[發(fā)明專利]一種臥式氣冷微堆控制棒及臥式堆芯系統(tǒng)

在審

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• 申請日: 2021-03-12
• 公開（公告）號: CN113053546A
• 公開（公告）日: 2021-06-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 董浩;江小川;楊偉;申騰;劉臣偉;賀楷;朱思陽
• 申請（專利權(quán)）人: 中國核電工程有限公司
• 主分類號: G21C7/10
• 分類號: G21C7/10;G21C5/14
• 代理公司: 北京天昊聯(lián)合知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11112
• 代理人: 羅建民;鄧伯英

本發(fā)明公開了一種臥式氣冷微堆控制棒，包括控制棒棒體，所述控制棒棒體包括外包殼，所述外包殼的外表面為波浪形。本發(fā)明還公開了一種包含所述臥式氣冷微堆控制棒的臥式堆芯系統(tǒng)。本發(fā)明的臥式氣冷微堆控制棒在具有凸臺的通道中也能進(jìn)行步進(jìn)運(yùn)動，避免臥式氣冷微堆控制棒被凸臺卡死的問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明具體涉及一種臥式氣冷微堆控制棒及包含所述臥式氣冷微堆控制棒的臥式堆芯系統(tǒng)。

背景技術(shù)

高溫氣冷堆(HTGR)是核能反應(yīng)堆中的一種堆型，常采用立式堆芯和臥式堆芯，其中，立式堆芯高度較高，不利于布置，而臥式堆芯高度較矮，布置方便，還能夠滿足可移動堆的設(shè)計要求。

控制棒為控制堆芯反應(yīng)性的重要部件之一，其設(shè)計方面需保證其具有非能動固有安全性。對于臥式堆芯，由于其活性單元疊摞布置，以及活性單元不同層間溫度的不同而造成的熱膨脹量不均，使得控制棒步進(jìn)運(yùn)動的通道內(nèi)出現(xiàn)凸臺，該凸臺會使控制棒在步進(jìn)過程中卡死，從而無法實(shí)現(xiàn)插入。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述不足，提供一種臥式氣冷微堆控制棒及包含所述臥式氣冷微堆控制棒的臥式堆芯系統(tǒng)，所述臥式氣冷微堆控制棒在具有凸臺的通道中也能進(jìn)行步進(jìn)運(yùn)動，避免臥式氣冷微堆控制棒被凸臺卡死的問題。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種臥式氣冷微堆控制棒，包括控制棒棒體，所述控制棒棒體包括外包殼，所述外包殼的外表面為波浪形。

優(yōu)選的，波浪形的外包殼的斜角角度范圍為：0°＜外包殼斜角角度≤10°。

優(yōu)選的，所述控制棒棒體還包括端塊，所述端塊設(shè)置在所述控制棒棒體的兩端；

所述控制棒棒體還包括內(nèi)包殼和芯塊，

所述芯塊為環(huán)狀，所述外包殼和所述芯塊由外向內(nèi)依次套設(shè)在所述內(nèi)包殼外；

所述芯塊與所述內(nèi)包殼之間、以及所述外包殼與所述芯塊之間均設(shè)置有間隙，所述外包殼和所述內(nèi)包殼同心設(shè)置，且所述芯塊的橫截面與所述外包殼的橫截面相切；

所述端塊分別與所述外包殼、所述芯塊和所述內(nèi)包殼連接。

優(yōu)選的，所述臥式氣冷微堆控制棒還包括第一通道和第二通道，所述第一通道沿著所述內(nèi)包殼的長度方向，貫穿設(shè)置在所述內(nèi)包殼內(nèi)部，用于為冷卻劑提供流動通道；

所述第二通道沿著所述端塊的長度方向，貫穿設(shè)置在所述端塊內(nèi)，且所述第二通道與所述第一通道的輸出端連通，用于接收所述第一通道中的冷卻劑并將之排出。

優(yōu)選的，所述臥式氣冷微堆控制棒還包括通氣腔，所述通氣腔與所述第一通道的輸入端連通，用于向所述第一通道內(nèi)通入冷卻劑。

本發(fā)明還提供了一種臥式堆芯系統(tǒng)，包括活性單元和驅(qū)動機(jī)構(gòu)，還包括上述的臥式氣冷微堆控制棒，所述活性單元內(nèi)設(shè)置有第三通道，所述臥式氣冷微堆控制棒設(shè)置在所述第三通道內(nèi)；

所述驅(qū)動機(jī)構(gòu)與所述臥式氣冷微堆控制棒相連，用于驅(qū)動所述臥式氣冷微堆控制棒在所述第三通道中做步進(jìn)運(yùn)動。

優(yōu)選的，所述臥式堆芯系統(tǒng)還包括反射層，所述反射層包括上反射層和下反射層，所述上反射層和所述下反射層分別設(shè)置在所述活性單元的頭端和尾端，所述臥式氣冷微堆控制棒穿過所述上反射層后設(shè)置在所述第三通道內(nèi)；

所述下反射層內(nèi)設(shè)置有第一開孔和第二開孔，所述第一開孔與所述第三通道連通，用于放置所述臥式氣冷微堆控制棒的端塊；

所述第二開孔沿著所述下反射層的長度方向，貫穿設(shè)置在所述下反射層內(nèi)，第二開孔與第一開孔連通，用于排出所述臥式氣冷微堆控制棒內(nèi)和所述第三通道內(nèi)的冷卻劑。

優(yōu)選的，所述驅(qū)動機(jī)構(gòu)包括第一驅(qū)動機(jī)構(gòu)和第二驅(qū)動機(jī)構(gòu)，