[發明專利]具有燃料棒之間的變化的間隔的核燃料組件

有效

• 申請號: 201280024551.0
• 申請日: 2012-05-10
• 公開（公告）號: CN103563004A
• 公開（公告）日: 2014-02-05
• 發明（設計）人: 羅伯特·科赫;奧特馬爾·本德
• 申請（專利權）人: 阿?，m核能公司
• 主分類號: G21C3/328
• 分類號: G21C3/328;G21C3/322
• 代理公司: 北京派特恩知識產權代理事務所(普通合伙) 11270
• 代理人: 歸瑩;張穎玲

技術領域

本發明涉及一種用于沸水反應堆的核燃料組件。

背景技術

專利US5572560公開了一種包括成束的燃料棒的核燃料組件，該燃料棒之間的間隔沿該核燃料組件的長度從核燃料組件的底部部分處的統一間距變化至該核燃料組件頂部部分處的非統一間距，以允許在燃料棒之間容納在核燃料組件的上部部分具有增加的橫截面的水管道。

提供在上部部分具有增加的橫截面的水管道旨在根據所有燃料棒位置平衡的水燃料比提高中子效率。

然而，臨界功率性能未被考慮且可能被該布置干擾。

發明內容

本發明的目的在于提供一種核燃料組件以在中子效率和臨界功率性能之間達到良好的平衡。

為此，本發明提出了一種核燃料組件，所述核燃料組件用于包括成束的燃料棒的沸水反應堆，所述核燃料組件包括一組燃料棒，該組燃料棒在所述燃料組件的最低部分中以第一柵格排布而在所述燃料組件的最高部分中以第二柵格排布，所述第一柵格具有燃料棒之間的非統一間距，而所述第二柵格具有燃料棒之間的統一間距。

根據其他的實施例，所述核燃料組件包括單個或根據任何技術上可能的組合的一個或多個下述特征：

-所述組的燃料棒之間的間隔沿所述燃料組件的長度單調變化；

-在所述最低部分中，所述組的燃料棒中的燃料棒布置在由冷卻劑/減緩劑間隙分隔開的組中；

-每組的所述燃料棒呈規則柵格布置；

-每組的所述燃料棒具有所述組的所述燃料棒之間統一的間距；

-所述冷卻劑/減緩劑間隙比每組的所述燃料棒之間的或燃料棒的排之間的通道要寬；

-所述核燃料組件包括至少一個從所述成束燃料棒的中心區域朝所述成束燃料棒的外圍大體上徑向延伸的冷卻劑/減緩劑間隙；

-所述核燃料組件包括至少一個環形冷卻劑/減緩劑間隙；

-所述核燃料組件包括至少兩個彼此平行延伸的冷卻劑/減緩劑間隙；

-所述的核燃料組件，包括至少一個替換了所述成束的燃料棒中的至少一個燃料棒的管狀水管道；

-所述水管道被至少一個環形冷卻劑/減緩劑間隙圍繞；

-所述水管道沿所述燃料組件的長度具有恒定的橫截面；

-所述核燃料組件包括至少一個從所述燃料組件的最低部分中的所述第一柵格和/或從所述燃料組件的最高部分中的所述第二柵格偏移的單獨燃料棒；

-具有非統一間距的所述最低部分朝具有統一間距的所述最高部分之間的所述過渡區域被定位在如下高度處：所述高度包含在所述核燃料組件活動區的高度的30%和70%之間；并且

-所有的所述燃料棒是全長度燃料棒。

附圖說明

在閱讀下面的僅作為示例提供的描述后以及參考附圖將更好地理解本發明及其優點，附圖中：-圖1是根據本發明的核燃料組件的側面正視示意圖；

-圖2和3是分別沿圖1中的II-II和III-III的核燃料組件的橫截面視圖。

-圖4和5是類似圖2示出的根據本發明的其他實施例的核燃料組件的視圖；以及

-圖6是根據本發明的核燃料組件的側面示意圖。

具體實施方式

如圖1所示出的，核燃料組件2沿著縱向軸線L伸長。在使用中，核燃料組件放置在核反應堆的堆芯底部并且所述縱向軸線L大體上豎直地延伸。

在下文中，在縱向組件軸線L豎直延伸的情況下參照使用位置使用了方位詞例如“頂部”、“底部”、“下部”、“上部”、“縱向”、“橫向”和“豎直”。

核燃料組件2包括成束的縱向延伸的燃料棒4。燃料棒4通常具有統一的長度。

每個燃料棒4具有恒定的橫截面。每個燃料棒4包括填充有堆疊的核燃料芯塊的管狀包殼（cladding），從而構成了燃料組件的活躍區，并且每個燃料棒在其端部由端塞封閉。燃料棒4以柵格布置。

燃料棒4展現了相同的橫截面。在一可替代實施例中，燃料棒4展現了不同的橫截面。

核燃料組件2包括沿燃料棒4的長度分布的定位格架6。定位格架6以間隔關系將燃料棒4保持在柵格布置中并且橫向和縱向支撐燃料棒4。燃料棒4通常延伸穿過定位格架6的開口與從該開口的側壁突出的彈簧和/或凸臺接觸以支撐燃料棒4。

核燃料組件2包括分別設置在核燃料組件2的底端和上端處的下部管嘴8和上部管嘴10。

核燃料組件2的類型為適于在沸水反應堆（BWR）中使用。