2.下部堆内构件
下部堆内构件可分为六部分(图1-5)
(1)堆芯吊蓝和堆芯支撑板
堆芯吊蓝是一个金属圆筒,高8.17m,通过上部的凸肩悬挂在压力容器内的凸肩上(在接合面的位置)。它有两条冷却剂出水管接头。
堆芯支撑板被焊接在堆芯吊蓝的下部,堆芯的重量由几根支撑柱传递到支撑板上。这块约380mm厚的支撑板开有许多孔,供堆内测量仪表的导向管和水通过。
在堆芯吊蓝的下部,四个径向导向装置与压力容器上的导向装置相对应,它们允许在轴向和径向产生不均匀膨胀。
(2)堆芯下栅格板
燃料组件直接装在堆芯下栅格板上。为了固定燃料组件的位置,下栅格板有对中定位销插入燃料组件的脚板(每个组件有两个定位销)。下栅格板上相对于每个燃料组件钻冷却剂通道孔。
置于下栅格板上的燃料组件的重量通过支撑柱传递给堆芯支撑板,堆芯吊蓝通过压力容器的凸肩传递给压力容器。
(3)堆芯围板
这是一组垂直平板,包着堆芯外廓,它的作用是减少冷却剂的旁流量。这些围板跟固定在堆芯吊蓝上的辐板(水平板)连接在一起。
(4)热屏
它在压力容器和堆芯吊蓝之间,防止堆芯对压力容器直接辐射。
在一些电厂的反应堆中,热屏是一个约68mm厚的圆筒,这个金属圆筒牢牢地固定堆芯吊蓝的上部。在现代压水反应堆中,热屏仅是由在中子密度最高区的四个扇形区所组成,每个扇形区由两块加工成带斜角的板组成,留有空隙,可以在纵向自由伸展,两块板均被固定在吊蓝筒体上。秦山二期的热屏数为4个(即4个扇形区),热屏厚度为70mm。
(5)二次支撑组件
二次支撑组件由二次支撑板和悬挂在堆芯支撑板下面的支柱组成。最底部的板紧贴于压力容器下部封头。整个组件的作用是:一旦在堆芯吊蓝破裂时,能够限制堆芯移位,使控制棒能够插入。
在每年进行的换料期间,下部堆内构件仍留在原位。
3.堆芯
堆芯由121个燃料组件组成。每个组件内含有呈17×17方形排列的264根燃料棒,它们由堆芯下栅格板和堆芯上栅格板定位,另有24个可放置控制棒、可燃毒物棒或中子源的导向管和1个仪表导向管。每根燃料棒由烧结的二氧化铀(UO2)芯块装在锆(Zr-4)合金包壳内组成(图1-7)。121个燃料组件按铀(U-235)的富集度的不同,分为三个区域,其富集度由里向外增加,最高富集度的组件装在堆芯外围,较低富集度的两种组件按照不完全棋盘格式排列在堆芯内区,以展平堆芯的径向中子通量分布。
堆芯反应性由以下几种方法进行控制:
1)溶解在一回路水中的中子吸收剂(硼酸);
2)控制棒束
控制棒共有33束,其中,有8束是停堆棒束,反应堆正常运行时提到堆顶,停堆时才从堆顶掉落加大停堆裕度。其它25束是调节棒束,分为A、B、C、D四组,其中D组为主调节棒组,用于调节反应堆功率;每一个控制棒束由24根控制棒组成。控制棒的材料为Ag-In-Cd合金。
3)燃毒物棒束
这些棒束的外形与控制棒的外形相似,采用硅硼酸盐玻璃为吸收体,内外包壳为304不绣钢,秦山二期在第一循环时堆芯装入704根可燃毒物棒,用于补偿部分剩余反应性;在第一循环末期时取出。(可燃毒物棒只用于第一循环)。
此外,有四个棒束组件中含有中子源,其中两个,每个包含一个初级中子源(Cf-252锎源)及一个次级中子源(Sb-Be锑-铍源)。另两个,每个包含4个次级中子源。
两个包含初级中子源的棒束在第一次换料时取出,同时以阻力塞组件代替。没有控制棒束的组件中,控制棒导向管用阻力塞组件塞住。
图1-6堆芯横向截面图
共分为三区组件数第一次装载的富集度
第一区411.9%
第二区402.6%
第三区403.1%
换料时装入新燃料组件的富集度:3.25%
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