[发明专利]具有燃料棒之间的变化的间隔的核燃料组件

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于沸水反应堆的核燃料组件。

背景技术

专利US5572560公开了一种包括成束的燃料棒的核燃料组件，该燃料棒之间的间隔沿该核燃料组件的长度从核燃料组件的底部部分处的统一间距变化至该核燃料组件顶部部分处的非统一间距，以允许在燃料棒之间容纳在核燃料组件的上部部分具有增加的横截面的水管道。

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

然而，临界功率性能未被考虑且可能被该布置干扰。

发明内容

本发明的目的在于提供一种核燃料组件以在中子效率和临界功率性能之间达到良好的平衡。

为此，本发明提出了一种核燃料组件，所述核燃料组件用于包括成束的燃料棒的沸水反应堆，所述核燃料组件包括一组燃料棒，该组燃料棒在所述燃料组件的最低部分中以第一栅格排布而在所述燃料组件的最高部分中以第二栅格排布，所述第一栅格具有燃料棒之间的非统一间距，而所述第二栅格具有燃料棒之间的统一间距。

根据其他的实施例，所述核燃料组件包括单个或根据任何技术上可能的组合的一个或多个下述特征：

-所述组的燃料棒之间的间隔沿所述燃料组件的长度单调变化；

-在所述最低部分中，所述组的燃料棒中的燃料棒布置在由冷却剂/减缓剂间隙分隔开的组中；

-每组的所述燃料棒呈规则栅格布置；

-每组的所述燃料棒具有所述组的所述燃料棒之间统一的间距；

-所述冷却剂/减缓剂间隙比每组的所述燃料棒之间的或燃料棒的排之间的通道要宽；

-所述核燃料组件包括至少一个从所述成束燃料棒的中心区域朝所述成束燃料棒的外围大体上径向延伸的冷却剂/减缓剂间隙；

-所述核燃料组件包括至少一个环形冷却剂/减缓剂间隙；

-所述核燃料组件包括至少两个彼此平行延伸的冷却剂/减缓剂间隙；

-所述的核燃料组件，包括至少一个替换了所述成束的燃料棒中的至少一个燃料棒的管状水管道；

-所述水管道被至少一个环形冷却剂/减缓剂间隙围绕；

-所述水管道沿所述燃料组件的长度具有恒定的横截面；

-所述核燃料组件包括至少一个从所述燃料组件的最低部分中的所述第一栅格和/或从所述燃料组件的最高部分中的所述第二栅格偏移的单独燃料棒；

-具有非统一间距的所述最低部分朝具有统一间距的所述最高部分之间的所述过渡区域被定位在如下高度处：所述高度包含在所述核燃料组件活动区的高度的30%和70%之间；并且

-所有的所述燃料棒是全长度燃料棒。

附图说明

在阅读下面的仅作为示例提供的描述后以及参考附图将更好地理解本发明及其优点，附图中：-图1是根据本发明的核燃料组件的侧面正视示意图；

-图2和3是分别沿图1中的II-II和III-III的核燃料组件的横截面视图。

-图4和5是类似图2示出的根据本发明的其他实施例的核燃料组件的视图；以及

-图6是根据本发明的核燃料组件的侧面示意图。

具体实施方式

如图1所示出的，核燃料组件2沿着纵向轴线L伸长。在使用中，核燃料组件放置在核反应堆的堆芯底部并且所述纵向轴线L大体上竖直地延伸。

在下文中，在纵向组件轴线L竖直延伸的情况下参照使用位置使用了方位词例如“顶部”、“底部”、“下部”、“上部”、“纵向”、“横向”和“竖直”。

核燃料组件2包括成束的纵向延伸的燃料棒4。燃料棒4通常具有统一的长度。

每个燃料棒4具有恒定的横截面。每个燃料棒4包括填充有堆叠的核燃料芯块的管状包壳（cladding），从而构成了燃料组件的活跃区，并且每个燃料棒在其端部由端塞封闭。燃料棒4以栅格布置。

燃料棒4展现了相同的横截面。在一可替代实施例中，燃料棒4展现了不同的横截面。

核燃料组件2包括沿燃料棒4的长度分布的定位格架6。定位格架6以间隔关系将燃料棒4保持在栅格布置中并且横向和纵向支撑燃料棒4。燃料棒4通常延伸穿过定位格架6的开口与从该开口的侧壁突出的弹簧和/或凸台接触以支撑燃料棒4。

核燃料组件2包括分别设置在核燃料组件2的底端和上端处的下部管嘴8和上部管嘴10。

核燃料组件2的类型为适于在沸水反应堆（BWR）中使用。