[發明專利]一種緊湊結構燃料組件、反應堆和移動載具

有效

• 申請號: 202110246323.9
• 申請日: 2021-03-05
• 公開（公告）號: CN113140331B
• 公開（公告）日: 2023-09-15
• 發明（設計）人: 請求不公布姓名
• 申請（專利權）人: 國科中子能（青島）研究院有限公司
• 主分類號: G21C3/332
• 分類號: G21C3/332;G21C3/356
• 代理公司: 北京輕創知識產權代理有限公司 11212
• 代理人: 吳佳

本發明涉及一種緊湊結構燃料組件、反應堆和移動載具，緊湊結構燃料組件包括核固定板、若干燃料棒、第一導向板、支撐環和節流翅片，節流翅片固定在所述燃料棒一端外側壁上，若干燃料棒上分別套設有支撐環，第一導向板穿設在若干所述燃料棒上并支撐在所述支撐環上，燃料棒另一端裝配固定在所述核固定板上；所述第一導向板和所述支撐環分別采用堆芯冷卻劑制成。本發明第一導向板對燃料棒中部進行約束限位，位于燃料棒中部的第一導向板通過支撐環進行限位支撐，第一導向板和支撐環分別采用堆芯冷卻劑制成，常溫呈固態實現導向功能，運行前熔化避免影響堆芯冷卻劑流動，進一步降低了對堆芯冷卻劑流動的影響，同時避免了結構材料對中子性能的不利影響。

技術領域

本發明涉及反應堆相關技術領域，具體涉及一種緊湊結構燃料組件、反應堆和移動載具。

背景技術

燃料組件是反應堆核心部件之一，其結構尺寸影響堆芯結構設計，進而影響反應堆體積和重量，對反應堆小型化緊湊設計起關鍵作用。目前工業應用成熟的設計是燃料棒結構，常規采用壓水堆燃料組件設計，通過上、下管座并輔以中間格架支撐，由于中間格架通過柵元固定約束燃料棒，需要占用一定的設計空間，同時還需要復雜流量調節結構，不利于小型化設計。某些快堆燃料組件設計，取消了中間格架支撐，通過上、下操作頭約束燃料棒，有利于組件緊湊型設計，但組件外層設計六角形包殼管，且組件下操作設計冷卻劑流道結構，這些設計均增加了結構材料用量，不利于堆芯小型化。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是針對現有技術的不足，提供一種緊湊結構燃料組件、反應堆和移動載具。

本發明解決上述技術問題的技術方案如下：一種緊湊結構燃料組件，包括核固定板、若干燃料棒、第一導向板、支撐環和節流翅片，所述節流翅片固定在所述燃料棒一端外側壁上，若干所述燃料棒上分別套設有支撐環，所述第一導向板穿設在若干所述燃料棒上并支撐在所述支撐環上，所述燃料棒另一端裝配固定在所述核固定板上；所述第一導向板和所述支撐環分別采用堆芯冷卻劑制成。

本發明的有益效果是：本發明的一種緊湊結構燃料組件，燃料棒上端通過固定板約束固定，第一導向板對燃料棒中部進行約束限位，位于燃料棒中部的第一導向板通過支撐環進行限位支撐，第一導向板和支撐環分別采用堆芯冷卻劑制成，常溫呈固態實現導向功能，運行前熔化避免影響堆芯冷卻劑流動，進一步降低了對堆芯冷卻劑流動的影響，同時避免了結構材料對中子性能的不利影響。節流翅片可以改變冷卻劑流通面積，實現堆芯流量調節。本發明最大限度的減少了結構材料，解決了燃料組件固定支撐與緊湊型問題，通過可熔式固定支撐結構和自帶流量調節燃料棒，改變燃料組件支撐結構，以達到簡化結構設計的目的，實現了小型化緊湊型設計。

在上述技術方案的基礎上，本發明還可以做如下改進。

進一步，還包括第二導向板，所述第二導向板穿設在所述若干所述燃料棒上并支撐在所述節流翅片上。

采用上述進一步方案的有益效果是：采用第二導向板對燃料棒下端進行約束限位，第二導向板通過節流翅片進行限位支撐，進一步起到對燃料棒進行限位支撐的作用。

進一步，所述第二導向板采用堆芯冷卻劑制成。

采用上述進一步方案的有益效果是：第二導向板采用堆芯冷卻劑制成，常溫呈固態實現導向功能，運行前熔化避免影響堆芯冷卻劑流動。

進一步，所述堆芯冷卻劑采用鉛、鉛合金材料制成。

采用上述進一步方案的有益效果是：堆芯冷卻劑常溫呈固態實現導向功能，堆功率運行前升溫階段，第一導向板、第二導向板以及所述支撐環可自行熔化成液態冷卻劑。

進一步，所述堆芯冷卻劑采用鉛鉍材料制成。

進一步，所述節流翅片為若干個且分別沿所述燃料棒的徑向布置均勻固定在所述燃料棒的外側壁上。