BG99135A - Fuel element with driving out bodies - Google Patents
Fuel element with driving out bodies Download PDFInfo
- Publication number
- BG99135A BG99135A BG99135A BG9913594A BG99135A BG 99135 A BG99135 A BG 99135A BG 99135 A BG99135 A BG 99135A BG 9913594 A BG9913594 A BG 9913594A BG 99135 A BG99135 A BG 99135A
- Authority
- BG
- Bulgaria
- Prior art keywords
- fuel
- stems
- fuel element
- positions
- hollow tubes
- Prior art date
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21C—NUCLEAR REACTORS
- G21C3/00—Reactor fuel elements and their assemblies; Selection of substances for use as reactor fuel elements
- G21C3/30—Assemblies of a number of fuel elements in the form of a rigid unit
- G21C3/32—Bundles of parallel pin-, rod-, or tube-shaped fuel elements
- G21C3/326—Bundles of parallel pin-, rod-, or tube-shaped fuel elements comprising fuel elements of different composition; comprising, in addition to the fuel elements, other pin-, rod-, or tube-shaped elements, e.g. control rods, grid support rods, fertile rods, poison rods or dummy rods
- G21C3/328—Relative disposition of the elements in the bundle lattice
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21C—NUCLEAR REACTORS
- G21C7/00—Control of nuclear reaction
- G21C7/26—Control of nuclear reaction by displacement of the moderator or parts thereof by changing the moderator concentration
- G21C7/27—Spectral shift control
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
Abstract
Description
Изобретението води началото си от един термичен ядрен реактор и се отнася до горивен елемент с дадени в ограничителната част на претенция 1 признаци (ЕР-А-О54234, EP-A-iU183O69). При това се поставят,влагат стебла, които не съдържат гориво и практически не абсорбират електрони и изобретението се отнася също до горивен елемент с шестоъгълно напречно сечение и позиции,положения за приемане на стеблата от този вид.The invention originates from a thermal nuclear reactor and relates to a fuel element having the features in the limiting part of claim 1 (EP-A-O54234, EP-A-iU183O69). In this case, fuel-containing and non-electron-absorbing stems are inserted, embedded, and the invention also relates to a hexagonal cross-sectional fuel element and positions for receiving stems of this kind.
При различните видове реактори може да се окаже предимство разполагането на кухи тръби между горивните стебла на горивния елемент, които тръби не съдържат горивен материал. Така например при реакторите с кипяща вода се из,ползват напълнени с вода тръби,за да се подведе протичащата вода в горната част на горивния елемент,където вследствие на увеличаващото се парообразуване, количественото съе отношение на горивото към необходимата като забавител /модератор/ вода е неблагоприятно за водата. Тези водни стебла са отворени горе и долу,за да се осъществи безпрепятствено протичане на водата. При това горивните елементи са заобиколени от кожух иа горивните елементи, като измервателните прибори и управляващите елементи за управление на реакцията са разположени извън кожуха на горивните елементи.For different types of reactors, it may be advantageous to arrange hollow tubes between the fuel stalks of the fuel element, which do not contain any fuel material. For example, in boiling water reactors, water filled pipes are used to feed the flowing water to the upper part of the fuel element, where due to the increasing steam generation, the quantitative ratio of the fuel to that required as a retarder / moderator / water is adverse to water. These water stalks are opened up and down to allow water to flow freely. Moreover, the fuel elements are surrounded by the housing and the fuel cells, the measuring instruments and reaction controls being located outside the housing of the fuel cells.
При повечето реактори с вода под налягане инструменталната екипировка и управлението на реактора се осъществяват чрез съответни елементи, които са вкарани в кухите тръби, разположени между горивните стебла на отделните елементи.In most pressurized water reactors, the instrumentation and control of the reactor is accomplished by means of appropriate elements which are inserted into the hollow tubes located between the fuel stalks of the individual elements.
В D13-OS 35 15 469 е описан горивен елемент за водоохладяем висококонверторен реактор, който има шестоъгълно напречно сечение с позиции на стеблата, които са разположени на равно разстояние/еквидистанционио/ върху правилните шестоъгълници между е>д на централна позиция в оста на горивния елемент и ръба на правилния шестоъгълник. При това някои позиции на горивните стебла са заместени от направляващи тръби, а други - чрез затворени отгоре и отдолу водни тръби. Водата на тези водни стебла трябва от една страна да подобрява забавителното /модераторно/ съотношение в реактора, а от друга - да не взема участие в цилкулацията на водата. Така действуващото хидравлично напречно сечение на тези водни тръби е увеличено спрямо напречното сечение на горивните стебла, за да може да се концентрира водното протичане и с това охлаждането на горивните стебла.D13-OS 35 15 469 describes a fuel cell for a water-cooled high-converter reactor having a hexagonal cross section with stalk positions that are spaced equidistant / on the correct hexagons between e> e at a central position in the axis of the fuel element and the edge of the right hexagon. In this case, some positions of the fuel stems are replaced by guide tubes and others by closed top and bottom water pipes. The water of these water stalks should, on the one hand, improve the retarder / moderator / ratio in the reactor and, on the other, not participate in the water circulation. The hydraulic cross-section of these water tubes thus acting is enlarged relative to the cross-section of the fuel stems in order to concentrate the water flow and thereby cool the fuel stems.
ш»·w »·
При реакторите с вода под налягане от съветски конструктивен тип снопа горивни стебла и тръбата за инструментална екипировка са обхванати от кожуха на горивния елемент, при което обаче елементите на абсорбатора са монтирани аксиално на определени горивни елементи, така че например горивен елемент за управление на намаляването на ядрената реакция е разположен ексиално извън горещата ядрена зона и след това свързващия управляващ елемент е вкаран вътре в зоната.In Soviet-type pressurized water reactors, the fuel stems and tooling tubing are covered by the fuel element housing, however, the absorber elements are axially mounted on certain fuel elements, such as, for example, a fuel element to control the reduction of the fuel element. the nuclear reaction is located externally outside the hot nuclear zone and then the connecting control element is inserted within the zone.
