[发明专利]用于反应堆容器用核电站堆芯的定心销

说明书

本发明涉及反应堆容器中用于核电站堆芯的定心销，其特征在于，它在销(110)的前面或下游面中的至少一个上具有流体动力轮廓(120、130)，以便在冷却剂流体围绕销(110)循环时降低不稳定性。

技术领域

本发明涉及核电站的反应堆容器的领域。

本发明更具体地涉及用于使核反应堆容器中的反应堆堆芯定心的改进定心销。

本发明特别适用于第二代或第三代的加压水核电站的全部反应堆，对其是使用循环穿过堆芯的热量传递流体来冷却堆芯的。

背景技术

核电站的总体结构是本领域技术人员公知的。

该总体结构在附图1中示出，该附图示出了容纳堆芯20的容器10。

这种电站包括主回路30和副回路40。

由反应堆的堆芯20中的浓缩材料的裂变产生的热量加热主回路30的加压水。来自主回路30的热量在通过蒸汽发生交换器42的途中使来自副回路40的水蒸发。涡轮发电机组60、62将蒸汽的机械功率转换为电功率。

图1进一步示意性地以22示出了控制杆，以32示出了增压器，以34示出了主泵，以12示出了密封外壳，以64示出了冷凝器，并且以66示出了抽出泵。

以本身常规的方式，如取自文献EP-1003171中的附图2所示，堆芯20通过定心销100在容器10中定心。

由于这种结构，在进入增压室(即，容器的下部部分13)之前，冷却水(热量传递流体)流动到被限定在堆芯的壳体20与容器的外壁10之间的环形空间11中。围绕定心销100流动并进入增压室13的冷却水然后通过堆芯的底板14朝向堆芯20重新定向。

图3示出了公知容器10的下部部分的竖直截面中的局部视图，并且具体示出了定心销100。

图4以放大比例示出了根据现有技术的这种定心销100的视图。

在图3中，箭头表示冷却水在环形空间11中然后在增压室13中的进程。

如在图3和4中可见，相关领域中公知的销100具有竖直和水平的方形截面。因此，它们具有长方体的总体形状。

发明人已经观察到，这些公知定心销100的形状扰乱了注射到容器底部的增压室13中的冷却水的流动。由此产生的不稳定性造成堆芯20冷却流的异质性，并且对组件的热量与中子交换具有强烈影响。

在堆芯20的入口处的异质流改变了堆芯的操作。因此，存在对组件的热量与中子交换的影响、对机械载荷的影响、以及由此的对组件的效率和寿命的负面效果。

水与堆芯的组件之间的热量交换取决于流量。高流量产生强热量传递。

同时，水充当用于中子反应的缓和剂。水的强流量增加了中子反应的强度，并因此增加了组件的燃料消耗和温度。

当流量层的分布在相邻组件之间变化时，组件之间存在温度差异。温度引起组件的机械变形(膨胀)，并且相邻组件之间的温度差异可以导致机械载荷。这些机械载荷可能损坏一套或一组组件。

因此，堆芯的入口处的非常异质的流量层具有对组件的热量与中子交换的影响、对机械载荷的影响、以及由此的对组件的效率和寿命的负面效果。

解决由此造成的问题的尝试已经被提出。

例如，已经提出在容器底部13中添加结构。然而，最有效的形状对于流动具有大量空间需求，并且主回路30的压力损失增加。这要求对主回路30的泵重新定尺寸。这是核电站的设计上的显著的变化。

总之，迄今为止提出的解决方案中没有一个是完全令人满意的。

提出的问题