一种燃料组件格架、燃料组件及压水堆堆芯制造技术

本发明专利技术属于核燃料技术领域，具体涉及一种燃料组件格架、燃料组件及压水堆堆芯。本发明专利技术的燃料组件格架包括搅混翼，所述搅混翼经过N次折弯成形，侧面呈“S”型，其中N≥2。本发明专利技术的搅混翼利用多次弯折成形分步对流体进行横向引导。本发明专利技术还提供了一种燃料组件，采用若干个上述燃料组件格架沿燃料组件轴向排列布置，格架栅元对燃料棒进行夹持，不同格架的搅混翼持续对冷却剂起到搅混作用。采用上述燃料组件，本发明专利技术还提供了一种压水堆堆芯，同一堆芯中有不同富集度燃料组件，在换料期间卸出若干燃料组件，并装入若干新的燃料组件。本发明专利技术能够增强燃料组件格架的搅混性能，同时增强冷却剂传热能力，进而提升核燃料组件的热工性能。进而提升核燃料组件的热工性能。进而提升核燃料组件的热工性能。

【技术实现步骤摘要】
一种燃料组件格架、燃料组件及压水堆堆芯


[0001]本专利技术属于核燃料
，具体涉及一种燃料组件格架、燃料组件及压水堆堆芯。

技术介绍

[0002]燃料组件是核电站的核心部件，其性能直接影响核电站的可靠性、安全性和经济性。燃料组件要实现高的经济性、安全性、可靠性的目标，通常从提升热工水力性能、燃料组件燃耗、抗弯曲性能，以及采用避免运行中燃料破损的其它措施。
[0003]现有压水堆燃料组件的结构，通常由下述两部分组成：
[0004]a)骨架结构，包括上管座、下管座、导向管、仪表管和沿组件不同高度分布的格架；
[0005]b)含易裂变材料的燃料棒。
[0006]其中，格架一般由条带组装，具有多个方形腔体。导向管平行放置在部分的格架腔体中，格架将导向管成功隔开，控制了导向管之间间距，这样就构成了管束。管束上下两端由上管座和下管座固定，组成了燃料组件骨架。
[0007]燃料棒平行放置在没有被导向管占据的腔体中。冷却流体从下管座下部流入流经燃料棒，将中子慢化并带走裂变能，从上管座流出，从而起到降温作用。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种燃料组件格架，设置在燃料组件的轴向，其特征在于：包括内条带、外条带；内条带和外条带互相正交插配，并在交叉位置上焊接固定，形成若干个燃料棒栅元；内条带位于燃料棒栅元内部，外条带位于燃料棒栅元外围；内条带上冲压形成搅混翼，搅混翼位于内条带的上端；外条带上下两端均设置有向内弯折的导向翼，导向翼与外条带为一体结构；所述内条带的搅混翼经过N次折弯成形，侧面呈“S”型，其中N≥2。2.根据权利要求1所述的一种燃料组件格架，其特征在于：所述N次折弯的每一次折弯与燃料组件格架的轴向之间夹角均为20
‑
40
°
。3.根据权利要求2所述的一种燃料组件格架，其特征在于：第一次折弯沿着搅混翼根部与内条带上边沿接触的第一水平基线，或者沿着与第一水平基线呈10
‑
20
°
夹角的第一斜基线；第二次折弯沿第二水平基线或者与第二水平基线呈10
‑
20
°
夹角的第二斜基线；第二水平基线与第一水平基线之间间距2
‑
5mm；第二斜基线与第一斜基线之间间距2
‑
5mm；第N次弯折的水平基线与第N
‑
1次弯折的水平基线之间距离2
‑
5mm；第N次弯折的斜基线与第N
‑
1次弯折的斜基线之间距离2
‑
5mm；第N次折弯的角度小于第N
‑
1次折弯的角度；所有折弯均为圆滑过渡。4.根据权利要求3所述的一种燃料组件格架，其特征在于：所述内条带上还设置有弹簧；弹簧从内条带壁面冲压成型，弹簧位于内条带中部，弹簧两端与内条带连接，弹簧中间部分凸出内条带表面，形成拱形结构，用于夹持燃料棒；所述弹簧沿燃料棒栅元轴向布置；所述拱形结构与燃料棒接触位置设置接触区，接触区总长度为4mm
‑
12mm。5.根据权利要求4所述的一种燃料组件格架，其特征在于：在所述内条带上冲压形成第一刚凸，第一刚凸位于内条带上部和下部；位于内条带上部第一刚凸的上边沿、下边沿和位于内条带下部第一刚凸的上边沿、下边沿各设置有一个冲制槽，所述冲制槽是在内条带上冲压形成的，内条带上边沿水平线与距离最近的冲制槽上边沿之间的距离大于第一刚凸本身的轴向高度，其中第一刚凸本身的轴向高度是指第一刚凸沿着燃料棒栅元轴向的长度。6.根据权利要求5所述的一种燃料组件格架，其特征在于：所述搅混翼与导向翼协同工作；当冷却剂在燃料组件中从下至上流经搅混翼时，发生变向产生第一横流；冷却剂在燃料组件中从下至上流经导向翼时，发生变向产生第二横流，当第一横流与第二横流在冷却剂横流方向上的投影向量方向相反时，则搅混翼与导向翼方向冲突；当第一横流与第二横流在冷却剂横流方向上的投影向量方向相同时，则搅混翼与导向翼方向为匹配；当搅混翼与导向翼方向匹配时，导向翼的高度为H1；当搅混翼与导向翼方向冲突时，导向翼的高度为H2；H2<H1；H1尺寸为6mm
‑
10mm；H2尺寸为2mm
‑
6mm；所述导向翼高度为导向翼的顶点至导向翼弯折起点与外条带接触的水平基线之间在竖直方向的投影距离。7.根据权利要求6所述的一种燃料组件格架，其特征在于：所述接触区为平面或包裹燃料棒的弧形面。8.根据权利要求7所述的一种燃料组件格架，其特征在于：在内条带上弹簧的上下两端分别开设有孔结构，孔的形状为圆形、椭圆形、等腰三角形、矩形中的一种；其中等腰三角形的三个顶角均经过倒角处理；矩形的四个顶角均经过倒角处理；上下两个孔的表面积之和不大于弹簧面积的50％。9.根据权利要求8所述的一种燃料组件格架，其特征在于：所述弹簧上下两端宽度均大于所述弹簧中间区域的宽度，并且弹簧中间区域的最小宽度分别不小于上下两端宽度的1/
3；或者，所述弹簧上下两端宽度均小于所述弹簧中间区域的宽度；或者，所述弹簧上下两端宽度均等于所述弹簧中间区域的宽度。10.根据权利要求1
‑
9任一项所述的一种燃料组件格架，其特征在于：所述内条带的上下两端与导向翼接触位置设置有形状为梯形的导向翼支撑结构，导向翼支撑结构与内条带为一体结构，所述导向翼靠在对应的导向翼支撑结构上。11.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：焦拥军，吴琳，陈平，肖忠，茹俊，李庆，蒲曾坪，雷涛，杜思佳，张坤，郭晓明，粟敏，李垣明，郑美银，吴磊，
申请(专利权)人：中国核动力研究设计院，
类型：发明
国别省市：