本發(fā)明涉及核反應(yīng)堆技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種超臨界水冷堆控制棒裝載方法及結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

超臨界水冷堆(SCWR)是一種高溫(出口溫度500℃以上)、高壓(系統(tǒng)運(yùn)行壓力25MPa)反應(yīng)堆，具有熱效率高、系統(tǒng)簡(jiǎn)化等突出優(yōu)點(diǎn)。由于SCWR采用直接循環(huán)且冷卻劑密度低，只能采用控制棒組件及固體可燃毒物控制后備反應(yīng)性。為了實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)循環(huán)堆芯裝載設(shè)計(jì)并提高反應(yīng)性控制能力，需要在堆內(nèi)布置大量控制棒組件(布置控制棒組件的組件數(shù)量達(dá)到90％以上)并在堆頂布置相應(yīng)數(shù)量的控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，這給SCWR壓力容器頂蓋設(shè)計(jì)帶來(lái)了極大困難。此外，SCWR具有強(qiáng)核熱耦合特性，設(shè)置大量控制棒組件組，需要采用精細(xì)且復(fù)雜的控制棒組件運(yùn)行管理方法，才能保證堆芯核熱耦合過(guò)程的穩(wěn)定性。因此，傳統(tǒng)PWR(壓水冷堆)及BWR(沸水冷堆)控制棒組件布置及運(yùn)行管理方法難以適用于超臨界水冷堆，需要設(shè)計(jì)新型的堆芯控制棒組件裝載方法，在提高堆芯控制棒組件布置數(shù)量、增強(qiáng)堆芯反應(yīng)性控制能力以及運(yùn)行靈活性的條件下，降低SCWR壓力容器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)難度及要求，顯著提高SCWR工程可實(shí)現(xiàn)性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對(duì)超臨界水冷堆堆芯反應(yīng)性控制需求及其強(qiáng)核熱耦合特性，克服傳統(tǒng)控制棒組件裝載設(shè)計(jì)方法缺陷，提出一種新型的堆芯控制棒組件裝載設(shè)計(jì)方法，在提高堆芯控制棒組件布置數(shù)量的同時(shí)，減少控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)布置數(shù)量，從而降低超臨界水冷堆壓力容器頂蓋設(shè)計(jì)難度，并簡(jiǎn)化控制棒組件運(yùn)行管理程序，以提高超臨界水冷堆經(jīng)濟(jì)性、安全性及工程可實(shí)現(xiàn)性，基于以上發(fā)明目的，本發(fā)明提供了一種超臨界水冷堆控制棒裝載方法及結(jié)構(gòu)。

為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供的一種超臨界水冷堆控制棒裝載方法及結(jié)構(gòu)通過(guò)以下技術(shù)要點(diǎn)來(lái)解決問(wèn)題：一種超臨界水冷堆控制棒裝載方法，選擇單個(gè)或多個(gè)相鄰的控制棒組件作為一個(gè)組合體，并將該組合體上的控制棒組件固定在一臺(tái)控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)上，通過(guò)該控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)完成其上的單個(gè)或多個(gè)控制棒組件的提升或下插。

本發(fā)明提供了一種應(yīng)用于超臨界水冷堆的新型控制棒組件布置方案設(shè)計(jì)方法，即將單個(gè)或多個(gè)相鄰控制棒組件作為一個(gè)組合體，由一臺(tái)控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。與現(xiàn)有PWR的“棋盤式”控制棒組件布置方法相比，控制棒組件布置數(shù)量能夠大幅度增加，與BWR的全堆芯控制棒組件布置方法相比，控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的需求數(shù)量可以大幅度降低。以上設(shè)計(jì)方法帶來(lái)的技術(shù)效果是顯著降低超臨界水冷堆耐高溫、耐高壓的壓力容器頂蓋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)難度；同時(shí)，堆芯控制棒組件束(控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu))數(shù)量的減少，可以簡(jiǎn)化控制棒組件運(yùn)行管理程序，從而降低控制棒組件動(dòng)作對(duì)堆芯功率分布的擾動(dòng)，更好地滿足超臨界水冷堆運(yùn)行中的穩(wěn)定性要求。

