管板双工艺超临界水冷堆的制造方法是什么？
2022-07-29
超临界水冷反应堆（SCWR）是一种以水作为冷却剂的反应堆，其出口状态高于临界点（374°C，22.1 MPa）。由于运行参数较高，且考虑到现有材料与制造水平的限制，大多数超临界水冷反应堆均采用多回路结构设计。欧盟研发的超临界水冷反应堆HPLWR即为三回路结构，主要由反应堆压力容器、吊舱组件、下部混合室、出口蒸汽室、出口喷嘴结构、控制棒导向组件以及燃料组件等部分组成。
然而，针对上述三种超临界水冷反应堆的堆芯结构，为实现堆芯冷却剂的有效加热以及中子慢化剂与冷却剂的有效分流，堆芯径向方向自内而外被划分为三个区域：中心区域采用单流程设计，中区为双流程，而外围区域则为三流程。为了满足这三种流程所需的冷却剂流道，反应堆内部构件的结构形式极为复杂，既要兼顾物理、热工和水力工程的需求，又使得反应堆内部构件的设计难度极大——零件数量众多，制造、安装及维护均颇具挑战，同时其结构的稳定性和可靠性也难以保证。
日本、美国、俄罗斯等国家也已开展了超临界水冷反应堆的相关研究。其初步设计规划考虑采用双流结构，但尚未解决工程设计中的关键技术难题，例如如何更有效地平衡慢化剂冷却剂的分流、减少结构材料用量，以及提升结构设计与工程制造的可行性；此外，目前该设计仍处于概念阶段，其理论构型缺乏工程适用性，尚不适用于实际工程应用。
该管板双流超临界水冷反应器的目的是提供一种管板双流超临界水冷反应器，以有效分流慢化剂冷却剂，减少结构材料用量，并使设计结构更加具体、更具工程实用性。
本发明的目的是通过以下技术方案实现：
该管板双流程超临界水冷反应堆包括一个压力容器，由顶盖、上筒体、堆芯段筒体及依次连接的下封头组成。压力容器内设有承压篮筒，其上筒体侧壁则布置有进口接管和出口接管；其中，出口接管内部还连接有一根与承压篮筒内壁相接的出口热套管。压力容器的上部敞口端、中部敞口端及下部敞口端，分别安装有上支撑组件、上堆芯板和下管板。在下管板上方，还平行安装了一块与下管板齐平的下堆芯板；上支撑组件上布设有多组控制棒导向组件，而下堆芯板与上堆芯板之间，则分别安置了多个单流程燃料组件和两个双流程燃料组件。其中，单流程燃料组件通过连接管道与压力容器底部腔室相连；而下堆芯板与下管板之间形成的封闭腔室，则分别与两个双流程燃料组件相通。
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