The utility model provides a double-sided cooling ring fuel rod with a wound wire. The ring fuel rod comprises an upper end plug, a lower end plug, an inner cladding, a casing and a ring fuel pellet, wherein a cavity formed by the nesting of an inner cladding and an outer cladding is used to accommodate the ring fuel pellet, and the upper end plug and the lower end plug are connected above the inner cladding and the outer cladding. The lower end plug is connected by a square connection; one or more winding wires are wound on the outer surface of the outer casing, that is, the winding wires are spirally wound on the outer surface of the outer casing; the two ends of the winding wires are respectively fixed on the upper end plug and the lower end plug. The double-sided cooling annular fuel rod with a wound wire is wound on the outside of the annular fuel rod, which obviously increases the transverse flow of coolant, enhances the heat transfer effect from the fuel rod to the coolant, takes more heat from the heat channel through the coolant spoiler, reduces the temperature of the fuel rod, enhances the DNBR and enhances the heat transfer efficiency. Safety of fuel rods.
【技术实现步骤摘要】
一种带有绕丝的双面冷却环形燃料棒
本技术涉及核电
,具体涉及一种燃料棒,进一步涉及一种带有绕丝的双面冷却环形燃料棒。
技术介绍
核电站反应堆运行过程中,核燃料的性能是影响反应堆安全性和经济性的重要因素。因此国际上一直将燃料元件的研究放在十分突出的地位,通过优化燃料元件设计、采用先进结构材料、改进元件制造工艺等方法,不断提高核燃料元件的各种性能,促使核电向更安全和更经济的方向发展。通常核燃料都设计成实心圆柱状的,由上下端塞、芯块、压紧弹簧和包壳组成,冷却剂从包壳外流过,对燃料棒进行冷却。在现有压水堆燃料组件设计中,燃料棒一般采用定位格架夹持悬空的方式,下管座通过控制棒导向管支撑整个燃料组件。这种设计对定位格架的要求比较高。在反应堆运行的期末,由于辐照的作用夹持燃料棒的弹簧的夹持力会急剧减小,燃料棒一般会落在下管座上,在冷却剂的流动作用下,燃料棒可能会上下窜动,这会导致燃料棒破损的风险。与传统的实心圆柱状燃料相比,环形燃料的好处是在很高的线性密度下,燃料中心的温度仍然很低,燃料内的储能较少,裂变气体释放较少。可预期正常运行和瞬态条件下燃料性能较好。现有实验快堆燃料元件中,燃料棒包壳管外表使用了不锈钢绕丝结构,将燃料棒包壳管进行隔离和定位,以便冷却剂Na能够从燃料棒包壳管间绕丝形成的螺旋形空腔中流过,形成冷却液循环回路带走反应堆释放的热量。未见有环形燃料棒外带有绕丝结构的文献报道。同时,环形燃料棒从结构到材料与快堆燃料棒明显不同,无法将快堆燃料棒的绕丝方式直接用于环形燃料棒外。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种能够降低燃料棒温度,提高DNBR,增强燃料棒 ...
【技术保护点】
1.一种带有绕丝的双面冷却环形燃料棒,该环形燃料棒包括上端塞(1)、下端塞(6)、内包壳(2)、外包壳(3)、环形燃料芯块(5);其特征在于:内包壳(2)和外包壳(3)嵌套形成的空腔用来容纳环形燃料芯块(5),内包壳(2)和外包壳(3)上方连接上端塞(1)、下方连接下端塞(6);在外包壳(3)的外表面缠绕1根或多根绕丝(9),即绕丝(9)呈螺旋状绕制在外包壳(3)外表面;所述的绕丝两端分别固定在上端塞(1)及下端塞(6)上。
【技术特征摘要】
1.一种带有绕丝的双面冷却环形燃料棒,该环形燃料棒包括上端塞(1)、下端塞(6)、内包壳(2)、外包壳(3)、环形燃料芯块(5);其特征在于:内包壳(2)和外包壳(3)嵌套形成的空腔用来容纳环形燃料芯块(5),内包壳(2)和外包壳(3)上方连接上端塞(1)、下方连接下端塞(6);在外包壳(3)的外表面缠绕1根或多根绕丝(9),即绕丝(9)呈螺旋状绕制在外包壳(3)外表面;所述的绕丝两端分别固定在上端塞(1)及下端塞(6)上。2.根据权利要求1所述的一种带有绕丝的双面冷却环形燃料棒,其特征在于:所述的绕丝(9)一端通过焊接方式固定在下端塞(6)上;另一个端通过焊接方式固定在上端塞(1)上。3.根据权利要求1所述的一种带有绕丝的双面冷却环形燃料棒,其特征在于:所述的环形燃料棒的下端塞(6)通过管状固定件(7)固定在下管座上。4.根据权利要求3所述的一种带有绕丝的双面冷却环形燃料棒,其特征在于:所述的环形燃料棒的下端塞通过管状固定件(7)固定在下管座上,该管状固定件(7)上端螺旋连接在下端塞(6)的外表面,管状固定件(7)下端固定在下管座上的固定方式包括螺旋连接、卡扣连接、C形环或销钉连接。5.根据权利要求3所述的一种带有绕丝的双面冷却环形燃料棒,其特征在于:所述的管状固定件(7)上或者下端塞(6)避开焊接位置处开有2至6个侧开孔,防止堵流,冷却剂为从下往上端塞流。6.根据权利要求1所述的一种带有绕丝的双面冷却环形燃料棒,其特征在于:所述的上端塞(1)上可设置1个充气孔(8),通过该充气孔向内包壳和外包壳嵌套形成的用于容纳燃料芯块的空腔内冲入氦气。7.根据权利要求1所述的一种带有绕丝的双面冷却环形燃料棒,其特征在于:所述绕丝(9)的螺距与环形燃料棒的长度比值为1:(4~8)。8.根据权利要求1所述的一种带有绕丝的双面冷却环形燃料棒,其特征在于:所述的外包壳(3)的外表面缠绕1~3根绕丝(9);所述的绕丝直径1~4mm。9.根据权利要求1所述的...
【专利技术属性】
技术研发人员:张爱民,何晓军,史宝磊,韩智杰,刁均辉,季松涛,张培升,邹远方,
申请(专利权)人:中国原子能科学研究院,
类型:新型
国别省市:北京,11
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