[发明专利]一种177堆芯的控制棒分布结构

说明书

本发明公开了一种177堆芯的控制棒分布结构，包括61束控制棒；61束控制棒分为8组，分别为R组、G1组、G2组、N1组、N2组、SA组、SB组和SC组；其中，R组为温度调节棒，G1组、G2组、N1组和N2组为功率补偿棒，SA组、SB组和SC组为停堆棒；G1组和G2组由灰体控制棒构成，其余组由黑体控制棒构成。．本发明通过对温度调节棒、功率补偿棒和停堆棒的数量设置，并进行合理分组，并对各个控制棒的空间位置进行优化，实现了在采用61束控制棒，不增加压力容器顶盖开孔数量的情况下，为177堆芯提供了足够的停堆裕量，停堆裕量满足年换料及18个月换料的安全需求。

技术领域

本发明涉及压水堆核电站反应堆领域，尤其反应堆堆芯的控制棒分布。

背景技术

燃料组件是核反应堆堆芯的重要组成部分。核反应堆堆芯设计是核电站的关键设计内容之一。核反应堆堆芯设计的主要任务是从核反应堆物理的角度提供满足压水堆核电站总体设计要求的核反应堆堆芯，包括确定燃料组件数目、燃料组件在核反应堆堆芯的布置等。

惯用的百万千瓦级三环路压水堆核电站反应堆堆芯由157个燃料组件构成，其堆芯功率密度较大，热工安全裕度较低。

为了解决上述问题，中国专利ZL200610021862.8公开了一种核电站的反应堆堆芯，它包括177个燃料组件，相对于157堆芯，其堆芯功率密度降低了10%至15%，安全性更高。

但是，177堆芯相对于157堆芯增加了燃料组件数目，如果采用与157堆芯相同的控制棒分布策略，则反应性控制能力存在不足，不能提供足够的停堆裕量以确保安全。如增加控制棒的数量，则压力容器顶盖上的开孔数量必然增加，这会对压力容器结构的可靠性造成影响。

如何针对177堆芯设计合理的控制棒分布结构是亟待解决的问题。

本发明针对中国专利ZL200610021862.8中图1所示的177堆芯。

发明内容

本发明的目的即在于克服现有技术的不足，提供一种177堆芯的控制棒分布结构，本发明能够在不增加控制棒数量，不增加压力容器顶盖开孔数量的情况下，为177堆芯提供足够的停堆裕量。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

一种177堆芯的控制棒分布结构，包括61束控制棒；61束控制棒分为8组，分别为R组、G1组、G2组、N1组、N2组、SA组、SB组和SC组；其中，R组为温度调节棒，G1组、G2组、N1组和N2组为功率补偿棒，SA组、SB组和SC组为停堆棒；R组包括分别对应第2列第8行、第6列第6行、第6列第10行、第8列第2行、第8列第14行、第10列第6行、第10列第10行、第14列第8行的燃料组件的8束控制棒；G1组包括分别对应第4列第8行、第8列第4行，第8列第12行、第12列第8行的燃料组件的4束控制棒；G2组包括分别对应第4列第6行、第4列第10行、第6列第4行、第6列第12行、第10列第4行、第10列第12行、第12列第6行、第12列第10行的燃料组件的8束控制棒；N1组包括分别对应第4列第4行、第4列第12行、第6列第8行、第8列第6行、第8列第10行、第10列第8行、第12列第4行、第12列第12行的燃料组件的8束控制棒；N2组包括分别对应第2列第6行、第2列第10行、第6列第2行、第6列第14行、第10列第2行、第10列第14行、第15列第6行、第15列第10行的燃料组件的8束控制棒；SA组包括分别对应第3列第5行、第3列第11行、第5列第3行、第5列第13行、第8列第8行、第11列第3行、第11列第13行、第13列第5行、第13列第11行的燃料组件的9束控制棒；SB组包括分别对应第3列第7行、第3列第9行、第7列第3行、第7列第13行、第9列第3行、第9列第13行、第13列第7行，第3列第9行的燃料组件的8束控制棒；SC组包括分别对应第5列第5行、第5列第11行、第7列第7行、第7列第9行、第9列第7行、第9列第9行、第11列第5行、第11列第11行的燃料组件的8束控制棒；G1组和G2组由灰体控制棒构成，其余组由黑体控制棒构成。