作為一種為便于限制單束控制棒組件價(jià)值的設(shè)計(jì)方案，一個(gè)組合體上控制棒組件的數(shù)量不大于5個(gè)。

作為一種具體的控制棒組件裝載方法，該裝載方法充分考慮到了正方形燃料組件反應(yīng)堆堆芯的幾何形狀、控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)和布置的便捷性：組成一個(gè)組合體的控制棒組件均為正方形組件堆芯，該組合體為如下控制棒組件組合方式的任意一種：C1、包括一盒控制棒組件；C2、包括兩盒控制棒組件，兩盒控制棒組件成排布置；C3、包括三盒控制棒組件，三盒控制棒組件成排布置；C4、包括四盒控制棒組件，四盒控制棒組件成排布置；C5、包括三盒控制棒組件，其中的兩盒控制棒組件的任意一條邊分別與第三盒控制棒組件的不同邊貼合，且第三盒控制棒組件用于與另外兩盒控制棒組件貼合的邊為相鄰邊；C6、包括四盒控制棒組件，四盒控制棒組件組成一個(gè)正方形；C7、包括五盒控制棒組件，五盒控制棒組件成排布置；C8、包括五盒控制棒組件，其中的一盒控制棒組件位于中央，其余四盒控制棒組件的任意一條邊分別與中央的控制棒組件的不同邊貼合。

該控制棒組件裝載方法為基于正方形組件堆芯的超臨界水冷堆控制棒裝載方法，其中，該基于正方形組件堆芯的超臨界水冷堆控制棒裝載方法中控制棒組件的數(shù)量為121、157、177盒中的一個(gè)；

當(dāng)控制棒組件盒數(shù)數(shù)量為121時(shí)，共布置45臺(tái)控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其中包括4個(gè)C1控制棒組件組合方式，12個(gè)C2控制棒組件組合方式、12個(gè)C3控制棒組件組合方式，12個(gè)C5控制棒組件組合方式，4個(gè)C6控制棒組件組合方式，1個(gè)C8控制棒組件組合方式，其中，同一種控制棒組件組合方式對(duì)稱布置于超臨界水冷堆的壓力容器上；

當(dāng)控制棒組件盒數(shù)數(shù)量為157時(shí)，共布置57臺(tái)控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其中包括8個(gè)C1控制棒組件組合方式，8個(gè)C2控制棒組件組合方式、20個(gè)C3控制棒組件組合方式，12個(gè)C5控制棒組件組合方式，8個(gè)C6控制棒組件組合方式，1個(gè)C8控制棒組件組合方式，其中，同一種控制棒組件組合方式對(duì)稱布置于超臨界水冷堆的壓力容器上；

當(dāng)控制棒組件盒數(shù)數(shù)量為177時(shí)，共布置69臺(tái)控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其中包括16個(gè)C1控制棒組件組合方式，12個(gè)C2控制棒組件組合方式、24盒控制棒組件組合方式，8個(gè)C5控制棒組件組合方式，4個(gè)C6控制棒組件組合方式，4個(gè)C7控制棒組件組合方式，1個(gè)C8控制棒組件組合方式，其中，同一種控制棒組件組合方式對(duì)稱布置于超臨界水冷堆的壓力容器上。

具體的，以上同一種控制棒組件組合方式對(duì)稱布置于超臨界水冷堆的壓力容器上旨在考慮壓力容器上組合體設(shè)置的對(duì)稱性，以利于功率的均勻分布；同時(shí)，本設(shè)計(jì)方法中除考慮組合體對(duì)稱性因素外，還裝載方法還包括如下原則：1)堆芯外圍區(qū)域的控制棒組件束采用包含控制棒組件數(shù)量較多的組合體；2)功率較高或燃耗較淺區(qū)域，采用包含控制棒組件數(shù)量較多的組合體；3)用于安全停堆及啟動(dòng)運(yùn)行的控制棒組件束采用包含控制棒組件數(shù)量較多的組合體。

由于壓力容器結(jié)構(gòu)限制，采用正方形燃料組件的121、157、177堆芯中，分別最多只能布置45臺(tái)、57臺(tái)、69臺(tái)控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。若采用傳統(tǒng)的控制棒布置方式，121堆芯只能在45盒組件中布置控制棒，157堆芯只能在57盒組件中布置控制棒，177堆芯只能在69盒組件中布置控制棒。采用本案提出的控制棒布置裝載方法，各類堆芯中控制棒布置數(shù)量可以提高一倍以上，大幅度提高超臨界水冷堆的反應(yīng)性控制能力，為實(shí)現(xiàn)超臨界水冷堆的長(zhǎng)循環(huán)設(shè)計(jì)奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

