JPS62211584A - 沸騰水型原子炉用燃料集合体 - Google Patents
沸騰水型原子炉用燃料集合体Info
- Publication number
- JPS62211584A JPS62211584A JP61053563A JP5356386A JPS62211584A JP S62211584 A JPS62211584 A JP S62211584A JP 61053563 A JP61053563 A JP 61053563A JP 5356386 A JP5356386 A JP 5356386A JP S62211584 A JPS62211584 A JP S62211584A
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- JP
- Japan
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- cross
- fuel assembly
- water
- water rod
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- 239000000446 fuel Substances 0.000 title claims description 36
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- JFALSRSLKYAFGM-UHFFFAOYSA-N uranium(0) Chemical compound [U] JFALSRSLKYAFGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は沸騰水型原子炉用燃料集合体に関する。
沸騰水型原子炉においては、炉心下部から流入して上部
へ流れる冷却水が炉心上部で沸騰することによゆ、炉心
下部に比べて上部の冷却水密度が低くなり、その結果、
炉心上部の出力は中性子スペクトルの硬化により下部に
比べて減少する。従って、沸騰水型原子炉においてはそ
の軸方向出力分布は下方に偏ったものとなるが、このよ
うな軸方向出力分布は、実際の運転においては最大線出
力密度（ＭＬＨＧＲ）の点などから非常に扱い難いもの
とされていた。そこで８×８型燃料塵合体の採用時点か
らは、燃料集合体内の１本ないし２本の燃料棒をウォー
ター四ツドに置換えることにより、原子炉運転中に上部
での水／ウラン比（以下Ｈ／Ｕと称す）を上げ、これに
より下部との出力差を小さくしようとした。しかしなが
ら従来の燃料集合体のウォーターロッドはその流路断面
積が軸方向に均一であり、従ってウォーターロッドのＨ
／Ｕに対する寄与は上下で同じである。このように従来
の燃料集合体のウォーターロッドの形状は上下部でのＨ
／Ｕの差をできるだけ小さくするという観点からは必ず
しも合理的なものではなかったのが実情である。
へ流れる冷却水が炉心上部で沸騰することによゆ、炉心
下部に比べて上部の冷却水密度が低くなり、その結果、
炉心上部の出力は中性子スペクトルの硬化により下部に
比べて減少する。従って、沸騰水型原子炉においてはそ
の軸方向出力分布は下方に偏ったものとなるが、このよ
うな軸方向出力分布は、実際の運転においては最大線出
力密度（ＭＬＨＧＲ）の点などから非常に扱い難いもの
とされていた。そこで８×８型燃料塵合体の採用時点か
らは、燃料集合体内の１本ないし２本の燃料棒をウォー
ター四ツドに置換えることにより、原子炉運転中に上部
での水／ウラン比（以下Ｈ／Ｕと称す）を上げ、これに
より下部との出力差を小さくしようとした。しかしなが
ら従来の燃料集合体のウォーターロッドはその流路断面
積が軸方向に均一であり、従ってウォーターロッドのＨ
／Ｕに対する寄与は上下で同じである。このように従来
の燃料集合体のウォーターロッドの形状は上下部でのＨ
／Ｕの差をできるだけ小さくするという観点からは必ず
しも合理的なものではなかったのが実情である。
この様な問題点に対する一つの解決策は、ウォーターロ
ッドの上部を単純に下部よりもかなり太い円管にするこ
とであるが、この場合は上部に生じる水塊が大きくなり
過ぎて非均質度が強まるため、隣接燃料棒の局所ピーキ
