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控制棒驱动机构(control rod drive mechanism,简称CRDM)是一种快速控制反应性的工具,在正常运行时用于调节反应堆功率,在事故工况下快速引入负反应性,使反应堆紧急停堆,保证核安全。控制棒驱动机构由星形架和吸收剂棒组成(见图1)。星形架用不锈钢制成,它的中央是一个连接柄,其内部通过丝扣与控制棒驱动机构驱动杆上的可拆接头相连接。连接柄下端装有弹簧组件,当控制棒快速下落时,弹簧可起缓冲作用,减少控制棒组件对燃料组件的撞击。
图1 控制棒驱动机构
控制棒驱动机构按棒束中灰棒和黑棒的数目不同分为两类。一类为黑棒组,棒束由24根黑棒组成;另一类称为灰棒组,棒束由8根黑棒和16根灰棒组成。采用一部分灰棒束控制组件是为了使功率分布均匀,避免局部中子注量率畸变过大。按在运行中的用途分类,控制棒驱动机构可分为功率调节棒、温度调节棒和停堆棒三类。正常运行时,功率调节棒位于机组功率对应的棒位高度,用于调节反应堆功率;温度调节棒在堆芯上部一定范围移动,用于控制冷却剂温度的波动;停堆棒用于事故紧急停堆,正常运行时提出堆外。所有控制棒接到停堆信号后能在很短的时间内依靠自身重量落入堆芯,使链式裂变反应中止。
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