[發明專利]一種燃料組件及使用該燃料組件的核反應堆堆芯

有效

• 申請號: 200810067229.1
• 申請日: 2008-05-14
• 公開（公告）號: CN101303905A
• 公開（公告）日: 2008-11-12
• 發明（設計）人: 肖岷;盧向暉
• 申請（專利權）人: 中科華核電技術研究院有限公司
• 主分類號: G21C3/34
• 分類號: G21C3/34;G21C5/14
• 代理公司: 深圳中一專利商標事務所
• 代理人: 張全文

技術領域

本發明屬于核反應堆設計技術領域，尤其涉及一種核反應堆堆芯的燃料組 件，還涉及一種使用該燃料組件的堆芯。

背景技術

核反應堆堆芯設計是核電站的關鍵設計內容之一，而燃料組件又是核反應 堆堆芯的重要組成部分。核反應堆堆芯設計的主要任務是提供滿足壓水堆核電 站物理、熱工水力及安全設計要求的核反應堆堆芯，包括確定燃料組件的類型、 數目、燃料組件在核反應堆的布置等。

以CPR1000壓水堆核電站為例，其堆芯是由燃料組件組成的。目前CPR1000 壓水堆核電站燃料組件通常使用的為AFA-3G組件和全M5?AFA-3G組件(參見 圖1)。

AFA-3G組件和全M5?AFA-3G組件共有八個定位格架，其中位于上下端部 的兩個定位格架，不帶攪混片，稱之為端部格架11’、12’；中間的六個定位格架 帶攪混片，稱之為攪混格架2’。為了增加堆芯的熱工裕量，AFA-3G組件和全 M5?AFA-3G組件還考慮這樣的設計，即組件上部第三個與第四個(從下往上數) 攪混格架之間、第四個與第五個攪混格架之間、第五個與第六個攪混格架之間 都有一個跨間攪混格架3’。盡管這種設計在一定程度上提高了堆芯的熱工裕量， 但是提高程度仍較為有限。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種燃料組件，從而使得核反應堆堆芯 具有較高的熱工裕量。本發明所要解決的另一個技術問題是提供一種具有較高 熱工裕量的核反應堆堆芯。

為了解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案是：

提供一種用于核反應堆堆芯的燃料組件，它包括端部格架和至少兩個攪混 格架，所述的端部格架包括上端部格架和下端部格架，所述攪混格架上下間隔， 依次設置在所述的上、下端部格架之間，在相鄰的兩個所述攪混格架之間設有 兩個跨間攪混格架；所述的攪混格架為六個，從下至上，第三個與第四個攪混 格架之間、第四個與第五個攪混格架之間及第五個與第六個攪混格架之間均設 有所述的兩個跨間攪混格架。

還提供一種使用上述燃料組件的堆芯，該堆芯包括157組燃料組件，該157 組燃料組件相互之間平行排列成15行、15列。

采用這樣的結構以后，由于燃料組件的攪混格架間帶有至少兩個跨間攪混 格架，進一步增強了堆芯上部流道之間流體的交混，有利于表面上可能存在的 汽泡膜的清除，提高其壁面的冷卻效果，從而使臨界熱流密度提高，此外，還 因為堆芯上部的流體焓值較高，一般來說臨界熱流密度相對較小，這種結構還 可以有效提高堆芯上部的臨界熱流密度。與現有技術相比，可以顯著提高正常 和事故工況下堆芯的熱工裕量，改善核電站的安全性。

附圖說明

圖1是現有技術提供的核反應堆堆芯中燃料組件的結構示意圖；

圖2是本發明提供的一較佳實施例的結構示意圖。

具體實施方式

為了使本發明所要解決的技術問題、技術方案及優點更加清楚明白，以下 結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的 具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。

參見圖2所示的一較佳實施例，它包括端部格架和至少兩個攪混格架2， 在相鄰的兩個所述攪混格架2之間設有至少兩個跨間攪混格架3。作為一種優選 方式，跨間攪混格架3的個數可以選擇2個，這樣能使跨間攪混格架3更好的 發揮其積極效果。進一步的，攪混格架2和跨間攪混格架3均可采用現有技術 提供的帶有各種類型攪混片的攪混格架2和跨間攪混格架3，且均可采用現有技 術將所述的兩個跨間攪混格架3裝入攪混格架2之間。

由于燃料組件的攪混格架2間帶有兩個跨間攪混格架3，進一步增強了堆 芯上部流道之間流體的交混，有利于表面上可能存在的汽泡膜的清除，提高其 壁面的冷卻效果，從而使臨界熱流密度提高，此外，還因為堆芯上部的流體焓 值較高，一般來說臨界熱流密度相對較小，這種結構還可以有效提高堆芯上部 的臨界熱流密度。與現有技術相比，可以顯著提高正常和事故工況下堆芯的熱 工裕量，改善核電站的安全性。