ング係数が大きくなるという欠点がある。
ッドの上部を単純に下部よりもかなり太い円管にするこ
とであるが、この場合は上部に生じる水塊が大きくなり
過ぎて非均質度が強まるため、隣接燃料棒の局所ピーキ
ング係数が大きくなるという欠点がある。
本発明の課運は、前述の従来技術の欠点を除去して、軸
方向出力分布の一層の改善を果すと共にウォーターロッ
ドに隣接する燃料棒への影響が過大にならないようにし
た沸騰水型原子炉用燃料集合体を提供することである。
方向出力分布の一層の改善を果すと共にウォーターロッ
ドに隣接する燃料棒への影響が過大にならないようにし
た沸騰水型原子炉用燃料集合体を提供することである。
本発明の沸騰水型原子炉用燃料集合体は、前述の問題点
を解決するために、燃料集合体軸方向上部の流路断面積
を下部よりも大にして上部の内部容積を下部の内部容積
の８〜１１倍にしたウォーターロッドを備えており、該
ウォーターロッドの上部部分の横断面形状は略十字形に
なされ、この上部十字形張り出し部分の下部空間に短尺
燃料棒を装荷してなるものである。
を解決するために、燃料集合体軸方向上部の流路断面積
を下部よりも大にして上部の内部容積を下部の内部容積
の８〜１１倍にしたウォーターロッドを備えており、該
ウォーターロッドの上部部分の横断面形状は略十字形に
なされ、この上部十字形張り出し部分の下部空間に短尺
燃料棒を装荷してなるものである。
本発明の一つの具体的態様においては、燃料集合体軸方
向の中央部を境にしてウォーターロッドに前記上部と下
部の形状差が付けられている。
向の中央部を境にしてウォーターロッドに前記上部と下
部の形状差が付けられている。
また別の態様においては、ウォーターロッドの内部流路
の上部と下部の境目がテーパ状に形成され、これにより
ウォーターロッド内が滑らかな流路断面積の変化をする
ようにしである。
の上部と下部の境目がテーパ状に形成され、これにより
ウォーターロッド内が滑らかな流路断面積の変化をする
ようにしである。
本発明の沸騰水型原子炉用燃料集合体においては、ウォ
ーターロッドの燃料集合体軸方向上部の流路断面積を下
部よりも大にして上部の内部容積を下部の内部容積の８
〜１１倍にし、しかも該ウォーターロッドの上部部分の
横断面形状を略十字形にして張り出し、この上部十字形
張り出し部分の下部空間に短尺燃料棒を装荷するように
したので、ウォーターロッドの上部を単純に下部よりも
太い円管にした場合に比べてウォーターロッドの隣接燃
料棒への影響が少なく、これにより隣接燃料棒の局所ピ
ーキング係数が抑えられ、さらにウォーターロッド上下
部の容積差を大きくして燃料集合体上下部のＨ／Ｕの差
を極めて小さクシ、軸方向出力分布を一層平坦化できる
ものである。
ーターロッドの燃料集合体軸方向上部の流路断面積を下
部よりも大にして上部の内部容積を下部の内部容積の８
〜１１倍にし、しかも該ウォーターロッドの上部部分の
横断面形状を略十字形にして張り出し、この上部十字形
張り出し部分の下部空間に短尺燃料棒を装荷するように
したので、ウォーターロッドの上部を単純に下部よりも
太い円管にした場合に比べてウォーターロッドの隣接燃
料棒への影響が少なく、これにより隣接燃料棒の局所ピ
ーキング係数が抑えられ、さらにウォーターロッド上下
部の容積差を大きくして燃料集合体上下部のＨ／Ｕの差
を極めて小さクシ、軸方向出力分布を一層平坦化できる
ものである。
第１および２図に本発明の実施例にかかる沸騰水型原子
炉用燃料集合体の上部部分の横断面図とそのＡ−Ａ線矢
視縦断面図を示す。
炉用燃料集合体の上部部分の横断面図とそのＡ−Ａ線矢
視縦断面図を示す。
図示の如く、全長りの燃料集合体１のウォーターロッド
挿入ピン位置周囲の前後左右４本のピン位置の燃料棒を
下部軸方向長さＬｂのみの短尺燃料棒２とし、その上部
軸方向長さＬａの部分はウォーターロッド上部部分十字
形張り出し部３ａに置換えである。ウォーターロッド３
は横断面形状が略十字形の前記上部部分３ａと通常の太
さの円管からなる下部部分３ｂとからなり、軸方向長さ
Ｌａの上部部分３ａの内部流路断面積Ｓａを軸方向長さ
Ｌｂの下部部分３ｂの内部流路断面積ｓｂに対して大き
く設計しである。上部部分３ａの内部流路容積Ｖａ＝Ｌ
ａＸＳａと下部部分３ｂの内部流路容積ｖｂ＝ＬｂＸＳ
