[实用新型]压水型核反应堆嵌套式组件

说明书

技术领域

本实用新型属于核电技术领域，涉及一种压水型核反应堆下腔室内安装的适用于冷却剂流量分配的组件(或装置)。

背景技术

反应堆在核电站的作用就像是水电站的水轮发电机组，可以说，它是整个核电站系统的心脏。其中，核燃料在反应堆内部维持可控的链式裂变反应，核裂变产生的能量使流经反应堆的冷却剂温度升高，然后通过冷却剂循环回路将热量从堆芯内部导出。在此过程中，反应堆冷却剂在堆芯内的分布均匀系数将直接影响到堆芯的温度分布，同时对热管因子，DNBR等堆芯关键安全参数有重要影响。

为了使燃料组件得到充分的冷却，满足反应堆热工水力的要求，提升反应堆整体性能，则冷却剂在进入堆芯之前，其均匀性需要得到保证，因为它关系到堆芯燃料组件产生的热量能否及时且顺利的导出；另外，在核电站的安全评估方面，若在严重事故工况会发生堆芯熔融，堆芯以下所有的堆内构件包括流量分配装置都会融化成液态，与压力容器内壁接触，将堆芯热量导出。则该工况事故下，需要有足够多的金属与压力容器内壁接触，以此来增大传热面积，保证反应堆压力容器不会被熔穿，造成核泄漏等重大灾难。

为了达到上述目的，流量分配装置的结构非常重要。现有技术中已公开了多种流量分配装置，为了克服传统孔板式结构的流量分配装置存在的结构复杂、流量分配效果不理想以及安装、检修较为困难的问题，近年来流量分配装置的结构以多孔碗形结构的形式为主(见ZL201210126989.1、ZL201210137211.0、ZL201410188559.1)，此类结构形式的流量分配装置虽然简化了结构，提高了流量分配的均匀性，便于更换和检修，但还存在以下不足：冷却剂在堆芯入口边缘处的流量有较大衰减；难以消除冷却剂在下腔室内的窜动与扰动及下封头内凹结构所引起的涡流；当严重事故工况发生时，流量分配装置熔化成的金属量偏少。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种压水型核反应堆嵌套式组件，以降低堆芯入口边缘处冷却剂流量的衰减，阻止冷却剂在下腔室内的窜动与扰动并消涡抑流及增大熔化成的金属量。

本实用新型所述压水型核反应堆嵌套式组件，包括内层流量分配筒、外层流量分配筒和外层流量分配板；所述外层流量分配筒为两端开口的筒体，其筒壁上设置有多个流水孔，上端设置有与堆芯下支承板连接的外法兰，其内腔的径向尺寸大于内层流量分配筒的径向外轮廓尺寸；所述内层流量分配筒为两端开口的筒体，其筒壁上设置有多个流水孔；所述外层流量分配板的数量至少为三个，板面上设置有多个流水孔；内层流量分配筒放置在外层流量分配筒的内腔且它们的中心线重合，各外层流量分配板在内层流量分配筒外壁与外层流量分配筒内壁围成的环形空间分散布置，且各外层流量分配板的两侧面分别与内层流量分配筒的外壁、外层流量分配筒的内壁固连，将内层流量分配筒和外层流量分配筒组合成一体，形成嵌套式结构。

为了更有效的阻止冷却剂在下腔室内的窜动与扰动并消涡抑流及增大压水型核反应堆嵌套式组件熔化成的金属量，可设置内层流量分配板，所述内层流量分配板的数量至少为两个，板面上设置有多个流水孔，各内层流量分配板安装在内层流量分配筒的内腔，它们的一侧面分别与内层流量分配筒的内壁固连，另一侧面相互固连，将内层流量分配筒内腔分隔成多个区间。

上述压水型核反应堆嵌套式组件，内层流量分配筒和外层流量分配筒优选圆筒体或上大下小的圆锥台形筒体，组配形式有：内层流量分配筒和外层流量分配筒均为圆筒体，或者内层流量分配筒和外层流量分配筒均为上大下小的圆锥台形筒体，或者外层流量分配筒为圆筒体、内层流量分配筒为上大下小的圆锥台形筒体，或者外层流量分配筒为上大下小的圆锥台形筒体、内层流量分配筒为圆筒体。

上述压水型核反应堆嵌套式组件，内层流量分配筒、外层流量分配筒的高度可以是：内层流量分配筒和外层流量分配筒的高度相等，或者内层流量分配筒的高度大于外层流量分配筒的高度，或者内层流量分配筒的高度小于外层流量分配筒的高度。

上述压水型核反应堆嵌套式组件，外层流量分配筒筒壁上设置的流水孔呈多层环形排列，各层流水孔的通水总面积相同或从上层至下层依次递增，每一层流水孔的相邻两个流水孔开口方向相同或交错成一定角度，相邻两层流水孔的各流水孔一一对应或交错布置，相邻两层流水孔的对应流水孔开口方向相同或交错成一定角度；内层流量分配筒筒壁上设置的流水孔呈多层环形排列，各层流水孔的通水总面积相同或从上层至下层依次递增，相邻两层流水孔的各流水孔一一对应或交错布置。