[發明專利]核電站控制棒導向筒

在審

• 申請號: 202210081755.3
• 申請日: 2022-01-24
• 公開（公告）號: CN114464331A
• 公開（公告）日: 2022-05-10
• 發明（設計）人: 黃建學;陳秋英;段遠剛;冉小兵;劉言午;石琳;莫少嘉;吳铦敏;肖威;熊祎
• 申請（專利權）人: 中廣核工程有限公司;深圳中廣核工程設計有限公司;中國廣核集團有限公司;中國廣核電力股份有限公司
• 主分類號: G21C7/12
• 分類號: G21C7/12;G21C19/10
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 王基才

本發明公開了一種核電站控制棒導向筒，其包括保護罩和安裝在保護罩內的全程導向組件；所述全程導向組件包括至少一根全程連續導向元件，全程連續導向元件內設全程連續導向通道，全程連續導向通道在導向筒行程范圍內對單組控制棒組件中的至少一根控制棒進行全程連續導向。與現有技術相比，本發明核電站控制棒導向筒將間隔設置的導向格板非連續導向段結構變更為由長雙聯管結構形成的全程連續導向段，優化了控制棒行程保護功能，降低了控制棒受上腔室流體橫向沖擊引起棒彎曲變形的風險，保證了控制棒結構的完整性；同時，提高了控制棒導向筒特定位置的耐磨性能，從而大大延長控制棒導向筒使用壽命，降低后期運營成本。

技術領域

本發明屬于壓水反應堆核電站控制棒導向領域，更具體地說，本發明涉及一種核電站控制棒導向筒。

背景技術

壓水反應堆控制棒驅動線主要由控制棒驅動機構、壓力容器管座、熱套管、控制棒導向筒、燃料組件等組成。反應堆運行時，控制棒沿驅動線主要在頂蓋腔室、上腔室和堆芯腔室之間上下運動。由于控制棒在不同高度位置上受到流體的影響，如果控制棒運行通道無保護裝置，控制棒將受到劇烈的擺動，偏離豎直方向，無法正常工作。因此，設置控制棒導向筒對控制棒進行導向和保護，當控制棒在頂蓋腔室和上腔室運行時，控制棒和驅動桿可沿控制棒導向筒豎直方向移動、插入和拔出，由控制棒導向筒提供保護和導向，確保控制棒免受流體沖擊，保證其穩定運行，減小在瞬態和穩態運行時冷卻劑橫向載荷對落棒時間的影響。換料時，控制棒與驅動桿脫扣，為保證下次驅動桿與控制棒的順利聯扣，驅動桿需儲存在驅動線上適合位置，控制棒導向筒為其提供方便可行的存放位置。控制棒導向筒內設的連續導向組件是保護控制棒的組件，保證控制棒在需要時快速插入堆芯的核心結構。

請參閱圖1，現有的控制棒導向筒由下部導向段10和上部導向段11組成，兩者通過法蘭110、103背靠背連接，法蘭110、103通過螺栓固定在上部堆內構件上支承板上。其中，上部導向段11為圓筒結構，內部嵌入4個導向格板111。下部導向段10由包殼100、連續導向段101和導向格板102組成；包殼100為由兩個半方筒拼焊而成的方筒，其上端與中法蘭103焊接、下端與下法蘭104焊接；導向格板102焊接嵌入在包殼100內；連續導向段101為包殼100中靠近下法蘭104的一段，由位于最下端的導向格板102和下法蘭104之間的C形管、雙孔管組成，C形管、雙孔管使得整個連續導向段101為連續導向。安裝后，連續導向段是燃料組件上方的一段導向結構，處在堆芯出口流體由豎向轉為橫向的敏感位置，對控制棒落棒性能和控制棒結構完整性具有重要作用。

通過以上描述可知，現有的控制棒導向筒只有下端的連續導向段101能夠對控制棒進行連續導向，除連續導向段101外，控制棒導向筒的其余長度范圍僅依靠間隔布置的導向格板102、111對控制棒進行導向，為非連續導向。這就造成導向格板102、111的特定位置上磨損速度快，從而導致整個控制棒導向筒的使用壽命短，在反應堆壽期內常常需要對磨損失效的控制棒導向筒進行更換。

有鑒于此，確有必要提供一種能夠解決上述問題的核電站控制棒導向筒。

發明內容

本發明的目的在于：提供一種不易磨損的核電站控制棒導向筒，以延長其使用壽命。

為了實現上述發明目的，本發明提供了一種核電站控制棒導向筒，其包括保護罩和安裝在保護罩內的全程導向組件；所述全程導向組件包括至少一根全程連續導向元件，全程連續導向元件內設全程連續導向通道，全程連續導向通道在導向筒行程范圍內對單組控制棒組件中的至少一根控制棒進行全程連續導向。

作為本發明核電站控制棒導向筒的一種改進，所述全程導向組件還包括下法蘭和多個導向格板，下法蘭和多個導向格板沿著全程連續導向元件的軸向間隔分布，作為全程連續導向元件的徑向支承；全程連續導向元件貫穿下法蘭和所有導向格板并固定在下法蘭和導向格板中，為控制棒提供全程連續導向通道。