鉛基反應堆作為新型反應堆系統(tǒng),使用鉛基合金作為冷卻劑,具有中子經(jīng)濟性好、嬗變效率高、傳熱能力強、安全性好等優(yōu)點,具有良好的發(fā)展前景。在鉛基反應堆中,補償棒組件負責反應堆正常運行工況下大部分反應性的控制任務,對反應堆運行和控制安全尤為重要。本文結(jié)合國際上快中子反應堆控制棒組件設計經(jīng)驗,針對補償棒組件面臨的液態(tài)鉛鉍共晶體（Lead Bismuth Eutectic-LBE）高密度高浮力服役環(huán)境,討論了補償棒組件的反應性控制、結(jié)構(gòu)應力以及熱工水力方面的設計要求和基準,在此基礎(chǔ)上,研究分析并提出了一種滿足LBE服役環(huán)境要求和相關(guān)設計基準的補償棒組件方案,該方案采用密閉式的重力落棒方式,可以保證反應堆在冷卻劑喪失事故下的安全停堆能力。其結(jié)構(gòu)部件主要有：吸收體棒束、棒束抓手、配重、內(nèi)套筒、傳力桿、內(nèi)套筒封頭以及外套管。根據(jù)以上構(gòu)件概念,通過中子學分析,如臨界計算、燃耗計算以及結(jié)構(gòu)設計和應力計算研究了補償棒組件內(nèi)主要構(gòu)件,如吸收體棒束、內(nèi)套筒以及配重的主體結(jié)構(gòu)參數(shù),優(yōu)化設計得到了各構(gòu)件初步結(jié)構(gòu)方案。同時該組件方案通過優(yōu)化設計內(nèi)套筒結(jié)構(gòu),較好地解決了大質(zhì)量配重引入對補償棒組件整體結(jié)構(gòu)及其他構(gòu)件造成的影... 

【文章來源】：中國科學技術(shù)大學安徽省 211工程院校 985工程院校

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【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

世界各國核電在役機組數(shù)量

總裝機容量174.34GWe;37個國家擬建318臺核電機組，總裝機容量359.75GWe[2],發(fā)展勢頭強勁。世界在役核電站分布及在建核電站比例分別示于圖1.1與圖1.2。-Efik —邏觀怨^歡：效膨:避觀％^74 IIS ~肩_-如節(jié)人醫(yī)邏19 ■中H 木 mm/.W///"',////mmm so 。^ ？關(guān)聞鍾(-..???????????^^^??? i(M 0 50 100 16%feiliwaa 審圖1.1世界各國核電在役機組數(shù)量 圖1.2各國核電在建機組比例2011年日本福島核事故影響了一部分國家政府的決策，如德國、意大利和瑞士等[3]，在經(jīng)歷了兩年多的低谷后，世界核電的發(fā)展呈現(xiàn)出走出日本福島核事故陰霾的趨勢[415]。與此同時，福島核事故也讓國際社會進一步認識到核能發(fā)展面臨的問題主要有以下三個方面：(1)安全問題：核電安全一直是各國政府、公眾普遍關(guān)注的問題，在美國三里島核事故、前蘇聯(lián)切爾諾貝利核事故，特別是在2011年日本福島核事故之后，核電安全問題更是被廣泛討論甚至質(zhì)疑，并引發(fā)各國退核化浪潮。為更好地解決核電安全問題，各國政府及科研機構(gòu)將研宄重點集中在以下三點：第一，發(fā)展下一代先進反應堆系統(tǒng)

圖1.3與1.4為其結(jié)構(gòu)示意圖[52]。由圖可見，補償棒組件主要由以下兩部分組成。(1)不移動的導向裝置：由導向管、中子屏蔽塊以及組件管腳等組成。(2)可移動的吸收體棒束：因為對快中子的中子吸收截面僅為2.6b左右，自屏效應和互屏效應都比較小，故吸收體棒直徑可設計為15?20mm，可以釆用吸收體棒束的結(jié)構(gòu)形式。由圖1.3與1.4可見，ALFRED補償棒組件吸收段為若干根吸收體棒規(guī)則排列成的吸收體棒束，由固定在吸收體棒上下端塞上的棒束抓手約束其相對位置。


本文編號：2936630