Управлението на реакцията чрез абсорбиращи елементи най-често w се основава на това, че при подмяна на горивен елемент се вкарват свежи горивни елементи,които притежават способна да изгаря неутронна отрова. При това се касае за един неутронен абсорбатор, който да започване на цикъла на горивния елемент абсорбира излишните неутрони и така поддържа мощността на реактора до една оптимална стойност,за която е изчислен реактора, по време на цикъла обаче консумира нарастващо, така че въпреки намаляващата неутронна емисия на консумираното горивно вещество, мощността на реактора практически остава постоянна до края на цикъла.The management of the reaction by absorbing elements most commonly w is based on the fact that the replacement of the fuel element is inserted fresh fuel elements which have able to burn neutron poison. In this case, it is a neutron absorber that absorbs excess neutrons at the start of the fuel element cycle and thus maintains the reactor power to an optimum value for which the reactor is calculated, but consumes increasing during the cycle so that, despite the decreasing neutron emission of fuel consumed, reactor power remains practically constant until the end of the cycle.
В ЕР-А-0054234 е описан горивен елемент на реактор е вода йод налягане, при който на местата на няколко горивни стебла са пред видени тръби, в които са вкарани отчести абсорбиращи стебла за управление на ядрената реакция /управляващи стебла/ и отчасти изтласкващи стебла. Изтласкващите стебла не съдържат нито горивен материал, нито абсорбционен материал, а само изтласкват използваната като забавител охлаждаща вода. Съгласно ЕР-А-О183О69 вместо тези стебла, могат да бъдат използвани стебла,които съдържат празни пелети за горивно вещество. В двата случая е предвидено тези стебла да се отстраняват от реакторното ядро, когато след по-дълга продължителност на използване реактивността отслабне. Чрез това забавителното съотношение и след това също енергийният спектър на възникващото неутронно лъчение се променят така, че загубите на реактивността се компенсират най-малкото частично /^спектрално изместване/. При това реакторът съдържа механични приспособления, които вкарват изтласкващите стебла в съответствуващи на актуалното състояние на експлоатацията и нейния оптимален енергиен спектър позиции. Един реактор не може да бъде допълнително съоръжен чрез заместване на досегашните горивни елементи чрез горивни елементи с изтласкващи стебла за спектрално изместване в смисъла на тези публикации, по-скоро са необходими широкообхватни изменения в конструкцията на реактора.EP-A-0054234 describes a reactor fuel element is water iodine pressure, in which tubes are inserted at the locations of several fuel stems into which ubiquitous nuclear response control stems (control stems) and partially eject stems are inserted . The ejection stems contain neither combustible material nor absorbent material, but only eject the cooling water used as a retardant. According to EP-A-O183O69, stems containing blank pellets for fuel may be used in place of these stems. In both cases, it is intended that these stems be removed from the reactor core when the reactivity weakens after a longer duration of use. Through this, the delay ratio and then also the energy spectrum of the emerging neutron radiation are modified such that the losses of reactivity are compensated by at least a partial (spectral shift). In addition, the reactor contains mechanical devices that push the ejection stems into positions corresponding to the current state of operation and its optimal energy spectrum. A single reactor cannot be further equipped by replacing existing fuel elements with fuel elements with ejection stems for spectral displacement within the meaning of these publications, rather wide-ranging changes to the reactor structure are required.
ЕР-А-0153240 се отнася до епитермален ядрен реактор,в чиято вътреш ност са разположени горивни елементи,които освен споменатите горивни стебла предвиждат също стебла, които съдържат като горивно вещество ядрено гориво, способно за възпроизводство /природен уран/. Епитермалният ядрен реактор е така силно непълно забавен, че възникващите богати на енергия неутрони превръщат ядреното гориво,способно за възпроизводство във висококачествено горивно вещество /напр.плутоний/. Тази публикация не съдържа указание как тези стебла на горивото.способно за възпроизводство се закрепват в горивния елемент и дали те остават в него само за няколко цикъла на реактора.EP-A-0153240 relates to an epithermal nuclear reactor, the interior of which contains fuel cells, which in addition to said fuel stems also comprise stems containing nuclear fuel capable of reproduction (natural uranium). The epithermal nuclear reactor is so much incompletely delayed that the resulting energy-rich neutrons turn nuclear fuel capable of reproduction into a high-quality combustible substance (eg, plutonium). This publication does not contain an indication of how these reproductive fuel stalks are secured in the fuel cell and whether they remain in it for only a few reactor cycles.
Изобретението си поставя за задача по-доброто използване на необходимото за горивните стебла горивно вещество на един горивен елемент, по-специално един охлаждан с вода йод налягане горивен елемент, което да се постигне само чрез изменения в горивния елемент, без да е необходимо отделно напасване на реактора към изменените горивни елементи.The invention seeks to make better use of the fuel substance required for the fuel stalks of a fuel element, in particular a water-cooled iodine pressure fuel element, which can only be achieved by changes in the fuel element without the need for separate fitting of the reactor to the altered fuel cells.
Тази задача се решава чрез горивен елемент,съдържащ признаците от претенция 1. Горивният елемент иа термичния ядрен реактор притежава под една ъглова плоча сноп от горивни стебла и няколко, разположени между горивните стебла, отворени отгоре кухи тръби, в които са вложени изтласкващите стебла от материал, в който липсва гориво, с малко ефективно напречно сечение за термичните неутрони. Тези изтласкващи стебла се неподвижни и по този начин се поддържат от кухите тръби и покривната плоча така, че могат да се извадят .. преди започване на експлоатационния цикъл.This task is accomplished by a fuel element comprising the features of claim 1. The fuel element ia the thermal nuclear reactor has, under one corner plate, a bundle of fuel stems and several hollow tubes open between the fuel stems into which the ejector stems of material are inserted. , which lacks fuel, with a small effective cross section for thermal neutrons. These ejection stems are stationary and thus supported by the hollow tubes and the cover plate so that they can be removed .. before starting the service cycle.