作為一種具體的控制棒組件裝載方法，該方法充分考慮到了六角形燃料組件反應(yīng)堆堆芯的幾何形狀、控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)、布置的便捷性：組成一個(gè)組合體的控制棒組件均為六角形組件堆芯，該組合體為如下控制棒組件組合方式的任意一種：H1、包括一盒控制棒組件；H2、包括兩盒控制棒組件，兩盒控制棒組件成排布置；H3、包括三盒控制棒組件，三盒控制棒組件成排布置；H4、包括三盒控制棒組件，其中的兩盒控制棒組件的任意一條邊分別與第三盒控制棒組件的不同邊貼合，且第三盒控制棒組件用于與另外兩盒控制棒組件貼合的邊為相鄰邊；H5、包括四盒控制棒組件，其中的一盒控制棒組件位于中央，其余三盒控制棒組件的任意一條邊分別與中央的控制棒組件的不同邊貼合，且處于外側(cè)的三盒控制棒組件呈環(huán)狀均布。

該控制棒組件裝載方法為基于六角形組件堆芯的超臨界水冷堆控制棒裝載方法，其中，該基于六角形組件堆芯的超臨界水冷堆控制棒裝載方法中控制棒組件的數(shù)量為121、163盒中的一個(gè)；

當(dāng)控制棒組件盒數(shù)數(shù)量為121時(shí)，共布置57臺(tái)控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其中包括21個(gè)H1控制棒組件組合方式，18個(gè)H2控制棒組件組合方式、12個(gè)H3控制棒組件組合方式，7個(gè)H5控制棒組件組合方式，其中，同一種控制棒組件組合方式對(duì)稱布置于超臨界水冷堆的壓力容器上；

當(dāng)控制棒組件盒數(shù)數(shù)量為163時(shí)，共布置70臺(tái)控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其中包括27個(gè)H1控制棒組件組合方式，12個(gè)H2控制棒組件組合方式、6個(gè)H3控制棒組件組合方式，18個(gè)H4控制棒組件組合方式，7個(gè)H5控制棒組件組合方式，其中，同一種控制棒組件組合方式對(duì)稱布置于超臨界水冷堆的壓力容器上。

具體的，以上同一種控制棒組件組合方式對(duì)稱布置于超臨界水冷堆的壓力容器上旨在考慮壓力容器上組合體設(shè)置的對(duì)稱性，以利于功率的均勻分布；同時(shí)，本設(shè)計(jì)方法中除考慮組合體對(duì)稱性因素外，還裝載方法還包括如下原則：1)堆芯外圍區(qū)域的控制棒組件束采用包含控制棒組件數(shù)量較多的組合體；2)功率較高或燃耗較淺區(qū)域，采用包含控制棒組件數(shù)量較多的組合體；3)用于安全停堆及啟動(dòng)運(yùn)行的控制棒組件束采用包含控制棒組件數(shù)量較多的組合體。

由于壓力容器結(jié)構(gòu)限制，采用六角形燃料組件的121、163堆芯中，最多只能布置57臺(tái)、70臺(tái)控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。若采用傳統(tǒng)的控制棒布置方式，121堆芯只能在57盒組件中布置控制棒，163堆芯只能在70盒組件中布置控制棒。采用本案提出的控制棒布置方法，各類堆芯中控制棒布置數(shù)量可以提高一倍以上，大幅度提高超臨界水冷堆的反應(yīng)性控制能力，為實(shí)現(xiàn)超臨界水冷堆的長(zhǎng)循環(huán)設(shè)計(jì)奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

同時(shí)，本發(fā)明公開(kāi)了一種超臨界水冷堆控制棒組件裝載結(jié)構(gòu)，該裝載結(jié)構(gòu)的實(shí)現(xiàn)依賴于上述提供的裝載方法，該控制棒組件裝載結(jié)構(gòu)包括位于超臨界水冷堆壓力容器上的控制棒組件及控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，單個(gè)或多個(gè)相鄰的控制棒組件固定在同一控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)上。

作為對(duì)以上裝載結(jié)構(gòu)的進(jìn)一步限定，同一控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)上的控制棒組件數(shù)量不多于5個(gè)。

所述控制棒組件均為正方形組件堆芯，同一控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)上的控制棒組件布置方式包括如下的任意一種：C1、包括一盒控制棒組件；C2、包括兩盒控制棒組件，兩盒控制棒組件成排布置；C3、包括三盒控制棒組件，三盒控制棒組件成排布置；C4、包括四盒控制棒組件，四盒控制棒組件成排布置；C5、包括三盒控制棒組件，其中的兩盒控制棒組件的任意一條邊分別與第三盒控制棒組件的不同邊貼合，且第三盒控制棒組件用于與另外兩盒控制棒組件貼合的邊為相鄰邊；C6、包括四盒控制棒組件，四盒控制棒組件組成一個(gè)正方形；C7、包括五盒控制棒組件，五盒控制棒組件成排布置；C8、包括五盒控制棒組件，其中的一盒控制棒組件位于中央，其余四盒控制棒組件的任意一條邊分別與中央的控制棒組件的不同邊貼合；

