[發(fā)明專利]六邊形套管型燃料組件核設(shè)計(jì)可靠性檢驗(yàn)堆芯及驗(yàn)證方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811069793.7
• 申請(qǐng)日: 2018-09-13
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109192333B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-06-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 婁磊;王連杰;魏彥琴;黃世恩;夏榜樣;于穎銳;唐輝;李鋒;彭航
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)核動(dòng)力研究設(shè)計(jì)院
• 主分類號(hào): G21C5/02
• 分類號(hào): G21C5/02;G21C17/12
• 代理公司: 成都行之專利代理事務(wù)所(普通合伙) 51220
• 代理人: 唐邦英

本發(fā)明公開(kāi)了六邊形套管型燃料組件核設(shè)計(jì)可靠性檢驗(yàn)堆芯及驗(yàn)證方法，六邊形套管型燃料組件核設(shè)計(jì)可靠性檢驗(yàn)堆芯包括燃料組件、鈹組件、控制棒組件和水柵元，所述燃料組件為六邊形套管型燃料組件，鈹組件為六邊形鈹組件，控制棒組件由圓柱形控制棒和外六角內(nèi)圓形導(dǎo)向管組成，水柵元為六邊形水柵元，堆芯共布置265個(gè)位置，分別為20盒燃料組件、47盒鈹組件、12個(gè)控制棒組件和186個(gè)水柵元，20盒燃料組件集中布置在以L12為中心位置的堆芯的中央?yún)^(qū)域，47盒鈹組件圍繞燃料組件布置在燃料組件的內(nèi)側(cè)和外側(cè)，12個(gè)控制棒組件間隔布置于鈹組件和燃料組件之間。本發(fā)明能夠滿足檢驗(yàn)核設(shè)計(jì)程序?qū)α呅翁坠苄腿剂隙研究刂瓢艚M件計(jì)算可靠性的需求。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及核反應(yīng)堆設(shè)計(jì)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及六邊形套管型燃料組件核設(shè)計(jì)可靠性檢驗(yàn)堆芯及驗(yàn)證方法。

背景技術(shù)

核反應(yīng)堆的發(fā)展離不開(kāi)試驗(yàn)堆，試驗(yàn)堆對(duì)各種反應(yīng)堆堆型的開(kāi)發(fā)有非常重要的作用。先進(jìn)試驗(yàn)堆的發(fā)展趨勢(shì)是具有高的熱中子或快中子注量率，數(shù)目多的實(shí)驗(yàn)孔道，包括一定數(shù)量的大尺寸孔道。

對(duì)比文獻(xiàn)1(發(fā)明專利：高熱中子注量率堆芯，專利號(hào)201210183206.3)公開(kāi)了一種高熱中子注量率堆芯，該堆芯包括燃料組件、控制棒組件和鈹組件；燃料組件為六邊形套管型燃料組件，若干個(gè)燃料組件呈環(huán)形緊湊布置，在燃料組件環(huán)形區(qū)域的內(nèi)側(cè)形成熱中子阱；緊挨燃料組件環(huán)形區(qū)域的外側(cè)布置有若干個(gè)六邊形鈹組件，形成倒中子阱；若干根控制棒組件按兩行兩列呈“井”字型間隔布置在燃料組件之間。所述高熱中子注量率堆芯，在保證安全及結(jié)構(gòu)可行的前提下，有利于提高輻照孔道內(nèi)熱中子注量率，增強(qiáng)和拓寬試驗(yàn)堆的輻照能力和應(yīng)用范圍。

對(duì)比文獻(xiàn)2(發(fā)明專利：高快中子注量率堆芯，專利號(hào)201210182828.4)公開(kāi)了一種高快中子注量率堆芯，該堆芯包括燃料組件、控制棒組件和鈹組件；燃料組件為六邊形套管型燃料組件，若干個(gè)燃料組件呈環(huán)形緊湊布置，最內(nèi)層環(huán)上有6個(gè)燃料組件，在其環(huán)形區(qū)域的中心處形成快中子阱；緊挨燃料組件環(huán)形區(qū)域的外側(cè)布置有若干個(gè)六邊形鈹組件，形成倒中子阱；若干根控制棒組件按兩行兩列呈“井”字型間隔布置在燃料組件之間。所述高快中子注量率堆芯，滿足國(guó)際限制的U-235富集度水平和國(guó)內(nèi)的燃料芯體制造及冷卻劑流速設(shè)計(jì)水平的要求，可獲得較高的輻照孔道內(nèi)快中子注量率水平，增強(qiáng)和拓寬試驗(yàn)堆的輻照能力和應(yīng)用范圍。

對(duì)比文獻(xiàn)1和對(duì)比文獻(xiàn)2分別公開(kāi)了一種高熱、高快中子注量率堆芯，其燃料組件均采用六邊形套管型燃料組件，堆芯包括燃料組件、控制棒組件、鈹組件等堆芯部件。其中，控制棒組件主要起到緊急控制和功率調(diào)節(jié)的作用，是堆芯中的重要部件。因此，有必要針對(duì)六邊形套管型燃料組件堆芯，開(kāi)展臨界物理試驗(yàn)，以檢驗(yàn)堆芯核設(shè)計(jì)程序?qū)刂瓢艚M件的計(jì)算精度和可靠性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供六邊形套管型燃料組件核設(shè)計(jì)可靠性檢驗(yàn)堆芯，以滿足檢驗(yàn)核設(shè)計(jì)程序?qū)刂瓢艚M件計(jì)算可靠性的需求，依據(jù)本發(fā)明所述堆芯布置開(kāi)展臨界物理試驗(yàn)，可有效檢驗(yàn)核設(shè)計(jì)程序?qū)α呅翁坠苄腿剂隙研緝?nèi)控制棒組件計(jì)算的精度和可靠性。

此外，本發(fā)明還涉及上述檢驗(yàn)堆芯的驗(yàn)證方法。

本發(fā)明通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

六邊形套管型燃料組件核設(shè)計(jì)可靠性檢驗(yàn)堆芯，所述堆芯包括燃料組件、鈹組件、控制棒組件和水柵元，所述燃料組件為六邊形套管型燃料組件，所述鈹組件為六邊形鈹組件，所述控制棒組件由圓柱形控制棒和外六角內(nèi)圓形導(dǎo)向管組成，所述水柵元為六邊形水柵元，所述堆芯共布置265個(gè)位置，分別為20盒燃料組件、47盒鈹組件、12個(gè)控制棒組件和186個(gè)水柵元，20盒燃料組件集中布置在以L12為中心位置的堆芯的中央?yún)^(qū)域，47盒鈹組件圍繞燃料組件布置在燃料組件的內(nèi)側(cè)和外側(cè)，12個(gè)控制棒組件間隔布置于鈹組件和燃料組件之間，每個(gè)燃料組件、鈹組件、控制棒組件和水柵元各占1個(gè)位置。