За предпочитане е, ако съдържащият кухи тръби сноп горивни стебла се обхваща странично от кожух, в който са разположени снопа горивни стебла и кухите тръби и се носи от рама, която притежава покривна плоча и опорна плоча. Изтласкващите стебла се закрепват твърдо, но разглобяемо от кухите тръби и покривната плоча. По-доброто използване на горивното вещество се постига чрез раз положени между горивните стебла на снопа, отворени отгоре кухи тръби, които по смисъла на споменатото спектрално изместване са неподвижни.Preferably, the hollow tube containing the fuel stem bundle extends sideways from a housing housing the bundles of fuel stem and hollow tubes and is supported by a frame having a roof plate and support plate. The pushing stems are fixed firmly but detachably from the hollow tubes and the roof plate. Better use of the combustible material is achieved by placing hollow tubes open between the combustion bundles, open hollow tubes which, in the sense of said spectral displacement, are stationary.
Тези изтласкващи стебла променят забавителното съотношение,но за разлика от управляващите стебла не абсорбират неутрони.Противно на управляващите стебла по време на експлоатацията те не се движат в рамките на един цикъл.These ejection stems change the delay ratio, but unlike the control stems do not absorb neutrons. Contrary to the control stems, they do not move within one cycle during operation.
Докато горивните елементи са сравнително свежи и изтласкващите стебла са вложени, се осъществява само непълно забавяне. Неутронният спектър е относително богат на енергия и част от горивното вещество се конвертира. Ако горивното вещество обаче е частично изгоряло, при подходяща възможност, например при подмяна па вече напълно изгорели горивни елементи, изтласкващите стебла може да се извадят от ненапълно изгорелите горивни елементи, чрез което се подобрява забавителното съотношение. Така се използва по-добре употребяваното горивно вещество и се поддържа предварително зададената мощност на реактора.While the fuel elements are relatively fresh and the ejection stems are embedded, only incomplete deceleration takes place. The neutron spectrum is relatively energy rich and some of the fuel substance is converted. However, if the fuel substance is partially burned, at the appropriate opportunity, for example by replacing already completely burned fuel elements, the expelling stems may be removed from the incompletely burned fuel elements, thereby improving the retarding ratio. This utilizes the better used fuel substance and maintains the preset reactor power.
За предпочитане е кухите тръби да имат па долните си краища отвори с по-малко напречно сечение в сравнение с отворите на горния отворен край на кухата тръба. При изваждане на изтласкващите стебла, те се напълват изцяло със забавяща течаща вода, която протича силно дроселирана през кухата тръба. Охладителното действие на циркулацията на водата не се намалява значително чрез вече напълнените с вода тръби, а се нагажда,приспособява към мощността на горивните стебла.Preferably, the hollow tubes have their lower end openings with less cross-section than the open top openings of the hollow tube. When the ejection stems are removed, they are completely filled with slow-flowing water, which flows strongly throttled through the hollow tube. The cooling effect of the water circulation is not significantly reduced by the already filled with water pipes, but is adjusted to the capacity of the fuel stems.
Конструкцията е особено подходяща за споменатите реактори с вода под налягане от съветски конструктивен тип, при които между горив** ните стебла е предвидена една единствена,централно разположена тръба за инструментална екипировка. Съгласно изобретението обаче в горивния елемент освен горивните стебла, тръбата за инструментална екипировка и кухите тръби с изтласкващите стебла,не е предвидена никаква друга тръба.The design is particularly suitable for the aforementioned Soviet-type pressurized water reactors, where a single, centrally located instrumentation pipe is provided between the fuel stalks. However, according to the invention, no other tube is provided in the fuel element other than the fuel stalks, the tooling tube and the hollow pipes with the pushing stems.
За оптималното използване на горивното вещество съществена роля играе положението на кухата тръба. При това определени положения, както за изтласкващите стебла, така и за напълнените с вода тръби, се оказват с особено предимство при горивни стебла с шестоъгълно напречно сечение и разположени на равно разстояние позиции на стеблата.The position of the hollow tube plays an essential role for the optimum use of the fuel substance. However, certain positions, both for the ejector stems and for the water filled tubes, are particularly advantageous for fuel stems with hexagonal cross-sections and spaced positions of the stems.
Други целесъобразни решения на изобретението са характеризирани в допълнителните претенции и се обясняват по-подробно от повече примерни изпълнения и 13 фигури.Other suitable solutions of the invention are characterized in the additional claims and are explained in more detail by more exemplary embodiments and 13 figures.
