[发明专利]燃料组件及其装配方法

说明书

本发明涉及燃料组件及其装配方法，该装配方法包括：冲制条带并在条带上预成型搅混翼；装配条带以形成具有若干栅格单元的格架；在格架上二次成型搅混翼；以及沿纵向在栅格单元中装入燃料棒。采用常规的冲制方法在冲制条带的同时仅预成型搅混翼，采用高精度的制备方法对预成型的搅混翼进行二次成型以定型搅混翼，因二次成型制备精度提高，减少了尺寸公差和装配公差带来的影响，从而可在安全性能得到保障的基础上相应增大搅混翼的面积，减少搅混翼与燃料棒之间的间隙大小。由此产生的横向流动增强，对冷却剂流体产生的效力提高；同时，搅混翼相对更靠近燃料棒，从而可在燃料棒附近有效破坏燃料棒表面的流体层，搅混效果增强。

技术领域

本发明涉及核反应堆，尤其涉及一种用于核反应堆的燃料组件及其装配方法。

背景技术

参见图1，设于核反应堆中的燃料组件1包括上管座11、导向管12、格架13、燃料棒14、以及下管座15。格架13沿纵向设于上管座11与下管座15之间，该格架13包括多个条带，条带彼此相交配合形成多个栅格单元。导向管12沿纵向设于上管座11与下管座15之间，一端与上管座11固定相连，另一端与下管座15固定相连，导向管12之间可彼此平行，并设于栅格单元中，由此格架13可将导向管12彼此间隔开，并控制导向管12之间的间距，形成燃料组件1的支撑骨架。燃料棒14沿纵向设于上管座11与下管座15之间，并设于格架13中，一般各燃料棒14彼此平行，设于没有被导向管12占据的栅格单元中。

核反应堆中，冷却循环系统的冷却剂流经燃料组件1的燃料棒14，例如沿A方向（即纵向）流经，以将中子慢化并带走裂变能。针对上述冷却循环，通常还在条带上设置搅混翼，搅混翼伸入格栅单元内，当冷却剂流体在各燃料棒14之间流过时，将受到搅混翼16的阻挡而形成横向流动，使冷却剂流体被搅混，继而从层流态向湍流态过渡，冷却剂流体的稳定态被破坏后，燃料棒14的热量更易于导出，从而可有效提高燃料组件1的热工余量。

目前，在燃料组件1的装配过程中，搅混翼一般与条带一体成型制成，并随着条带一并装配成格架13，随后将燃料棒14装入格架13的栅格单元内。为确保燃料棒14安全装入栅格单元中，需防止装配过程中燃料棒14碰触到搅混翼，而搅混翼的外形制作要求严格，不能随意变动，然而搅混翼与条带在一体成型过程中需要考虑工艺尺寸公差和装配公差带来的影响，使得搅混翼不能占据栅格单元过多的面积，通常需在燃料棒14与搅混翼之间留有足够的间隙。

该间隙是影响冷却循环过程中热工余量的一个关键因素，若间隙过大，搅混翼产生的横向流动较弱，对冷却剂流体产生的效力过小；同时，在搅混过程中，越靠近燃料棒14的搅混翼部分越能破坏燃料棒14表面的流体层，继而对燃料棒14的影响越大，因此过大的间隙无法有效破坏燃料棒14表面的流体层，搅混效果减弱。综上，如何在确保热工余量的同时，避免燃料棒14与搅混翼发生干涉，是目前有待解决的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对如何在确保热工余量的同时、避免燃料棒与搅混翼发生干涉，提供一种燃料组件及其装配方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供了一种燃料组件的装配方法，包括：冲制条带并在条带上预成型搅混翼；装配条带以形成具有若干栅格单元的格架；在格架上二次成型搅混翼；以及沿纵向在栅格单元中装入燃料棒。

在根据本发明实施例的燃料组件的装配方法中，冲制条带并在条带上预成型搅混翼中，冲制条带的同时一体冲制搅混翼。

在根据本发明实施例的燃料组件的装配方法中，切割预成型的搅混翼以二次成型搅混翼。

在根据本发明实施例的燃料组件的装配方法中，切割包括激光切割。

在根据本发明实施例的燃料组件的装配方法中，采用激光切割同时二次成型多个搅混翼。

在根据本发明实施例的燃料组件的装配方法中，采用激光切割同时二次成型多个栅格单元的搅混翼；且燃料棒沿纵向依次穿过该多个栅格单元。