其中，位于壓力容器上的控制棒組件盒數(shù)數(shù)量為121、157、177盒中的一個(gè)；

當(dāng)控制棒組件盒數(shù)數(shù)量為121時(shí)，共布置45臺(tái)控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其中包括4個(gè)C1控制棒組件組合方式，12個(gè)C2控制棒組件組合方式、12個(gè)C3控制棒組件組合方式，12個(gè)C5控制棒組件組合方式，4個(gè)C6控制棒組件組合方式，1個(gè)C8控制棒組件組合方式，其中，同一種控制棒組件組合方式對(duì)稱布置于超臨界水冷堆的壓力容器上；

當(dāng)控制棒組件盒數(shù)數(shù)量為157時(shí)，共布置57臺(tái)控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其中包括8個(gè)C1控制棒組件組合方式，8個(gè)C2控制棒組件組合方式、20個(gè)C3控制棒組件組合方式，12個(gè)C5控制棒組件組合方式，8個(gè)C6控制棒組件組合方式，1個(gè)C8控制棒組件組合方式，其中，同一種控制棒組件組合方式對(duì)稱布置于超臨界水冷堆的壓力容器上；

當(dāng)控制棒組件盒數(shù)數(shù)量為177時(shí)，共布置69臺(tái)控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其中包括16個(gè)C1控制棒組件組合方式，12個(gè)C2控制棒組件組合方式、24盒控制棒組件組合方式，8個(gè)C5控制棒組件組合方式，4個(gè)C6控制棒組件組合方式，4個(gè)C7控制棒組件組合方式，1個(gè)C8控制棒組件組合方式，其中，同一種控制棒組件組合方式對(duì)稱布置于超臨界水冷堆的壓力容器上。

所述控制棒組件均為六角形組件堆芯，同一控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)上的控制棒組件布置方式包括如下的任意一種：H1、包括一盒控制棒組件；H2、包括兩盒控制棒組件，兩盒控制棒組件成排布置；H3、包括三盒控制棒組件，三盒控制棒組件成排布置；H4、包括三盒控制棒組件，其中的兩盒控制棒組件的任意一條邊分別與第三盒控制棒組件的不同邊貼合，且第三盒控制棒組件用于與另外兩盒控制棒組件貼合的邊為相鄰邊；H5、包括四盒控制棒組件，其中的一盒控制棒組件位于中央，其余三盒控制棒組件的任意一條邊分別與中央的控制棒組件的不同邊貼合，且處于外側(cè)的三盒控制棒組件呈環(huán)狀均布；

其中，位于壓力容器上的控制棒組件的數(shù)量為121、163盒中的一個(gè)；

當(dāng)控制棒組件盒數(shù)數(shù)量為121時(shí)，共布置57臺(tái)控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其中包括21個(gè)H1控制棒組件組合方式，18個(gè)H2控制棒組件組合方式、12個(gè)H3控制棒組件組合方式，7個(gè)H5控制棒組件組合方式，其中，同一種控制棒組件組合方式對(duì)稱布置于超臨界水冷堆的壓力容器上；

當(dāng)控制棒組件盒數(shù)數(shù)量為163時(shí)，共布置70臺(tái)控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其中包括27個(gè)H1控制棒組件組合方式，12個(gè)H2控制棒組件組合方式、6個(gè)H3控制棒組件組合方式，18個(gè)H4控制棒組件組合方式，7個(gè)H5控制棒組件組合方式，其中，同一種控制棒組件組合方式對(duì)稱布置于超臨界水冷堆的壓力容器上。

本發(fā)明具有以下有益效果：

本發(fā)明中，選擇單個(gè)或多個(gè)相鄰控制棒組件作為一個(gè)組合體，其控制棒組件由一臺(tái)控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)完成提升或下插。便于實(shí)現(xiàn)壓力容器上以功率水平、燃耗深度、對(duì)稱性及功能為依據(jù)對(duì)不同區(qū)域的組合體進(jìn)行劃分和布置。該方法能夠顯著提高超臨界水冷堆堆芯控制棒組件布置數(shù)量，并減少控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)數(shù)量，從而降低超臨界水冷堆壓力容器頂蓋設(shè)計(jì)難度，并簡(jiǎn)化控制棒組件運(yùn)行管理程序，提高超臨界水冷堆經(jīng)濟(jì)性、安全性及工程可實(shí)現(xiàn)性。

