[发明专利]具有隔流装置的反应堆内上部构件

说明书

本发明涉及核反应堆内上部构造，该核反应堆包括有可拆卸顶盖所封闭的压力壳，在靠近顶盖壳壁上至少有一个冷却剂注入口管嘴和至少一个冷却剂出口管嘴，一个由许多燃料组件构成的堆芯并且冷却剂沿燃料组件从下向上流动，许多由穿出反应堆顶盖的驱动轴所驱动的控制棒束，所述核反应堆内上部构件由冷却剂汇聚区和隔流装置构成，汇聚区用于汇聚由堆芯流出、流向出口管嘴的冷却剂，隔离装置用于隔离冷却剂流，包括有安装在汇集区或充液室与堆芯之间的用于控制棒束及其驱动轴的导向架，还包括有一块构成流出堆芯的冷却剂通道的下格板，一块构成冷却剂流向汇聚区通道的上格板，以及一个连接上、下格板在一起的围筒。

尽管本发明不只是特别适于压水核反应堆（称之为压水堆），而且，用于谱移反应堆更有利。在谱移反应堆中，有两类控制棒束：一类控制棒填充了中子吸收物质，用于调节反应堆功率，另一类是水置换棒，最好装有再生材料。

2.595，50号法国专利曾描述到上述类型反应堆内上部构件。其隔离装置包括有安装在控制棒束导向架之间并与上、下格板中的冷却剂通道连接在一起的隔离套管。这种结构解决了许多问题，但是另一方面，要适应众多隔离套管之间差异是困难的。在谱移反应堆中有大量的控制棒束和为之配置的诸多的导向架，因此堆芯上部的导向结构极为复杂，这也给安装造成困难。

在其它的现行技术方案中（如0222，373欧洲专利），冷却剂在控制棒束围筒内，沿轴向流动，由于受到高速流动的冷却剂的冲击，每一个控制棒束的控制棒可能会产生振动。如果不采用控制棒定位架，那么堆芯上格板就必须造的十分厚。

本发明的目的是提供一种经过改进的核反应堆上部构件。更特别的目的是，为了在冷却剂隔流装置内的控制棒束导向架，在上部构件中，更易于安装。

为此目的，在前述类型的上部构件中，给控制棒束导向架外加了一个无缝无孔的外壳，每个外壳与上、下格板采用密合联接，使向上流动的冷却剂液流根本无法渗入。

在一个典型的实施例中，至少有一些是一端与上、下格板之一固接，而另一端则与另一块格板滑动配合，使所述外壳可沿轴向自由伸缩。

下面结合附图和特定的实施例（仅仅作为一个例子）作进一步的详细说明，以便能更深刻地理解本发明。

图1是反应堆结构简图，其中局部竖直剖面图显示了本发明的反应堆内上部构件的构造。

图2是按照本发明反应堆内上部构件的一个放大的竖直剖面图。

图3是一个可能的实施例，从隔流装置流出的冷却剂出口区结构的竖直剖面图，作为图2所示简略结构的补充。

图4是按照本发明有利的方案，装配的隔流装置下格板与控制组件导向架采用滑动配合接合处的局部竖直剖面图。

图5是沿图2中控制棒束导向架的Ⅴ-Ⅴ线所作的半剖图。

参阅图1，压水反应堆所具有的一般结构类似于0，238，390号欧洲专利所描述的压水反应堆，对此可参见该篇说明书。反应堆由压力壳2堆芯6和控制棒束10等几部分构成。压力壳用以承受冷却水的压力，其密闭顶盖3是可拆卸的，壳壁上有冷却剂注入口管嘴4和流出口管嘴5。堆芯6座在下面支承板7上，冷却剂注过支承板7上的向上流动通孔8流进燃料组件，譬如组件9中。控制棒束10由伸出反应堆顶盖3的驱动轴11操纵，可垂直移动。

在谱移反应堆中，控制棒束有两种类型，一种类型是填充了吸收中子材料的控制棒用于调整反应堆的功率。另一种类型是在插入堆芯中可进行水置换的控制棒，它们在置换前的溶液中，对中子来说是透明的或“灰体”的，更为可取的做法是在控制棒中填充增殖性材料，例如天然的（或贫化的）铀和/或钍的氧化物。在后文中将要说明，按照本发明，当填充为增殖性材料的能谱调控棒束，在堆芯内经过辐照移出时，就将带出的热量散给了按照本发明在反应堆内上部构件中缓慢向下流动的冷却剂。图中只画出了两套控制棒束及其驱动轴11。

此外，反应堆还包括装配在堆芯6与顶盖3之间的上部构件12。上部构件的外围是一个附加的圆筒13，其上端用法兰15夹紧在顶盖和压力壳之间，筒壁外侧面与压力壳2的内表面14之间保持一定间隙。从入口管嘴4注入的冷却剂，就在这间隙中，沿着压力壳的内表面14向下流动，然后从燃料组件9的下部流进堆芯6。

在法兰盘15上开有输流装置16，从入口管嘴4注入的冷却剂中的一小部分被分流，注过输流装置16进入顶盖3和上部构件12之间的那部分空间17内。

在上部构件的上部，有一个象翻过来倒置的有边的帽子一样的控制棒束导向架支撑板18和一个导向驱动轴11或是驱动轴可滑动的套管的定位18a。