[发明专利]核电站反应堆的堆内流量分配装置

说明书

技术领域

本发明涉及核电技术领域，更具体地说，本发明涉及一种核电站反应堆的堆内流量分配装置。

背景技术

请参阅图1，核电站的压水型反应堆本体由反应堆压力容器10、堆内构件、控制棒驱动机构、堆芯部件和堆芯仪表等部件组成，堆内构件、压力容器10及燃料组件结构本身一起为堆芯12提供合理的流道。冷却剂从反应堆压力容器10的入口管嘴100流入，进入环形下降腔102，再进入下腔室104，经堆芯下支承板106后进入堆芯12，从而实现堆芯12的冷却。但是，由于压力容器10的下封头108一般为球形或碟形，其与堆芯下支承板106所围成的下腔室104近似半球形，当冷却剂从环形下降腔102进入下腔室104时，就会因流道急剧变化而在下腔室104内产生大量涡流，导致进入堆芯12不同位置处的燃料组件的流量分布不均匀。为此，在设计压水堆堆内构件时，通常会在堆芯12的下方设置流量分配结构109，或者是具有类似功能的结构，以对下腔室104中的冷却剂进行流量分配和漩涡流抑制，使冷却剂流经流量分配结构109和多孔的堆芯下支承板106后，以可接受的均匀流量分布进入堆芯12。

请参阅图2所示的第一种现有流量分配结构，其是通过堆芯下支承板20下方的堆芯仪表导向柱22、二次支承柱24、上下格板26以及多孔的堆芯下支承板20和多孔的堆芯下板28一起发挥流量分配功能的。当冷却剂从环形下降腔200进入下腔室202后，通过仪表导向柱22、二次支承柱24和上下格板26，对冷却剂进行搅混，再通过堆芯下支承板20和堆芯下板28进行流量分配，使冷却剂以较均匀的流量分布进入堆芯。但是，此结构的流量分配功能需要仪表导向柱22、二次支承柱24、上下格板26、堆芯下支承板20和堆芯下板28等零件联合作用，零件数量众多且结构复杂；另外，由于下腔室202中的涡流现象较为严重，设于其中的仪表导向柱22会不可避免地存在漩涡脱落现象。

请参阅图3和图4所示的第二种现有流量分配结构30，其设于堆芯下支承板32底部，包括环形围筒300、设于环形围筒300中的网状孔板302和固定于网状孔板302上的24根拉杆304，每根拉杆304都通过4个螺栓与堆芯下支承板32连接，流量分配功能主要由网状孔板302实现。但是，上述流量分配结构30的连接螺栓数量太多，结构较复杂；且网状孔板302上的孔为方形，孔板结构为锻件加工而成，成本也较高；最重要的是此结构的流量分配效果不佳，不均匀系数为20％左右。

请参阅图5所示的第三种现有流量分配结构，其是通过法兰42固定于堆芯下支承板44底部的封头形结构46，封头形结构46上开设有大量水孔460。使用时，冷却剂从环形下降腔进入封头形结构46与压力容器下封头47形成的腔室470后，穿过封头形结构46上的水孔460进入下腔室472，再通过堆芯下支承板44进入堆芯。这种流量分配结构具有结构简单的优点，但是其同样不能充分搅混压力容器底部的漩涡流，因此封头形结构46内、外的漩涡依旧无法得到有效地抑制。

有鉴于此，确有必要提供一种结构简单、漩涡搅混效果好的核电站反应堆的堆内流量分配装置。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种结构简单、漩涡搅混效果好的核电站反应堆的堆内流量分配装置。

为了实现上述发明目的，本发明提供了一种核电站反应堆的堆内流量分配装置，其用于对堆芯冷却剂进行流量分配，所述流量分配装置包括堆芯下支承板、围篮形结构和立柱；围篮形结构固定于堆芯下支承板下方，其包括多孔围篮和位于多孔围篮底部的涡流抑制板，多孔围篮和涡流抑制板上分别开设有多个流水孔；立柱垂直地设于涡流抑制板与堆芯下支承板之间。

作为本发明核电站反应堆的堆内流量分配装置的一种改进，所述围篮形结构为半球形、半椭球形或锥台形，其底部的涡流抑制板为平板或弧形板；固定后的围篮形结构与压力容器下封头在下腔室中形成了一个环形的冷却剂通道，冷却剂通道的入口位于反应堆压力容器环形下降腔的底部。

作为本发明核电站反应堆的堆内流量分配装置的一种改进，所述多孔围篮为弧形或类弧形，其上开设的流水孔包括水平流水孔、倾斜流水孔中的一种或两种。

作为本发明核电站反应堆的堆内流量分配装置的一种改进，所述涡流抑制板上的流水孔形状为弧形腰圆孔、圆孔或方孔中的一种或几种的组合。

作为本发明核电站反应堆的堆内流量分配装置的一种改进，所述涡流抑制板与堆芯下支承板之间的距离e的大小为反应堆压力容器环形下降腔宽度d的2～10倍。

作为本发明核电站反应堆的堆内流量分配装置的一种改进，所述立柱为连接在涡流抑制板与堆芯下支承板之间的二次支承柱。