Те показват:They show:
Фиг.1 принципната конструкция на един горивен елемент с шестоъгълно напречно сечение,както се използва в реактори от съветски конструктивен типFig. 1 shows the principal construction of a hexagonal cross-sectional fuel cell as used in Soviet structural type reactors
Фиг. 2 и фиг.З - надлъжни разрези през петата и главата на един такъв горивен елементFIG. 2 and FIG. 3 are longitudinal sections through the heel and head of one such fuel element
Фиг. 4 и фиг.5 - закрепването на една куха тръба към главата на горивния елемент преди и след изваждането на изтласкващото стебло Фиг.6 - друга възможност за поддържане на кухата тръба и изтласкващото стеблоFIG. 4 and 5 show the attachment of a hollow tube to the head of the fuel element before and after removal of the ejector stem. FIG. 6 - another possibility of maintaining the hollow pipe and ejection stem;
Фиг.7 н фиг.8 - друго примерно изпълнение на закрепването на куха тръба със и без вложено изтласкващо стеблоFig.7 to Fig.8 - Another exemplary embodiment of mounting a hollow tube with and without an embedded ejection stem
Фиг.9 - разширено, в сравнение с горивните стебла, напречно сечение на една куха тръбаFig. 9 - cross section of a hollow tube, expanded compared to the fuel stems
Фиг. 10 до 13 - различни предпочитани позиции на кухите тръби при горивен елемент от фиг.1FIG. 10 to 13 - different preferred positions of the hollow tubes for the fuel element of FIG
Съгласно фиг.1 охлаждащото средство К влиза нрез аксиален отвор в опорната част /петата/ 2 на горивния елемент, протича но дължината на вътрешността на монтиран върху петата кожух 3 и излиза през аксиален отвор в горната част /главата/ 4. Средната част на кожуха 3 е отстранена, за да може да се види един от многото разположени един над друг в горивния елемент дистанционни държани 5. Този дистанционен държач има, както и кожуха на горивния елемент, шестоъгълно напречно сечение и образува правилна шестоъгълна решетка, през чиито отвори /на решетката/ са прокарани горивни стебла. В центъра на решетката се вижда една тръба за инструментална екипировка R0. Другите позиции на прътите лежатAccording to FIG. 1, the coolant K enters through an axial opening in the support portion / heel / 2 of the fuel element, but runs the length of the interior of the housing mounted on the heel 3 and exits through an axial opening in the upper part / head / 4. The middle part of the housing 3 is removed to allow one to see one of the many above each other in the fuel element remote holders 5. This remote holder has, as well as the housing of the fuel element, a hexagonal cross section and forms a regular hexagonal grille through whose openings / on grating / Are routed fuel rods. In the center of the grille one can see a pipe for tooling R0. Other bar positions lie
- Ί - върху правилни шестоъгълни пръстени между този център и ръба на горивния елемент. Горивните стебла са разположени на равно разстояние върху тези равноотстоящи пръстени, така че напр. първия пръстен се образува от 6 позиции на горивните стебла Rl, а външния /шести/ пръстен се образува от G х 6- 36 позиции на горивните стебла R6. Заедно с водещата тръба горивният елемент съдържа 126 позиции на пръти, като за прегледност на чертежа, средната част на прътите е премахната.- Ί - on regular hexagonal rings between this center and the edge of the fuel element. The fuel stems are spaced evenly over these equally spaced rings so that e.g. the first ring is formed from 6 positions of the fuel stalks Rl, and the outer / sixth / ring is formed from G x 6- 36 positions of the fuel stalks R6. Together with the guide tube, the fuel element contains 126 rod positions, and for the sake of clarity, the middle portion of the rods has been removed.
На фиг.2 се вижда добре монтираната в кожуха на горивния елемент и поддържана от един винт пе4а 2, върху която е монтирана опорната плоча. Тази опорна плоча има проходни отвори 6, през които охладителното средство се вкарва в междинното пространство между отделните позиции на стеблата. За тази цел са поставени шийки 7, които имат отвори 8, в чиито долни присъединителни сегменти 9 се захващат горивните стебла. В центъра R0 се вижда тръбата за инструментална екипировка, която е завинтена с долей краен сегмент 10 към шийката на опорната плоча, при което чрез щриховани линии е изобразен един монтажен прът 11, който може да се завнтва в долния краен сегмент 10 на тръбата за инструментална екипировка с цел манипулиране на опорната плоча. Със Р е обозначена разположена на особена позиция на стеблото куха тръба, чнйто долен край влиза в отвор на опорната плоча чрез гайка 13.Figure 2 shows a well-mounted fuel element housing and supported by a screw pe4a 2 on which a support plate is mounted. This support plate has through holes 6 through which the coolant is introduced into the intermediate space between the individual positions of the stems. For this purpose, necks 7 are provided which have openings 8, in which the lower connection segments 9 engage the fuel stems. In the center R0, a tooling tube can be seen which is screwed down with the bottom end segment 10 to the neck of the support plate, showing, through the dashed lines, an assembly rod 11 that can be screwed into the lower end segment 10 of the tooling tube. equipment for manipulating the support plate. With P, a hollow tube is positioned at a particular position on the stem, the lower end of which enters the opening of the support plate by means of a nut 13.
При този вариант кухата тръба, както и горивните стебла се подпират на отворите на дистанционния държач 5 и кухата тръба стърчи с горния си отворен край през един отвор на покриващата отгоре кожуха на горивния елемент 4 покривна плоча 15, която носи проход ните отвори 17 за охладителното средство и е монтирана върху главата 4 /фиг.З/. Байонетно затваряне, което е образувано от палеца 18 на главата 4 и съответния прозорец в горния ръб 19 на кожуха на горивния елемент, свързва дсмонтируемо главата на ки8 жуха на горивния елемент и притиска покривната плоча 15 към винтовите пружини 16, които са подирени на горните краища на горивните стебла /напр. позиции на стеблата R1 и R6./ Петата 2 със шийките 7 на опорната плоча, кожухът на горивния елемент 3,главата 4 с покривната плоча 15, както и лежащата в центъра $0 . тръба за инструментална екипировка, образуват една рама /скелет/, която HQxni горивните стебла и кухите тръби и се допълва от дистанционните държани, на които се подпират горивните стебла и кухите тръби. Дистанционните държани са закрепени към тръбата за инструментална екипировка, за предпочитане наи-малщо към една от кухите тръби.In this embodiment, the hollow tube as well as the fuel stems are supported by the openings of the spacer holder 5 and the hollow tube protrudes from its upper open end through an opening of the top of the cover of the fuel element 4 of the cover plate 15, which carries the through holes 17 for the cooling means and is mounted on the head 4 (FIG. 3/). The bayonet closure, formed by the thumb 18 of the head 4 and the corresponding window in the upper edge 19 of the fuel element housing, connects dismountingly the head of the fuel cell bush8 and compresses the cover plate 15 to the helical springs 16, which are broken at the upper ends. fuel stems / e.g. stem positions R1 and R6./ The heel 2 with the necks 7 of the support plate, the housing of the fuel element 3, the head 4 with the cover plate 15, and the center $ 0. tooling tubes form a single frame (skeleton), which HQxni fuel stems and hollow tubes and is supplemented by the remote holders that support the fuel stems and hollow tubes. The spacers are attached to the tooling tube, preferably at least to one of the hollow pipes.