附圖說(shuō)明

圖1至圖8分別為所述控制棒組件均為正方形組件堆芯，同一控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)上采用的C1至C8控制棒組件布置方式；

圖9至圖13分別為所述控制棒組件均為六角形組件堆芯，同一控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)上采用的H1至H5控制棒組件布置方式；

圖14為超臨界水冷堆壓力容器上采用121盒正方形組件堆芯一個(gè)具體實(shí)施例的組合式控制棒組件布置圖；

圖15為超臨界水冷堆壓力容器上采用157盒正方形組件堆芯一個(gè)具體實(shí)施例的組合式控制棒組件布置圖；

圖16為超臨界水冷堆壓力容器上采用177盒正方形組件堆芯一個(gè)具體實(shí)施例的組合式控制棒組件布置圖；

圖17為超臨界水冷堆壓力容器上采用121盒六角形組件堆芯一個(gè)具體實(shí)施例的組合式控制棒組件布置圖；

圖18為超臨界水冷堆壓力容器上采用163盒六角形組件堆芯一個(gè)具體實(shí)施例的組合式控制棒組件布置圖。

其中圖14至圖18中的附圖標(biāo)記分別為：1、與組合方式C1相對(duì)應(yīng)的控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，2、與組合方式C2相對(duì)應(yīng)的控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，3、與組合方式C3相對(duì)應(yīng)的控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，4、與組合方式C5相對(duì)應(yīng)的控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，5、與組合方式C6相對(duì)應(yīng)的控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，6、與組合方式C7相對(duì)應(yīng)的控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，7、與組合方式C8相對(duì)的應(yīng)控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，8、與組合方式H1相對(duì)應(yīng)的控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，9、與組合方式H2相對(duì)應(yīng)的控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，10、與組合方式H3相對(duì)應(yīng)的控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，11、與組合方式H4相對(duì)應(yīng)的控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，12、與組合方式H5相對(duì)應(yīng)的控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明提供了一種超臨界水冷堆控制棒裝載方法及結(jié)構(gòu)，用于針對(duì)超臨界水冷堆堆芯反應(yīng)性控制需求及其強(qiáng)核熱耦合特性，克服傳統(tǒng)控制棒組件裝載設(shè)計(jì)方法缺陷，提出一種新型的堆芯控制棒組件裝載設(shè)計(jì)方法，在提高堆芯控制棒組件布置數(shù)量的同時(shí)，減少控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)布置數(shù)量，從而降低超臨界水冷堆壓力容器頂蓋設(shè)計(jì)難度，并簡(jiǎn)化控制棒組件運(yùn)行管理程序，以提高超臨界水冷堆經(jīng)濟(jì)性、安全性及工程可實(shí)現(xiàn)性。下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明，但是本發(fā)明不僅限于以下實(shí)施例：

實(shí)施例1：

如圖1所示，一種超臨界水冷堆控制棒裝載方法，選擇單個(gè)或多個(gè)相鄰的控制棒組件作為一個(gè)組合體，并將該組合體上的控制棒組件固定在一臺(tái)控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)上，通過(guò)該控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)完成其上的單個(gè)或多個(gè)控制棒組件的提升或下插。

本發(fā)明提供了一種應(yīng)用于超臨界水冷堆的新型控制棒組件布置方案設(shè)計(jì)方法，即將單個(gè)或多個(gè)相鄰控制棒組件作為一個(gè)組合體，由一臺(tái)控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。與現(xiàn)有PWR的“棋盤式”控制棒組件布置方法相比，控制棒組件布置數(shù)量能夠大幅度增加，與BWR的全堆芯控制棒組件布置方法相比，控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的需求數(shù)量可以大幅度降低。以上設(shè)計(jì)方法帶來(lái)的技術(shù)效果是顯著降低超臨界水冷堆耐高溫、耐高壓的壓力容器頂蓋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)難度；同時(shí)，堆芯控制棒組件束(控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu))數(shù)量的減少，可以簡(jiǎn)化控制棒組件運(yùn)行管理程序，從而降低控制棒組件動(dòng)作對(duì)堆芯功率分布的擾動(dòng)，更好地滿足超臨界水冷堆運(yùn)行中的穩(wěn)定性要求。

