[实用新型]芯体组件和芯体约束系统

说明书

本实用新型提供一种芯体组件。该芯体组件包括具有屏蔽模块的喷嘴、操纵管座和位于喷嘴与操纵管座之间的加载垫。该芯体组件还包括在喷嘴与操纵管座之间轴向地延伸的细长结构，其中细长结构的至少一部分在第一连接部处联接到喷嘴，在第二连接部处联接到操纵管座，并且在第三连接部处联接到加载垫，并且其中细长结构构造成在经受预定热变化时膨胀。本实用新型还提供一种用于包括多个芯体组件的反应堆芯体的芯体约束系统。

技术领域

本实用新型涉及核反应领域，尤其涉及一种芯体组件以及包括这种芯体组件的芯体约束系统。

背景技术

核裂变反应堆包括增殖-燃烧快速反应堆(也被称为行波反应堆，或 TWR)。TWR指将被设计成在起动之后使用天然铀、贫铀、乏轻水反应堆燃料或钍作为重载燃料无限期地运转并且其中增殖且随后燃烧的波将相对于燃料行进的反应堆。因此，在一些方面，TWR是依赖于增殖至可用状态并现场燃烧的亚临界重载燃料运行的直通式快速反应堆。在TWR中，增殖和裂变波(“增殖-燃烧波”)起源于反应堆的中央芯体中并且相对于燃料移动。在燃料静止的情况下，增殖和燃烧波从燃点向外扩展。在一些情况下，燃料可移动以使得增殖和燃烧波相对于芯体静止(例如，驻波) 但相对于燃料移动；驻波应被视为一种TWR。燃料组件的移动称为“燃料倒换(fuel shuffling)”并且可完成驻波，这是对反应堆特性(热、通量、功率、燃料燃烧等)的调节。其中燃料组件被倒换的中央芯体配置在反应堆容器中。燃料组件包括裂变核燃料组件和能产生裂变物质的核燃料组件。在中央芯体中还可配置有用于调节反应堆特性的反应控制组件。

通过驻波限定的裂变能量形成热能，所述热能经一个或多个主冷却剂环路和中间冷却剂环路连续地传递到蒸汽发生器以发电，并且低温热通过一组水冷式真空冷凝器排除。冷却剂系统分离成主冷却剂环路和中间冷却剂环路有助于维持芯体和主冷却剂环路的完整性。在TWR中，主冷却剂环路和中间冷却剂环路两者都采用液态钠作为冷却剂。

实用新型内容

在一个方面，该技术涉及一种芯体组件，该芯体组件包括：喷嘴，该喷嘴包括屏蔽模块；操纵管座；位于喷嘴与操纵管座之间的加载垫；和在喷嘴与操纵管座之间轴向地延伸的细长结构，其中细长结构的至少一部分在第一连接部处联接到喷嘴，在第二连接部联接到操纵管座，并且在第三连接部联接到加载垫，并且其中细长结构构造成在经受预定热变化时膨胀。

在一个例子中，芯体组件还包括在喷嘴与操纵管座之间延伸的管道，其中细长结构配置在该管道内。在另一例子中，第一连接部、第二连接部和第三连接部是销式连接部。在又一例子中，细长结构构造成在膨胀时径向地挠曲。在再另一例子中，细长结构的径向挠曲的最大范围靠近加载垫配置。在一个例子中，加载垫具有正六边形截面，该截面包括第一顶点、相对的第二顶点、边和从第一顶点至第二顶点跨该截面的中心线，并且其中细长结构沿中心线配置以使得径向挠曲沿朝向该边的方向。

在另一例子中，加载垫具有正六边形截面，该截面包括第一顶点、具有第一中点的第一边、具有第二中点的相对的第二边、和从第一中点至第二中点跨该截面的中心线，并且其中细长结构沿中心线配置以使得径向挠曲在朝向顶点的方向上。在又一例子中，细长结构包括：具有热膨胀系数的第一材料；和具有与第一材料的热膨胀系数不同的热膨胀系数的第二材料。在再另一例子中，细长结构还包括：包含第一材料的至少一个拉杆，其中该至少一个拉杆经由销式连接部联接到喷嘴和联接到操纵管座；和包含第二材料的至少一个压杆，其中该至少一个压杆经由销式连接部联接到屏蔽模块、操纵管座和加载垫。在一个例子中，该至少一个拉杆包括两个拉杆，并且其中该至少一个压杆包括三个压杆。在另一例子中，第一材料的热膨胀系数比第二材料的热膨胀系数低。

在又一例子中，细长结构包括在喷嘴与操纵管座之间延伸的管道，并且其中加载垫配置在该管道内。在再另一例子中，细长结构包括：具有热膨胀系数的第一材料；和具有与第一材料的热膨胀系数不同的热膨胀系数的第二材料，其中第一材料和第二材料两者都从喷嘴延伸到操纵管座。在一个例子中，第一材料通过焊接、钎焊和螺栓连接中的至少一者与第二材料联接。