ｂとの比Ｖ ａ ／ Ｖ ｂ ｌ！、集合体上部の平均
線出力密度Ｐａと下部の平均線出力密度ｐｂとの比Ｐａ
／Ｐｂに対して第３図に示すような関係がある。このよ
うに、Ｖａ／Ｖｂの値の変化に対しＰａ／Ｐｂが極大点
を有する原因は、第４図に示すように、無限増倍係数に
ωがＨ／Ｕに対して極大点を有する関係にあることに起
因している。従って燃料集合体の軸方向出力分布を一層
平坦にするためには、第３図から判るようにウォーター
四ツドの内部流路の容積比Ｖａ／ｖｂが８〜１１の範囲
内になるように設計する必要がある。
挿入ピン位置周囲の前後左右４本のピン位置の燃料棒を
下部軸方向長さＬｂのみの短尺燃料棒２とし、その上部
軸方向長さＬａの部分はウォーターロッド上部部分十字
形張り出し部３ａに置換えである。ウォーターロッド３
は横断面形状が略十字形の前記上部部分３ａと通常の太
さの円管からなる下部部分３ｂとからなり、軸方向長さ
Ｌａの上部部分３ａの内部流路断面積Ｓａを軸方向長さ
Ｌｂの下部部分３ｂの内部流路断面積ｓｂに対して大き
く設計しである。上部部分３ａの内部流路容積Ｖａ＝Ｌ
ａＸＳａと下部部分３ｂの内部流路容積ｖｂ＝ＬｂＸＳ
ｂとの比Ｖ ａ ／ Ｖ ｂ ｌ！、集合体上部の平均
線出力密度Ｐａと下部の平均線出力密度ｐｂとの比Ｐａ
／Ｐｂに対して第３図に示すような関係がある。このよ
うに、Ｖａ／Ｖｂの値の変化に対しＰａ／Ｐｂが極大点
を有する原因は、第４図に示すように、無限増倍係数に
ωがＨ／Ｕに対して極大点を有する関係にあることに起
因している。従って燃料集合体の軸方向出力分布を一層
平坦にするためには、第３図から判るようにウォーター
四ツドの内部流路の容積比Ｖａ／ｖｂが８〜１１の範囲
内になるように設計する必要がある。
本発明の一つの具体例において、Ｌａ＝Ｌｂ＝０．５Ｌ
とし、ウォーターロッド３の十字形横断面形状の上部部
分３ａの内部流路断面積を円管状下部部分３ｂの約８倍
としたところ、第５図に示したように従来に比べて一層
平坦な軸方向出力分布が得られた。
とし、ウォーターロッド３の十字形横断面形状の上部部
分３ａの内部流路断面積を円管状下部部分３ｂの約８倍
としたところ、第５図に示したように従来に比べて一層
平坦な軸方向出力分布が得られた。
尚、以上に述べた実施例においては、ウォーターロッド
３は第６図に略図で示すように上下各部が段差をもつ形
状であるが、内部に流れる冷却水に流路の急な広がりに
よってキャビテーション等の望ましくない結果を生じな
いように、例えば第７図のように上端へ向って徐々に大
きくなる十字形状としたり、或いは上部部分と下部部分
との境をこのようなテーパ状にしたりしてもよい。
３は第６図に略図で示すように上下各部が段差をもつ形
状であるが、内部に流れる冷却水に流路の急な広がりに
よってキャビテーション等の望ましくない結果を生じな
いように、例えば第７図のように上端へ向って徐々に大
きくなる十字形状としたり、或いは上部部分と下部部分
との境をこのようなテーパ状にしたりしてもよい。
以上に述べたように、本発明によれば、燃料集合体上部
のＨ／Ｕを下部に対して従来よりも増加させることによ
り、燃料集合体上部での無限増倍係数を下部に対して相
対的に上昇させて一層平坦な軸方向出力分布を得ること
ができ、ウォーターロッド上部形状を十字形とすること
によって隣接燃料棒の局所ピーキング係数も抑制でき、
従って原子炉の運転性が向上し、稼働率を上げることが
可能となるものである。
のＨ／Ｕを下部に対して従来よりも増加させることによ
り、燃料集合体上部での無限増倍係数を下部に対して相
対的に上昇させて一層平坦な軸方向出力分布を得ること
ができ、ウォーターロッド上部形状を十字形とすること
によって隣接燃料棒の局所ピーキング係数も抑制でき、
従って原子炉の運転性が向上し、稼働率を上げることが
可能となるものである。
第１図は本発明の一実施例に係る沸騰水型原子炉用燃料
集合体の上部横断面図、第２図は第１図Ａ−Ａ線矢視縦
断面図、第３図は燃料集合体上下部の平均線出力密度比
Ｐａ／Ｐｂとウォーターロッド上下部の内部流路容積比
Ｖａ ／Ｖｂとの関係を示す線図、第４図は無限増倍係
数に■とＨ／Ｕとの関係を示す線図、第５図は本発明の
燃料集合体軸方向出力分布に及ぼす効果を従来例との比