同時(shí)，本發(fā)明公開(kāi)了一種超臨界水冷堆控制棒組件裝載結(jié)構(gòu)，該裝載結(jié)構(gòu)的實(shí)現(xiàn)依賴于上述提供的裝載方法，該控制棒組件裝載結(jié)構(gòu)包括位于超臨界水冷堆壓力容器上的控制棒組件及控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，單個(gè)或多個(gè)相鄰的控制棒組件固定在同一控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)上。

實(shí)施例2：

本實(shí)施例在實(shí)施例1所述的方法作進(jìn)一步限定或提供具體的實(shí)現(xiàn)方式，如圖1至圖18所示，作為一種為便于限制單束控制棒組件價(jià)值的設(shè)計(jì)方案，一個(gè)組合體上控制棒組件的數(shù)量不大于5個(gè)。

作為一種具體的控制棒組件裝載方法，組成一個(gè)組合體的控制棒組件均為正方形組件堆芯，該組合體為如下控制棒組件組合方式的任意一種：C1、包括一盒控制棒組件；C2、包括兩盒控制棒組件，兩盒控制棒組件成排布置；C3、包括三盒控制棒組件，三盒控制棒組件成排布置；C4、包括四盒控制棒組件，四盒控制棒組件成排布置；C5、包括三盒控制棒組件，其中的兩盒控制棒組件的任意一條邊分別與第三盒控制棒組件的不同邊貼合，且第三盒控制棒組件用于與另外兩盒控制棒組件貼合的邊為相鄰邊；C6、包括四盒控制棒組件，四盒控制棒組件組成一個(gè)正方形；C7、包括五盒控制棒組件，五盒控制棒組件成排布置；C8、包括五盒控制棒組件，其中的一盒控制棒組件位于中央，其余四盒控制棒組件的任意一條邊分別與中央的控制棒組件的不同邊貼合。

該控制棒組件裝載方法為基于正方形組件堆芯的超臨界水冷堆控制棒裝載方法，其中，該基于正方形組件堆芯的超臨界水冷堆控制棒裝載方法中控制棒組件的數(shù)量為121、157、177盒中的一個(gè)；

如圖14所示，當(dāng)控制棒組件盒數(shù)數(shù)量為121時(shí)，共布置45臺(tái)控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其中包括4個(gè)C1控制棒組件組合方式，12個(gè)C2控制棒組件組合方式、12個(gè)C3控制棒組件組合方式，12個(gè)C5控制棒組件組合方式，4個(gè)C6控制棒組件組合方式，1個(gè)C8控制棒組件組合方式，其中，同一種控制棒組件組合方式對(duì)稱布置于超臨界水冷堆的壓力容器上；

如圖15所示，當(dāng)控制棒組件盒數(shù)數(shù)量為157時(shí)，共布置57臺(tái)控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其中包括8個(gè)C1控制棒組件組合方式，8個(gè)C2控制棒組件組合方式、20個(gè)C3控制棒組件組合方式，12個(gè)C5控制棒組件組合方式，8個(gè)C6控制棒組件組合方式，1個(gè)C8控制棒組件組合方式，其中，同一種控制棒組件組合方式對(duì)稱布置于超臨界水冷堆的壓力容器上；

如圖16所示，當(dāng)控制棒組件盒數(shù)數(shù)量為177時(shí)，共布置69臺(tái)控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其中包括16個(gè)C1控制棒組件組合方式，12個(gè)C2控制棒組件組合方式、24盒控制棒組件組合方式，8個(gè)C5控制棒組件組合方式，4個(gè)C6控制棒組件組合方式，4個(gè)C7控制棒組件組合方式，1個(gè)C8控制棒組件組合方式，其中，同一種控制棒組件組合方式對(duì)稱布置于超臨界水冷堆的壓力容器上。

具體的，以上同一種控制棒組件組合方式對(duì)稱布置于超臨界水冷堆的壓力容器上旨在考慮壓力容器上組合體設(shè)置的對(duì)稱性，以利于功率的均勻分布；同時(shí)，本設(shè)計(jì)方法中除考慮組合體對(duì)稱性因素外，還裝載方法還包括如下原則：1)堆芯外圍區(qū)域的控制棒組件束采用包含控制棒組件數(shù)量較多的組合體；2)功率較高或燃耗較淺區(qū)域，采用包含控制棒組件數(shù)量較多的組合體；3)用于安全停堆及啟動(dòng)運(yùn)行的控制棒組件束采用包含控制棒組件數(shù)量較多的組合體。