Изтласкващите стебла В, които са вкарани отгоре в кухите тръби, в този случай се носят само от кухите тръби. По време на действие на реактора те са неподвижни, но могат да се изваждат чрез специален захващащ инструмент. Както показва фиг. 4 те притежават стърчащ над покривната плоча и кухата тръба край 20, с една специална плоскост за захващане. Фиг.4 показва, че преминаващият през покривната плоча 15 край на кухата тръба е подвижен, за да се вземат под внимание термичните разширения.The pushing stems B, which are inserted from above into the hollow tubes, in this case are only supported by the hollow tubes. During the operation of the reactor, they are stationary, but can be removed using a special clamping tool. As shown in FIG. 4 they have a protruding over the roof plate and the hollow tube end 20, with a special clamping plate. Figure 4 shows that the end of the hollow tube passing through the roof plate 15 is movable to take into account thermal extensions.
Докато горивните стебла са нови и високореактивни, изтласкващото стебло е вложено /поставено/. По този начин се редуцира наличния за забавянето на неутроните воден обем, така че броят на термичните неутрони и с това радиоактивното разпадане и възникващата топлина на разпадане да се намалят в полза на значителна част от бързи неутрони, които водят до конверсия /преобразуване/ в горивното вещество. Дотирането /допълването/ иа горивното вещество може да бъде избрано в съответствие с максималната мощност иа охлаждане, която все още е па лице в състояние на експлоатация с редуцирано забавяне.While the fuel stems are new and highly reactive, the ejection stem is embedded. This reduces the volume of neutron retardation available to slow the neutrons so that the number of thermal neutrons and thus the radioactive decay and the resulting decay heat are reduced in favor of a significant portion of fast neutrons that lead to conversion / conversion / fuel substance. The addition / addition (s) of the combustible substance may be selected according to the maximum cooling capacity still present in the reduced delayed operation state.
Ако с намаляването на реактивността на горивното вещество намалява неутронния поток и мощността, то изтласкващите пръти се изваждат и тогава за забавянето на неутроните е на разположение един поголям обем на забавителя. Чрез това се създават благоприятни условия за разпадане на горивното вещество, така че мощността наIf, as the reactivity of the fuel substance decreases, the neutron flux and power decrease, then the ejector rods are removed, and then a larger volume of the retarder is available to slow down the neutrons. This creates favorable conditions for the decomposition of the combustible substance so that the power of
реактора се повишава отново и горивното вещество може да с.е използва по-добре. При извадени изтласкващи стебла /фиг.5/,кухата тръба е само напълнена със забавител /модератор/, който влиза през малките проходни отвори 21 на долния край на тръбата иа изтласквана и излиза през отворения горен край, като евентуално могат да се образуват мехурчета от пара. За забавения поток от охлаждащо средство К във вътрешността на горивния елемент възниква байпас, чиято загуба в налягането и потока може да бъде силно намалена чрез съответен избор на напречното сечение на отворите 21 и да бъде съобразено с потребностите.the reactor is raised again and the fuel substance can be used better. With the ejection stems removed (FIG. 5/), the hollow tube is only filled with a retarder (moderator), which enters through the small passage openings 21 at the lower end of the tube and is pushed out and exits through the open upper end, which may eventually form bubbles. steam. Bypass flow of refrigerant K, a bypass occurs inside the fuel element, whose loss in pressure and flow can be greatly reduced by appropriate selection of the cross-section of the openings 21 and adapted to the needs.
Ако изтласкващото стебло се намира в кухата тръба и нейния горен отвор 29 с достатъчна хлабина, то на повърхността на изтласкващото стебло не могат да се събират мехурчета от нара, а те ее промиват от охлаждащото средство. За да се фиксира изтласкващото стебло в кухата тръба, неговия горен край може да се укрепи допълнително към покривната плоча,съгл.фиг.6 и 7. Така то може да се поддържа чрез странична рама 21 отдолу и чрез една завита гайка 25 отгоре към покривната плоча 15. Изтласкващото стебло може да се изтегли поради инспекционни мероприятия, при което байонетното съединение между главата и кожуха на горивния елемент се освобождава, покривната плоча се изважда и опорната плоча със стоящите там горивни стебла се издърпва от кожуха през монтажния прът 11.If the ejection stem is located in the hollow tube and its upper orifice 29 with sufficient clearance, no burrow bubbles can be collected on the surface of the ejection stem, and they are flushed out by the coolant. In order to secure the ejection stem in the hollow tube, its upper end can be further secured to the roof plate according to FIGS. 6 and 7. This can be supported by a lateral frame 21 from below and by a screwed nut 25 from above to the roof plate. Plate 15. The ejector stem may be withdrawn due to inspection arrangements, whereby the bayonet joint between the head and housing of the fuel element is released, the roof plate is removed and the support plate with the fuel stems therein is withdrawn from the housing through the mounting rod 11.
При примерното изпълнение от фиг.7 горният кран на празното пространство Р се задържа само индиректно към покривната плоча над вложеното изтласкващо гебло. Тона jкцелшане кри и.>тег:н и».In the exemplary embodiment of FIG. 7, the upper crane of the blank space P is held only indirectly to the roof plate above the pushed ejection bar. Tons of crying.> Tag: n ».
изтласкващо стебло може да се замени от центриращо стебло 28, което се задържа ио описания за изтласкващото стебло към покривната плоча начин, само че стърчи с един къс край навътре в кухата тръба.the ejection stem may be replaced by a centering stem 28, which retains the description of the ejection stem toward the roof plate in a manner that only protrudes a short end inward into the hollow tube.
