反应堆的基本结构解析

反应堆是核电厂设备中技术难度最大、加工要求最高、生产周期最长的关键设备。反应堆工作中的主要困难在于需要承受放射性导致的辐照损伤。压水反应堆的主要部件有反应堆堆芯、反应堆内支撑结构、反应堆压力壳、控制棒驱动机构。

1.反应堆堆芯

(1)特点。反应堆活性区是发生裂变反应、释放热量、产生强放射性的核心区域。

(2)组成。包括核燃料组件、控制棒组件、可燃毒物组件、中子源组件等。

(3)布置。在压力壳进出水口以下,上下两端有开孔板、导流板,形成冷却剂流动通道。

(4)分层。为了展平功率分布和提高燃料利用率,通常采取分区装料、局部换料的方式,外区燃料浓度高,内区燃料浓度低。换料时取出中心组件,而新料置于外区。

2.反应堆内支撑结构

(1)特点。结构复杂,尺寸大、质量大(质量在几十吨到百余吨),精度高,工作条件苛刻(在高温、高压水冲击和强辐照条件下,应保证尺寸、强度稳定)。

(2)组成。分为两大主要组件：上部组件又称为压紧组件,包括上部压紧板、上堆芯板、控制竖棒导向筒上部支撑筒等；下部组件又称吊篮组件,包括堆芯吊篮、热屏蔽、下堆芯板、围幅板组件、防断支撑等。(www.xing528.com)

(3)作用。支撑燃料组件并限制其移动；使控制棒轴线和燃料组件保持一致；对冷却剂导流；对堆内测量仪器提供支撑和导向。

3.反应堆压力壳

(1)特点。承压(14～20MPa),高温(320℃以上),耐腐蚀,工作时间长(30～40年)。

(2)作用。放置堆芯和堆内构件,防止放射性物质外溢,承受高温、高压和强辐照。

4.控制棒驱动机构

(1)特点。动作频繁,要求可靠性高；快速停堆时反应迅速,完成动作在2s之内。

(2)作用。控制反应堆的启动、功率调节、停堆及事故情况下的安全控制(紧急停堆)。