The invention discloses a microspheric fuel assembly for a supercritical carbon dioxide reactor, which solves the problem that the core has unacceptable pressure drop caused by the prior technology and is difficult to have actual operability. The invention comprises an upper tube seat, a fuel section and a lower tube seat arranged sequentially from top to bottom; the fuel section comprises a coolant inlet cavity, a fuel microsphere placement area and a coolant outlet cavity arranged sequentially from inside to outside, and the coolant inlet cavity is connected with the lower tube seat, and the coolant outlet cavity is connected with the upper tube seat; the fuel microsphere placement area includes a fuel microsphere placement area along the fuel microsphere placement area. The inner side of the annular release zone is connected with the coolant inlet cavity through the inner compression wire mesh, the outer side of the annular release zone is also connected with the coolant outlet cavity through the outer compression wire mesh, and fuel microspheres are filled between the inner compression wire mesh and the outer compression wire mesh. The invention can significantly reduce the pressure drop of the gas flow through the fuel assembly.
【技术实现步骤摘要】
一种超临界二氧化碳反应堆微球形燃料组件
本专利技术涉及反应堆燃料组件领域,具体涉及一种超临界二氧化碳反应堆微球形燃料组件。
技术介绍
超临界二氧化碳作为冷却剂的传热系数低,而采用超临界二氧化碳冷却剂的反应堆具有较高的出口温度。这就要求使用的燃料组件具有较高的传热能力和高温耐受能力。微球形燃料元件采用直径2-3mm的二氧化铀燃料球外包覆石墨层、碳化硅包壳等工艺,能耐1600℃以上的高温。采用微球形燃料元件无序堆积形成燃料组件,具有非常高的传热能力,可较好地满足超临界二氧化碳堆对燃料组件的要求。但微球形燃料组件的孔隙率较低,气体流过组件时产生极高的压降,对堆芯设计提出了严峻的挑战。传统采用微球形燃料元件的燃料组件一般设计成长径比较大的圆筒形,即“桶形设计”,其是将燃料微球在圆筒内无序堆积,以满足堆芯设计对几何结构的基本要求。但此种设计的结果是堆芯具有不可接受的压降,难以具备实际操作性。如何通过合理的结构和冷却剂流程设计,降低微球形燃料组件堆芯的压降,是决定此种堆芯技术可行性的关键。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是:现有技术中的燃料微球在圆筒内无序堆积,导致堆芯具有不可接受的压降,难以具备实际操作性的问题,本专利技术的目的在于提供一种超临界二氧化碳反应堆微球形燃料组件,其通过合理的结构和冷却剂流程优化,显著降低气体流过燃料组件的压降,使压降相比传统桶形设计降低90%以上。本专利技术通过下述技术方案实现:一种超临界二氧化碳反应堆微球形燃料组件,包括从上至下顺次设置的上管座、燃料段和下管座;所述燃料段包括从内至外顺次设置的冷却剂进口腔、燃料微球放置区和冷却 ...
【技术保护点】
1.一种超临界二氧化碳反应堆微球形燃料组件,包括从上至下顺次设置的上管座(1)、燃料段和下管座(7);其特征在于,所述燃料段包括从内至外顺次设置的冷却剂进口腔(5)、燃料微球放置区和冷却剂出口腔(6),所述冷却剂进口腔(5)与下管座(7)相连通,所述冷却剂出口腔(6)与上管座(1)相连通;所述燃料微球放置区包括沿着燃料微球放置区的轴向交替设置的支撑结构(2)和环形释热带;所述环形释热带的内侧通过内侧压紧丝网(8)与冷却剂进口腔(5)连通,所述环形释热带外侧也通过外侧压紧丝网(4)与冷却剂出口腔(6)连通,内侧压紧丝网(8)和外侧压紧丝网(4)之间填充有燃料微球(3)。
【技术特征摘要】
1.一种超临界二氧化碳反应堆微球形燃料组件,包括从上至下顺次设置的上管座(1)、燃料段和下管座(7);其特征在于,所述燃料段包括从内至外顺次设置的冷却剂进口腔(5)、燃料微球放置区和冷却剂出口腔(6),所述冷却剂进口腔(5)与下管座(7)相连通,所述冷却剂出口腔(6)与上管座(1)相连通;所述燃料微球放置区包括沿着燃料微球放置区的轴向交替设置的支撑结构(2)和环形释热带;所述环形释热带的内侧通过内侧压紧丝网(8)与冷却剂进口腔(5)连通,所述环形释热带外侧也通过外侧压紧丝网(4)与冷却剂出口腔(6)连通,内侧压紧丝网(8)和外侧压紧丝网(4)之间填充有燃料微球(3)。2.根据权利要求1所述的一种超临界二...
【专利技术属性】
技术研发人员:王俊峰,黄彦平,
申请(专利权)人:中国核动力研究设计院,
类型:发明
国别省市:四川,51
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