За да се постигне възможно най-голямо изменение на забавянето е препоръчително диаметъра на кухата тръба да бъде по-голям от диаметъра на горивното стебло, така че да могат да се вкарват големи изтласкващи стебла.In order to achieve the greatest possible delay variation, it is advisable that the diameter of the hollow tube be larger than the diameter of the fuel stem so that large ejection stems can be inserted.
Фиг.9 показва една куха тръба Р, която е заобиколена от шест,състоящи се от кухи тръби 30 и пълнежи с горивен материал 31 горивни стебла. Със de обозначено разделянето на горивните стебла,т.е. най-малкото разстояние между съседните горивни стебла. Препоръи - ι чително е диаметърът dO на кухата тръба Р да е приблизително равен на стойността на разделянето на горивните стебла d. Кухите тръби се изработват за предпочитане от корозоустойчив материал, при което поради незначителната абсорбция на неутрони, особено подходящ е циркалой.Fig. 9 shows a hollow tube P surrounded by six consisting of hollow tubes 30 and fuel material fillers 31 of the fuel stems. The division of the fuel stalks, i. E. the smallest distance between adjacent fuel stalks. Recommended and - ι mended diameter dO of tube P is approximately equal to the value of the division of fuel stems d. The hollow tubes are preferably made of corrosion-resistant material, and, because of the negligible absorption of neutrons, is particularly suitable for circus.
При един горивен елемент с шестоъгълен ръб и позиции на стеблата, които са разположени равномерно между една централна позиция 1’0 /център/ в оста на горивния елемент и ръба върху правилни шестоъгълници, са твърдо установени подходящите позиции на стеблата за кухите тръби, които при експлоатация са напълнени е изтласкващи стебла /напр. от циркалой/ или вода. Казано обобщаващо при този горивен елемент се търсят позиции на стеналата, при които горивните стебла са заместени от тръби с материал без горивно вещество, който материал не абсорбира или най-мнигото абсорбира слабо неутрони. Съгласно изобретението централната позиция ЦО е целесъобразно да бъде заета от тръба за инструментална екипировка, затова всички, разположени около централната позиция R0 позиции на степна са разделени иа две групи. Позициите на стебла от пьрва група се пи-матFor a hexagonal edge fuel element and stem positions that are evenly spaced between one central position 1'0 / center / in the axis of the fuel element and the edge on regular hexagons, the appropriate stem positions for the hollow tubes are firmly established, which exploits are filled with ejection stems / e.g. from the compass / / or water. To summarize, this fuel element seeks positions on the walls where the fuel stems are replaced by tubes with a non-combustible material that does not absorb or at least slightly absorb neutrons. According to the invention, the central position CO is advantageously occupied by a tooling pipe, so that all positions around the center position R0 are stepped into two groups. The positions of the first group stems are pi-mat
от съдържащи горивно вещество горивни стебла. Към нея спадат всички позиции на стебла от най-вътрешния и най-външния шестоъгълник, както и множество лежащи между тях позиции на стебла.Втората група се състои от позиции на стебла, които са заети от тръби без горивно вещество и чиито шест непосредствено съседни позиции на стебла спадат към първата група. Съгласно един друг критерий втората група се състои само от позиции на горивни стебла, които лежат на противоположните ъгли на диаметрално свързаните диагонали и/или върху.медианите на сгрените на шестоъгълниците. Позициите са съгласувани с диаметъра на стеблата и делението на стеблата и осигуряват целесъобразно за забавянето съотношение между заетата от горивно вещество повърхност и заетата от вода повърхност на напречното сечение. При съществуващите ядрени ре актори, чиито горивни елементи трябва да се заменят напълно или частично от свежи горивни елементи са предварително зададени външните диаметри и съгласуваните към охлаждащата мощност и протичането на охлаждащото средство загуби в налягането на отделните горивни елементи, към които трябва да се съгласуват съответните стойности на новите горивни елементи.from fuel-containing fuel stems. It includes all positions of stems from the innermost and outer hexagons, as well as a plurality of stalk positions lying between them. The second group consists of stalk positions occupied by non-combustible tubes and whose six immediately adjacent positions the stems belong to the first group. According to another criterion, the second group consists only of positions of the fuel stalks lying at opposite angles of the diametrically connected diagonals and / or on the medians of the hexagons. The positions are consistent with the diameter of the stems and the division of the stems and provide a proportionately delayed ratio between the surface occupied by the fuel substance and the surface occupied by water in cross section. In the case of existing nuclear reactors, the combustion elements of which must be completely or partially replaced by fresh combustion elements, the outer diameters are predefined and the coolant flow and the flow of the coolant flow out of the pressure of the individual combustion components to which the corresponding values of new fuel elements.
При това трябва да се стремим към възможно най-голям брой η концентрични, разположени равномерно иколо централната позиция 1?0 правилни шестоъгълници, от което произтича брой на позиции на стеблата n = n х (n+1)/2 . С увеличаване на η намалява разделянето на горивните стебла d, при което обаче от съображение за стабилност на горивните стебла е необходим минимален диаметър на горивните стебла и се взема предвид необходимата за забавянето водна част и увеличаващите се с намаляване разделянето на горивните стебла загуби в налягането. Препоръчително е избирането на п- 6.In doing so, we must aim for as many as possible η concentric, evenly spaced around the central position 1 × 0 of regular hexagons, from which the number of stalk positions n = n x (n + 1) / 2 follows. Increasing η decreases the separation of fuel stalks d, however, for reasons of stability of the fuel stalks, a minimum diameter of the fuel stalks is required and the water part required for delay is taken into account and the pressure losses which increase with decreasing separation of the fuel stalks. The choice of n- 6 is recommended.