作為一種具體的控制棒組件裝載方法，組成一個(gè)組合體的控制棒組件均為六角形組件堆芯，該組合體為如下控制棒組件組合方式的任意一種：H1、包括一盒控制棒組件；H2、包括兩盒控制棒組件，兩盒控制棒組件成排布置；H3、包括三盒控制棒組件，三盒控制棒組件成排布置；H4、包括三盒控制棒組件，其中的兩盒控制棒組件的任意一條邊分別與第三盒控制棒組件的不同邊貼合，且第三盒控制棒組件用于與另外兩盒控制棒組件貼合的邊為相鄰邊；H5、包括四盒控制棒組件，其中的一盒控制棒組件位于中央，其余三盒控制棒組件的任意一條邊分別與中央的控制棒組件的不同邊貼合，且處于外側(cè)的三盒控制棒組件呈環(huán)狀均布。

該控制棒組件裝載方法為基于六角形組件堆芯的超臨界水冷堆控制棒裝載方法，其中，該基于六角形組件堆芯的超臨界水冷堆控制棒裝載方法中控制棒組件的數(shù)量為121、163盒中的一個(gè)；

如圖17所示，當(dāng)控制棒組件盒數(shù)數(shù)量為121時(shí)，共布置57臺(tái)控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其中包括21個(gè)H1控制棒組件組合方式，18個(gè)H2控制棒組件組合方式、12個(gè)H3控制棒組件組合方式，7個(gè)H5控制棒組件組合方式，其中，同一種控制棒組件組合方式對(duì)稱布置于超臨界水冷堆的壓力容器上；

如圖18所示，當(dāng)控制棒組件盒數(shù)數(shù)量為163時(shí)，共布置70臺(tái)控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其中包括27個(gè)H1控制棒組件組合方式，12個(gè)H2控制棒組件組合方式、6個(gè)H3控制棒組件組合方式，18個(gè)H4控制棒組件組合方式，7個(gè)H5控制棒組件組合方式，其中，同一種控制棒組件組合方式對(duì)稱布置于超臨界水冷堆的壓力容器上。

具體的，以上同一種控制棒組件組合方式對(duì)稱布置于超臨界水冷堆的壓力容器上旨在考慮壓力容器上組合體設(shè)置的對(duì)稱性，以利于功率的均勻分布；同時(shí)，本設(shè)計(jì)方法中除考慮組合體對(duì)稱性因素外，還裝載方法還包括如下原則：1)堆芯外圍區(qū)域的控制棒組件束采用包含控制棒組件數(shù)量較多的組合體；2)功率較高或燃耗較淺區(qū)域，采用包含控制棒組件數(shù)量較多的組合體；3)用于安全停堆及啟動(dòng)運(yùn)行的控制棒組件束采用包含控制棒組件數(shù)量較多的組合體。實(shí)施例3：

本實(shí)施例在實(shí)施例1所述的結(jié)構(gòu)作進(jìn)一步限定或提供具體的實(shí)現(xiàn)方式，如圖1至圖18所示，作為對(duì)以上裝載結(jié)構(gòu)的進(jìn)一步限定，同一控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)上的控制棒組件數(shù)量不多于5個(gè)。

所述控制棒組件均為正方形組件堆芯，同一控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)上的控制棒組件布置方式包括如下的任意一種：C1、包括一盒控制棒組件；C2、包括兩盒控制棒組件，兩盒控制棒組件成排布置；C3、包括三盒控制棒組件，三盒控制棒組件成排布置；C4、包括四盒控制棒組件，四盒控制棒組件成排布置；C5、包括三盒控制棒組件，其中的兩盒控制棒組件的任意一條邊分別與第三盒控制棒組件的不同邊貼合，且第三盒控制棒組件用于與另外兩盒控制棒組件貼合的邊為相鄰邊；C6、包括四盒控制棒組件，四盒控制棒組件組成一個(gè)正方形；C7、包括五盒控制棒組件，五盒控制棒組件成排布置；C8、包括五盒控制棒組件，其中的一盒控制棒組件位于中央，其余四盒控制棒組件的任意一條邊分別與中央的控制棒組件的不同邊貼合；

其中，位于壓力容器上的控制棒組件盒數(shù)數(shù)量為121、157、177盒中的一個(gè)；

如圖14所示，當(dāng)控制棒組件盒數(shù)數(shù)量為121時(shí)，共布置45臺(tái)控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其中包括4個(gè)C1控制棒組件組合方式，12個(gè)C2控制棒組件組合方式、12個(gè)C3控制棒組件組合方式，12個(gè)C5控制棒組件組合方式，4個(gè)C6控制棒組件組合方式，1個(gè)C8控制棒組件組合方式，其中，同一種控制棒組件組合方式對(duì)稱布置于超臨界水冷堆的壓力容器上；

