CN103474101A - 一种核电站的核反应堆堆芯布置 - Google Patents

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Abstract

本发明属于一种核反应堆堆芯布置，具体涉及及一种十万仟瓦级核电站的核反应堆的堆芯布置。一种核电站的核反应堆堆芯布置，堆芯内部包括三种不同富集度的核燃料棒，最低富集度和中间富集度的核燃料组件间隔的分布在堆芯内部，最高富集度的核燃料组件布置在堆芯外部，外围布置有反射层。本发明的优点是，由于本发明的堆芯功率密度较低，热工安全裕度较高，堆芯由三种不同富集度的核燃料组件组成，燃料棒轴向进行了分区，有利于展平堆芯功率。采用这种堆芯的核电站，其运行安全性将得到极大提高。而且由于反应堆堆芯较小，采用这种堆芯的核电站建造成本较低，有利于模块化建造。

Description

一种核电站的核反应堆堆芯布置
技术领域
本发明属于一种核反应堆堆芯布置，具体涉及及一种十万仟瓦级核电站的核反应堆的堆芯布置。
背景技术
燃料组件是核反应堆堆芯的重要组成部分。核反应堆堆芯布置是核电站的关键设计内容之一。核反应堆堆芯设计的主要任务是从核反应堆物理的角度满足压水堆核电站总体设计要求的核反应堆堆芯，包括确定燃料组件数目、类型以及燃料组件在核反应堆堆芯的布置等。
目前的商业电站基本上属于百万仟瓦级，堆芯组件数目很多，具有较高的建造成本，不利于模块化建造；其功率密度较大，热工安全裕量相对较低。
发明内容
本发明的目的是提供一种堆芯功率密度低，热工安全裕量高的可以模块化建造的中小型核电站反应堆堆芯布置方法。
本发明是这样实现的，一种核电站的核反应堆堆芯布置，堆芯内部包括三种不同富集度的核燃料棒，最低富集度和中间富集度的核燃料组件间隔的分布在堆芯内部，最高富集度的核燃料组件布置在堆芯外部，外围布置有反射层。
所述的最低富集度为1.9%，中间富集度为3.1%，最高富集度为4.2%。
所述的核燃料棒轴向进行了分区，使用不同或相同的富集度。
本发明的优点是，由于本发明的堆芯功率密度较低，热工安全裕度较高，堆芯由三种不同富集度的核燃料组件组成，燃料棒轴向进行了分区，有利于展平堆芯功率。采用这种堆芯的核电站，其运行安全性将得到极大提高。而且由于反应堆堆芯较小，采用这种堆芯的核电站建造成本较低，有利于模块化建造。
附图说明
图1为本发明所提供的一种核电站的核反应堆堆芯布置方法示意图。
图中，1最高富集度燃料组件，2中间富集度燃料组件，3最低富集度燃料组件，4反射层。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述：
如图1所示，一种核电站的核反应堆堆芯布置方法，其中堆芯内部包括三种不同富集度的核燃料，最低富集度（1.9%）和中间富集度（3.1%）的核燃料组件间隔的分布在堆芯内部，最高富集度（4.2%）的核燃料组件布置在堆芯外部，外围布置有反射层。
本发明中的堆芯内共有57组燃料组件中，有57个核燃料组件。其中，堆芯的第1行和第9行各有最低富集度燃料组件3个，第2行和第8行各有核燃料组件5个，第3行和第7行各有核燃料组件7个，第4行到第6行各有核燃料组件9个。每个核燃料组件都是由活性段高度2.15米、排列成17行*17列的264根核燃料棒、24根控制棒导向管和1根测量仪表管构成。最低（1.9%）和中间富集度（3.1%）的核燃料组件在堆芯内部，最高富集度（4.2%）的核燃料组件布置在堆芯外部，外围由反射层组成。
燃料棒轴向也进行了分区，使用不同或相同的富集度。
其中，对于富集度为1.9%的燃料棒轴向均分为4个部分，第一个部分富集度为1.8%~1.9%，第二部分富集度为1.9%~2.4%，第三部分富集度为1.8%~2.4%，第四部分富集度为1.8%~1.9%；对于富集度为3.1%的燃料棒轴向均分为4个部分，第一个部分富集度为1.8%~2.4%，第二部分富集度为3.1%~3.7%，第三部分富集度为2.6%~3.7%，第四部分富集度为1.8%~2.4%；对于富集度为4.2%的燃料棒轴向均分为4个部分，第一个部分富集度为3.1%~3.7%，第二部分富集度为4.2%~4.45%，第三部分富集度为3.7%~4.45%，第四部分富集度为3.1%~3.7%。
如图1所示，反应堆的堆芯结构由活性段高度为2.15米的核燃料组件构成，在构成该堆芯的核燃料组件中，有57个核燃料组件。其中，堆芯的第1行和第9行各有核燃料组件3个；第2行和第8行各有核燃料组件5个；第3行和第7行各有核燃料组件7个，第4行到第6行各有核燃料组件9个。每个核燃料组件都是由活性段高度2.15米、排列成17行*17列的264根核燃料棒、24根控制棒导向管和1根测量仪表管构成。最低（1.9%）和中间富集度（3.1%）的核燃料组件在堆芯内部，最高富集度（4.2%）的核燃料组件布置在堆芯外部，外围由反射层组成。

Claims (6)

1.一种核电站的核反应堆堆芯布置，其特征在于：堆芯内部包括三种不同富集度的核燃料棒，最低富集度和中间富集度的核燃料组件间隔的分布在堆芯内部，最高富集度的核燃料组件布置在堆芯外部，外围布置有反射层。
2.如权利要求1所述的一种核电站的核反应堆堆芯布置，其特征在于：所述的最低富集度为1.9%。中间富集度为3.1%，最高富集度为4.2%。
3.如权利要求1所述的一种核电站的核反应堆堆芯布置，其特征在于：所述的核燃料棒轴向进行了分区，使用不同或相同的富集度。
4.如权利要求2所述的一种核电站的核反应堆堆芯布置，其特征在于：所述的富集度为1.9%的燃料棒轴向均分为4个部分，第一个部分富集度为1.8%~1.9%，第二部分富集度为1.9%~2.4%，第三部分富集度为1.8%~2.4%，第四部分富集度为1.8%~1.9%。
5.如权利要求2所述的一种核电站的核反应堆堆芯布置，其特征在于：所述的富集度为3.1%的燃料棒轴向均分为4个部分，第一个部分富集度为1.8%~2.4%，第二部分富集度为3.1%~3.7%，第三部分富集度为2.6%~3.7%，第四部分富集度为1.8%~2.4%。
6.如权利要求2所述的一种核电站的核反应堆堆芯布置方法，其特征在于：所述的富集度为4.2%的燃料棒轴向均分为4个部分，第一个部分富集度为3.1%~3.7%，第二部分富集度为4.2%~4.45%，第三部分富集度为3.7%~4.45%，第四部分富集度为3.1%~3.7%。
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