При топа е целесъобразно,, ако позициите на сте блата върху вт-упяFor the top, it is appropriate if the positions of the swamps are on the woof
Ши*'Shi * '
най-външен шестоъгълник бъдат заети само от горивни стебла. Фигури 10 до 13 дават отново целесъобразните разпределения на позициите. При това с d-d са означени свързващите противоположните ъгли диагонали, а със s_s - медианите на страните на концентричните шестоъгълници. Те се пресичат в централната позиция, която е заета от тръбата за инструментална екипировка, докато шест, директно съседни на този център, позиции образуват най-вътрешния шестоъгълник и са заети изключително от горивни стебла, както и 36-те позиции на ръба, които образуват най-външния шестоъгълник. Общото във всички показани конфигурации е това, че позициите на стеблата от втората група образуват ъглите на равностранни триъгълници, чиито центрове на тежестта лежат на оста на горивния елемент и чиито ъгли са заети от позиции на стеблата от втората група и лежат на диагоналите 0-1) ц/нли на медианите на страните S-S most outer hexagons are only occupied by fuel stems. Figures 10 to 13 give again the appropriate position distributions. In this case, dd denotes the connecting opposite angles and s_s denote the sides of the concentric hexagons. They intersect in the central position occupied by the tooling tube, while six, directly adjacent to that center, the positions form the innermost hexagon and are occupied exclusively by fuel stems, as well as the 36 edge positions that form the outermost hexagon. The common thing in all the configurations shown is that the positions of the stems of the second group form the angles of equilateral triangles whose centers of gravity lie on the axis of the fuel element and whose angles are occupied by the positions of the stems of the second group and lie diagonally 0-1 ) m / nl of the medians of the S -S countries
На фигурите 10 и 11 шест от 126-те позиции на стеблата са заети от тръби с материал без горивно вещество. Те всички лежат върху ъгловите точки на правилните шестоъгълници, а именно на фиг.10 вторият най-вътрешен шестоъгълник /позиция Р2/ и на фиг.11 третият от най-вътрешните шестоъгълници /позиция РЗ/. Тези позиции лежат върху диагоналите на горивния елемент. Също така могат да бъдат избрани позиции върху медианите на страните на тези шестоъгълници, напр. позиции Р4’ на фиг.12, които лежат на третия от най-външните шестоъгълници.In Figures 10 and 11, six of the 126 stalk positions are occupied by tubes with non-combustible material. They all lie on the angular points of the regular hexagons, namely in Fig. 10 the second innermost hexagon (position P2) and in Fig. 11 the third of the innermost hexagons (position P3). These positions lie on the diagonals of the fuel element. Positions can also be selected on the medians of the sides of these hexagons, e.g. positions P4 'in Fig. 12, which lie on the third of the outermost hexagons.
На фиг.12 са предвидени всичко девет незаети от горивно вещество стебла, при което са предвидени три позиции Р2’ върху втория найвътрешен шестоъгълник, които лежат съответно върху медианите на страните на шестоъгълниците.Fig. 12 shows all nine unoccupied stems, with three positions P2 'on the second innermost hexagon lying respectively on the medians of the sides of the hexagons.
Смесените форми също имат предимства, нри които една част от позициите на втората група лежат върху ъглоиоловящнте, друга част лежат върху диагоналите. Така фиг.13 показва една форма на изпълнение, при която в третия от най-вътрешните шестоъгълници, лежащите върху диагоналите на шестоъгълника позиции РЗ, в следващия шестоъгълник лежащите върху медианите на страните позиции Р4’ принадлежат към втората група.Mixed forms also have advantages, in that one part of the positions of the second group lie on the angular loops, the other part lie on the diagonals. Thus, Fig. 13 shows one embodiment in which, in the third of the innermost hexagons lying on the diagonals of the hexagon, the positions P3, in the next hexagon, lying on the medians of the sides of the positions P4 'belong to the second group.
Ако тръбите са напълнени с вода, настъпва едно разпределение на забавянето, което позволява особено дълго горене на горивното вещество. Едно по-слабо забавяне, т.е. енергиен спектър, разместен към по-бързите неутрони /спектрално изместване/ се получава, ако позициите на стеблата от втората група се заемат от изтласкващи стебла, при което това състояние на експлоатация с механично вложени изтласкващи стебла /механично спектрално изместване/ има особено голями предимства, докато горивните стебла са сравнително свежи и високореактивни.If the pipes are filled with water, a delay distribution occurs, which allows a particularly long combustion of the combustible substance. A weaker delay, i. E. energy spectrum shifted to faster neutrons / spectral displacement / is obtained if the positions of the stems of the second group are occupied by ejecting stems, and this state of operation with mechanically embedded ejection stems / mechanical spectral displacement / has particularly great advantages while the fuel stems are relatively fresh and highly reactive.
Чрез една комбинация, при която в първите експлоатационни цикли на един горивен елемент изтласкващите стебла стоят неподвижни в кухите тръби на позициите на стеблата от втората група, в последните цикли на горивния елемент обаче са извадени, се стимулира пълно използване на горивното вещество със съгласуван към срока коефициентOne combination, in which, in the first service cycles of a fuel element, the expelling stems are stationary in the hollow tubes at the positions of the stems of the second group, but in the last cycles of the fuel element is removed, the full utilization of the combustible substance with a timely manner is stimulated. coefficient
L на експлоатация на горивните стеблаук , и благоприятно разнредеw* у 0 лепне на мощността.L of fuel stem operation, and favorably discharged * at 0 power stick.