如圖15所示，當(dāng)控制棒組件盒數(shù)數(shù)量為157時(shí)，共布置57臺(tái)控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其中包括8個(gè)C1控制棒組件組合方式，8個(gè)C2控制棒組件組合方式、20個(gè)C3控制棒組件組合方式，12個(gè)C5控制棒組件組合方式，8個(gè)C6控制棒組件組合方式，1個(gè)C8控制棒組件組合方式，其中，同一種控制棒組件組合方式對(duì)稱布置于超臨界水冷堆的壓力容器上；

如圖16所示，當(dāng)控制棒組件盒數(shù)數(shù)量為177時(shí)，共布置69臺(tái)控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其中包括16個(gè)C1控制棒組件組合方式，12個(gè)C2控制棒組件組合方式、24盒控制棒組件組合方式，8個(gè)C5控制棒組件組合方式，4個(gè)C6控制棒組件組合方式，4個(gè)C7控制棒組件組合方式，1個(gè)C8控制棒組件組合方式，其中，同一種控制棒組件組合方式對(duì)稱布置于超臨界水冷堆的壓力容器上。

其中，附圖標(biāo)號(hào)1至7分別代表：1、與組合方式C1相對(duì)應(yīng)的控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，2、與組合方式C2相對(duì)應(yīng)的控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，3、與組合方式C3相對(duì)應(yīng)的控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，4、與組合方式C5相對(duì)應(yīng)的控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，5、與組合方式C6相對(duì)應(yīng)的控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，6、與組合方式C7相對(duì)應(yīng)的控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，7、與組合方式C8相對(duì)的應(yīng)控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。

所述控制棒組件均為六角形組件堆芯，同一控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)上的控制棒組件布置方式包括如下的任意一種：H1、包括一盒控制棒組件；H2、包括兩盒控制棒組件，兩盒控制棒組件成排布置；H3、包括三盒控制棒組件，三盒控制棒組件成排布置；H4、包括三盒控制棒組件，其中的兩盒控制棒組件的任意一條邊分別與第三盒控制棒組件的不同邊貼合，且第三盒控制棒組件用于與另外兩盒控制棒組件貼合的邊為相鄰邊；H5、包括四盒控制棒組件，其中的一盒控制棒組件位于中央，其余三盒控制棒組件的任意一條邊分別與中央的控制棒組件的不同邊貼合，且處于外側(cè)的三盒控制棒組件呈環(huán)狀均布；

其中，位于壓力容器上的控制棒組件的數(shù)量為121、163盒中的一個(gè)；

如圖17所示，當(dāng)控制棒組件盒數(shù)數(shù)量為121時(shí)，共布置57臺(tái)控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其中包括21個(gè)H1控制棒組件組合方式，18個(gè)H2控制棒組件組合方式、12個(gè)H3控制棒組件組合方式，7個(gè)H5控制棒組件組合方式，其中，同一種控制棒組件組合方式對(duì)稱布置于超臨界水冷堆的壓力容器上；

如圖18所示，當(dāng)控制棒組件盒數(shù)數(shù)量為163時(shí)，共布置70臺(tái)控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其中包括27個(gè)H1控制棒組件組合方式，12個(gè)H2控制棒組件組合方式、6個(gè)H3控制棒組件組合方式，18個(gè)H4控制棒組件組合方式，7個(gè)H5控制棒組件組合方式，其中，同一種控制棒組件組合方式對(duì)稱布置于超臨界水冷堆的壓力容器上。

其中，附圖標(biāo)號(hào)8至12分別代表：8、與組合方式H1相對(duì)應(yīng)的控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，9、與組合方式H2相對(duì)應(yīng)的控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，10、與組合方式H3相對(duì)應(yīng)的控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，11、與組合方式H4相對(duì)應(yīng)的控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，12、與組合方式H5相對(duì)應(yīng)的控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。

本實(shí)施例中采用較少的控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了所有相采用特定的不同組合方式的控制棒組件的驅(qū)動(dòng)控制。

以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作的進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，不能認(rèn)定本發(fā)明的具體實(shí)施方式只局限于這些說(shuō)明。對(duì)于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明的技術(shù)方案下得出的其他實(shí)施方式，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。