[发明专利]一种小型铅基反应堆用模块化堆芯结构及其组装方法

权利要求书

1.一种小型铅基反应堆用模块化堆芯结构，其特征在于，包括：

顶盖模块，所述顶盖模块包括第一围筒、设于所述第一围筒内的隔流筒以及设于所述第一围筒端口的盖板，所述盖板上设有供燃料棒穿过的第一通孔；

骨架模块，所述骨架模块与所述顶盖模块的敞口端相连，所述骨架模块包括供燃料棒自所述第一通孔对应插入的管板单元、包覆于所述管板单元外侧的第二围筒以及设于所述第二围筒与所述管板单元之间的支撑件；

支撑模块，所述支撑模块包括用于供燃料棒穿过所述管板单元后定位的固定板、包覆于所述固定板外围用于承载整个结构的底板、用于实现燃料棒全约束固定的插条以及设于所述底板与所述固定板之间用于定位固定板的围板；

其中，所述支撑模块与所述骨架模块之间夹设有用于辅助调节流量分配的垫板，所述垫板上开有供燃料棒穿过的第二通孔。

2.根据权利要求1所述的小型铅基反应堆用模块化堆芯结构，其特征在于，所述管板单元由单排管逐块拼装后焊接而成，拼焊后的管板单元内部填充中子慢化材料。

3.根据权利要求2所述的小型铅基反应堆用模块化堆芯结构，其特征在于，所述单排管包括间隔排列整齐的多个流道管以及设于所述流道管两端用于固定所述流道管的夹板。

4.根据权利要求1所述的小型铅基反应堆用模块化堆芯结构，其特征在于，所述隔流筒的中间根据堆芯热工流量分配的要求划分为若干独立的网格。

5.根据权利要求1所述的小型铅基反应堆用模块化堆芯结构，其特征在于，所述隔流筒的筒口向外弯曲形成裙边结构的搭台，所述第一围筒的筒口设有与所述搭台尺寸相适应的搭槽。

6.根据权利要求1所述的小型铅基反应堆用模块化堆芯结构，其特征在于，燃料棒的端头设有用于辅助燃料棒导向的导向棒。

7.一种小型铅基反应堆用模块化堆芯组装方法，其特征在于，包括：

同步制作用于组成堆芯结构框架的顶盖模块、骨架模块以及支撑模块，所述顶盖模块的组成部件包括第一围筒、隔流筒以及盖板，所述盖板上设有第一通孔，所述骨架模块的组成部件包括管板单元、第二围筒以及支撑件，所述支撑模块的组成部件包括固定板、底板、插条以及围板，所述支撑模块与所述骨架模块之间夹设有垫板，所述垫板上开有第二通孔；

自上而下将顶盖模块、骨架模块以及支撑模块依次对齐组装以形成堆芯结构框架；

燃料棒在导向棒的作用下自所述第一通孔导入，进入所述管板单元内，燃料棒的端头穿过所述管板单元定位于所述固定板上；

待燃料棒布满所述固定板上的所有槽位置后，使用插条将燃料棒固定，并通过螺钉连接顶盖模块、骨架模块和支撑模块，再从堆芯底部插入用于保证装置维持次临界安全的小吸收条并固定，插入位置为燃料棒与流道管之间的间隙，以完成堆芯组装。

8.根据权利要求7所述的小型铅基反应堆用模块化堆芯组装方法，其特征在于，

所述隔流筒的筒口向外弯曲形成裙边结构的搭台，所述第一围筒的筒口设有与所述搭台尺寸相适应的搭槽，隔流板通过裙边搭接的方式安装在上围筒中，顶部通过盖板压紧，再通过TIG焊接的方式连接盖板和第一围筒，构成盖板模块。

9.根据权利要求7所述的小型铅基反应堆用模块化堆芯组装方法，其特征在于，所述管板单元由单排管与慢化剂逐层间隔安装，并通过专用焊接夹具确保其相互位置关系后，采用电子束焊接连接构成。

10.根据权利要求9所述的小型铅基反应堆用模块化堆芯组装方法，其特征在于，所述单排管包括间隔排列整齐的多个流道管以及设于所述流道管两端用于固定所述流道管的夹板。