，由热气导管进入蒸汽发生器。所用石墨为等径压核级石墨。侧向反射层顶部反射层及碳砖除了开有控制棒及辐照石墨平均厚度::)88，与2/3#-<=>?@完全相孔道之外，还有燃料元件的加料孔。收稿日期：!"""#

5、$%#&!；修回日期：!"""#!$#’(基金项目：国家%(&高科技项目!"核动力工程#$%&’’&($&)&’**)内构件压紧钢板，分别压在’*块顶层碳砖上。这些钢板也是中子和#射线的屏蔽，用以减小+,-.)*堆上部结构以及反应堆压力容器上面的控制棒传动机构的剂量。!"#$%&’堆体结构主要部件!(&石墨反射层石墨主要参数见表’。石墨反射层周向分为’*块，每块厚/**88，共)0层，采用等径压各向同性石墨制造。石墨反射层总重量约03吨。表’石墨主要参数名称参数体密度（平均值）56·789/*)&1"电阻率（平均值）5!"·789)

6、))&/4)*/热膨胀系数54)*90:9)/&")!)"&0各向异性因子（5-,5-;或-;5-,）))&)!拉伸强度（平均值）5<=>*’/&!压缩强度（平均值）5<=>*1*&*弯曲强度（平均值）5<=>*/’&*石墨的灰份要求：灰份)0**865;的石墨大于1*@，在0**E2**865;之内的石墨不大于/*@，所有石墨样品的灰份不超过2**865;。!()碳砖+,-.)*堆的碳砖含有!@的C"D，用做中子吸收和隔热材料。碳砖主要参数见表/。表/碳砖主要参数图)+,-.)*堆体结构及氦气流向名称参数)体密度56·789/*)

7、&!!9*&!’"———停堆小球罐；’———顶部石墨层；/———堆芯容器；"———侧向石墨层；!———活性区；0———侧向碳砖层；1———控制棒孔热膨胀系数（平均值、!垂直及!平均）5:)!&!?*&!’"道；2———底部石墨反射层；3———石墨键、销；)*———底部碳各向异性（!垂直!!平均或!平均!!垂直）))&!?*&!"热导率（"**:，平均值）5A·89)·B9))1&*?*&!’"砖层；))———压力容器内支承座；)’———反应堆压力容器；抗压强度（平均值）5<=>*/*9*&!’")/———冷氦气孔道；)"———热氦气

8、孔道；)!———顶部碳砖层；抗折强度（平均值）5<=>*)*9*&!’")0———堆内构件压紧钢板抗拉强度（平均值）5<=>*)"9*&!’"石墨反射层及碳砖构成了+,-.)*的堆体陶C"D（含硼碳砖，平均值）5@*!@9*&!’"灰