Claims (2)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4214371A DE4214371A1 (en) | 1992-04-30 | 1992-04-30 | FUEL ELEMENT WITH DISPLACEMENT BODIES |
PCT/DE1993/000255 WO1993022771A1 (en) | 1992-04-30 | 1993-03-18 | Fuel element with displacement elements |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
BG99135A true BG99135A (en) | 1995-09-29 |
BG62345B1 BG62345B1 (en) | 1999-08-31 |
Family
ID=6457910
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
BG99135A BG62345B1 (en) | 1992-04-30 | 1994-10-25 | Fuel element having free of fuel stems |
Country Status (8)
Country | Link |
---|---|
BG (1) | BG62345B1 (en) |
CZ (1) | CZ284244B6 (en) |
DE (1) | DE4214371A1 (en) |
FI (1) | FI945066A0 (en) |
HU (1) | HU216377B (en) |
RU (1) | RU94045961A (en) |
SK (1) | SK281835B6 (en) |
WO (1) | WO1993022771A1 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SE523253C2 (en) * | 2001-06-13 | 2004-04-06 | Telesteps Ab | Foldable ladder |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DK139770B (en) * | 1970-02-13 | 1979-04-09 | Risoe Forsoegsanlaeg | Fuel unit for a nuclear reactor with parallel fuel rods. |
GB1332773A (en) * | 1971-03-15 | 1973-10-03 | Atomic Energy Commission | Single seed fuel module for a light water breeder reactor |
FR2426310A1 (en) * | 1978-05-19 | 1979-12-14 | Framatome Sa | EASY DISASSEMBLY FUEL ASSEMBLY FOR NUCLEAR REACTOR |
DE3174424D1 (en) * | 1980-12-16 | 1986-05-22 | Westinghouse Electric Corp | Spectral shift reactor |
SU1078938A1 (en) * | 1982-04-09 | 1987-03-23 | Предприятие П/Я В-2679 | Heat-liberating assembly of fast reactor |
DE3309449A1 (en) * | 1983-03-16 | 1984-09-20 | Kraftwerk Union AG, 4330 Mülheim | FUEL ELEMENT WITH SQUARE CROSS-SECTION FOR WATER-COOLED CORE REACTORS |
FR2559941B1 (en) * | 1984-02-16 | 1986-07-04 | Framatome Sa | NUCLEAR REACTOR OF THE SUB-MODERATE TYPE |
US4687627A (en) * | 1984-11-13 | 1987-08-18 | Westinghouse Electric Corp. | Water displacer rod with hollow annular support pellets having sealed internal voids |
DE3515469A1 (en) * | 1985-04-29 | 1986-10-30 | Kraftwerk Union AG, 4330 Mülheim | Fuel element for a water-cooled nuclear reactor |
US5068082A (en) * | 1987-07-18 | 1991-11-26 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Fuel assembly for nuclear reactor |
-
1992
- 1992-04-30 DE DE4214371A patent/DE4214371A1/en not_active Withdrawn
-
1993
- 1993-03-18 RU RU94045961/25A patent/RU94045961A/en unknown
- 1993-03-18 WO PCT/DE1993/000255 patent/WO1993022771A1/en active IP Right Grant
- 1993-03-18 HU HU9403109A patent/HU216377B/en not_active IP Right Cessation
- 1993-03-18 SK SK1231-94A patent/SK281835B6/en unknown
- 1993-03-18 CZ CZ942424A patent/CZ284244B6/en not_active IP Right Cessation
-
1994
- 1994-10-25 BG BG99135A patent/BG62345B1/en unknown
- 1994-10-27 FI FI945066A patent/FI945066A0/en unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FI945066A (en) | 1994-10-27 |
SK281835B6 (en) | 2001-08-06 |
SK123194A3 (en) | 1995-06-07 |
HUT70239A (en) | 1995-09-28 |
BG62345B1 (en) | 1999-08-31 |
CZ242494A3 (en) | 1995-01-18 |
WO1993022771A1 (en) | 1993-11-11 |
DE4214371A1 (en) | 1993-11-04 |
FI945066A0 (en) | 1994-10-27 |
CZ284244B6 (en) | 1998-10-14 |
RU94045961A (en) | 1996-09-20 |
HU216377B (en) | 1999-06-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US2838452A (en) | Plates with oxide inserts | |
US7961836B2 (en) | Use of boron or enriched boron 10 in UO2 | |
US4652426A (en) | Water tubes arranged in cross-like pattern in a fuel assembly | |
KR910006796B1 (en) | Undermoderated nuclear reactor | |
CN110603602B (en) | Annular nuclear fuel pellets with discrete burnable absorber pins | |
US20120002777A1 (en) | Triuranium disilicide nuclear fuel composition for use in light water reactors | |
US3133867A (en) | Neutronic reactor fuel element | |
EP2105934A2 (en) | Fuel rod and assembly containing an internal hydrogen/tritium getter structure | |
US4699756A (en) | Full length control rod employing axially inhomogeneous absorber materials for zero reactivity redistribution factor | |
KR870006583A (en) | How to Operate Spectral Shift Reactors and Nuclear Clusters | |
JPS5995493A (en) | Reactor of improved efficiency | |
US4683117A (en) | Nuclear fuel assembly incorporating primary and secondary structural support members | |
JPS62184389A (en) | Fuel rod for reactor fuel aggregate | |
US4717527A (en) | Fuel assembly | |
US4664878A (en) | Light water moderator filled rod for a nuclear reactor | |
US4728487A (en) | Standardized reduced length burnable absorber rods for a nuclear reactor | |
BG99135A (en) | Fuel element with driving out bodies | |
US4576787A (en) | Burnable absorber assembly | |
EP1780729A2 (en) | Fuel assembly with boron containing nuclear fuel | |
US4836977A (en) | Standardized reduced length burnable absorber rods for a nuclear reactor | |
JP2000193773A (en) | Fuel assembly | |
JPH0618689A (en) | Fuel aggregate for boiling water type reactor | |
JPH11287881A (en) | Fuel assembly | |
JPS61256285A (en) | Nuclear fuel aggregate | |
JPH01201189A (en) | Fuel assembly for boiling water reactor and method for operating boiling water reactor using said fuel assembly |