較で示した線図、第６図は前記実施例のウォーターロッ
ドを略図で示す斜視図、第７図は別の例のウォーターロ
ッドを略図で示す斜視図である。
集合体の上部横断面図、第２図は第１図Ａ−Ａ線矢視縦
断面図、第３図は燃料集合体上下部の平均線出力密度比
Ｐａ／Ｐｂとウォーターロッド上下部の内部流路容積比
Ｖａ ／Ｖｂとの関係を示す線図、第４図は無限増倍係
数に■とＨ／Ｕとの関係を示す線図、第５図は本発明の
燃料集合体軸方向出力分布に及ぼす効果を従来例との比
較で示した線図、第６図は前記実施例のウォーターロッ
ドを略図で示す斜視図、第７図は別の例のウォーターロ
ッドを略図で示す斜視図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、燃料集合体軸方向上部の流路断面積を下部よりも大
にして上部の内部容積を下部の内部容積の８〜１１倍に
したウォーターロッドを備え、該ウォーターロッドの上
部部分の横断面形状が略十字形になされ、この上部十字
形張り出し部分の下部空間に短尺燃料棒が装荷されてい
ることを特徴とする沸騰水型原子炉用燃料集合体。 ２、燃料集合体軸方向の中央部を境にしてウォーターロ
ッドに前記上部と下部の形状差が付けられていることを
特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の沸騰水型原子
炉用燃料集合体。 ３、ウォーターロッドの内部流路の上部と下部の境目が
滑らかな流路断面積の変化をするようにテーパ状に形成
されていることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記
載の沸騰水型原子炉用燃料集合体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61053563A JPS62211584A (ja) | 1986-03-13 | 1986-03-13 | 沸騰水型原子炉用燃料集合体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61053563A JPS62211584A (ja) | 1986-03-13 | 1986-03-13 | 沸騰水型原子炉用燃料集合体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62211584A true JPS62211584A (ja) | 1987-09-17 |
Family
ID=12946285
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61053563A Pending JPS62211584A (ja) | 1986-03-13 | 1986-03-13 | 沸騰水型原子炉用燃料集合体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62211584A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH022977A (ja) * | 1988-06-14 | 1990-01-08 | Nippon Atom Ind Group Co Ltd | 沸騰水型原子炉用燃料集合体 |
| JPH02103491A (ja) * | 1988-10-13 | 1990-04-16 | Nippon Atom Ind Group Co Ltd | 燃料集合体 |
-
1986
- 1986-03-13 JP JP61053563A patent/JPS62211584A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH022977A (ja) * | 1988-06-14 | 1990-01-08 | Nippon Atom Ind Group Co Ltd | 沸騰水型原子炉用燃料集合体 |
| JPH02103491A (ja) * | 1988-10-13 | 1990-04-16 | Nippon Atom Ind Group Co Ltd | 燃料集合体 |
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