JPS6244684A - 燃料集合体 - Google Patents

燃料集合体

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JPS6244684A
JPS6244684A JP60183074A JP18307485A JPS6244684A JP S6244684 A JPS6244684 A JP S6244684A JP 60183074 A JP60183074 A JP 60183074A JP 18307485 A JP18307485 A JP 18307485A JP S6244684 A JPS6244684 A JP S6244684A
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fuel
fuel assembly
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water gap
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吉崇 中島
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Nippon Atomic Industry Group Co Ltd
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Nippon Atomic Industry Group Co Ltd
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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  • Inert Electrodes (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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、沸騰水型原子炉に使用される燃料集合体に係
り、特にD格子燃料集合体を使用する従来の炉心内に装
荷してC格子燃料集合体と同様の機能が得られる燃料集
合体に関する。
C発明の技術的背景とその問題点〕 一般に沸騰水型原子炉においては、炉心内に核燃料とし
て多数の燃料集合体が装荷されている。
第5図は、現在使用されているD格子燃料集合体の横断
面図であり、図中符号1は複数の燃料棒2を格子状に配
列収容する断面四角形状のチャンネルボックスを示して
いる。、また各燃料棒2に付された数字は、ウラン23
5の濃縮度を示しており、同一数字の燃料棒2は同−濃
縮度を表わしている。また燃料棒2に付した符@Gは、
燃焼に伴う燃料集合体の反応度変化の特性を向上さける
ために配設される可燃性毒物を含んだ燃r1棒を示し、
また符号Wは水棒(ウォータロッド)を示している。
このような構成を有する燃料集合体は、炉心内に複数装
荷され使用されるが、第5図に示すように制御棒3およ
び近接する燃料集合体(図示せず)に対し一定の間隔を
保ち配置される。そしてこのようなり格子燃料棒集合体
では、チャンネルボックス1と制御棒3との間に形成さ
れるワイドウォータギャップG、4の幅4と、隣接する
燃料集合体間に形成されるナローウォータギャップGN
の幅5との比G  /G、が約2となっている。
第6図はこのような燃料集合体の下端に設けられる下部
タイプレート6を示すもので、この下部タイプレート6
は、その軸心がチャンネルボックス1の軸心になるよう
に設定され、その下端には、)    燃料支持金具に
挿入さ0る燃料支持金具挿入部7が形成されている。
第7図は前記下部タイプレート6の横断面図であり、図
中100cm100d、101cm101dは下部タイ
プレート6の中心線、102Cは下部タイプレート6の
軸心である。この下部タイプレート6内には、8X8正
方格子状をなす燃料棒下部端栓挿入穴8aを有する挿入
穴部材8が配置されており、この挿入穴部材8の軸心は
、前記軸心102Cと同一に設定されている。
ところで近年、運転サイクルの長期化を達成づるととも
に燃料経済性を向上させるため、高燃焼度可能な燃料集
合体が必要になってきている。このため、燃料集合体内
に配設される燃料棒のウラン235の平均濃縮度が高ま
る方向にある。この際、燃料集合体内の局所出力ビーキ
ング(以下LPFと称づ)を設h1基準限度内に抑える
ために、燃料棒のウラン235濶度の種類(以下スプリ
ットと称す)の数を増加したり、あるいは可燃性毒物を
含有する燃料棒の位置を工夫して設計基準を満たす燃料
集合体が設計されている。
しかしながら前記するD格子燃料集合体では、ワイドウ
オータギ1?ツブG、4の幅4がナローウォータギャッ
プGNの幅5の約2倍となっているため、スプリットの
数を多くしなければならないという問題があり、また可
燃性毒物を含有する燃料棒の配置位置の選定が困難であ
るという問題かある。
そこで一部では、第8図に示すようにワイドウォータギ
ャップG、4の幅4aとナローウォータギャップGNの
幅5aとの比が1、すなわち両つォータギvツブG、G
Nの@4a、5aが同一となるC格子燃料集合体の使用
が試みられている。
このC格子燃料集合体は構造上対称性が高く、燃料棒2
の種類がD格子燃料集合体に比較して2〜3種類少なく
でき、また、可燃性毒物を含有する燃料棒2の配首位行
の選定が容易であり、良好な核特性を得易いという利点
がある。
したがって、燃料集合体の交換時には、D格子燃料集合
体を使用している沸騰水型原子炉においでも、C格子燃
料集合体のようなウォータギャップの幅が同一となる燃
料集合体を装荷づることが望まれるが、従来の沸騰水型
原子炉では、炉心下部に配置される燃料支持金具を移動
させることができないので、新燃Flffi合体として
C格子燃料集合体を装荷することができないという問題
がある。
〔発明の目的〕
本発明はこのような点を考慮してなされたもので、D格
子燃料集合体を使用する従来の炉心内に装荷することが
でき、しかもC格子燃料集合体と同様の機能を有し、燃
焼度利得につながる炉心の反応度を増大させ、核特性の
向上を図ることができるとともに、スプリット数を減ら
して成形加工費の低減を図ることができる燃料集合体を
提供することを目的とする。
(発明の概要) 本発明は、断面四角形状をなすチャンネルボックス内に
、複数の燃料棒を格子状に配列し、このチャンネルボッ
クスの上部J3よび下部に、上部タイブレーi−および
下部タイブレー1−をそれぞれ形成するとともに、下部
タイプレートに、格子状に配列された燃料棒支持穴を右
する燃料棒支持穴部材を設けた燃料集合体であって、下
部タイプレートに設けられた燃料棒支持穴部材の中心を
、下部タイプレートの軸心に対しワイドウォータギャッ
プ側に偏位させ、もってD格子燃料集合体を使用する従
来の炉心内に装荷づることができ、しかもC格子燃料集
合体と同様の機能が得られるようにしたことを特徴とす
る。
〔発明の実施例〕
以下本発明の一実施例を第1図ないし第3図を参照して
説明する。
第1図は、本発明に係る燃料集合体の下部タイプレート
の一例を示す横断面図であり、図中100a−100b
、101a−101bは、下部タイプレート6の縦方向
、横方同各々の中心線、102は下部タイプレート6の
軸心である。この下部タイプレート6内には、第1図に
示すように8×8格子状をなず燃料棒下部端栓挿入穴1
1aを有する挿入穴部材11が配置されており、この1
   □□□11.よ、アヤアえ、い18ツウユ、□ユ
棒3との間に形成されるワイドウォータギャップG、と
これに面する燃料棒下部端栓挿入穴11aとの距離12
と、隣接する燃料集合体間に形成されるナローギャップ
GNとこれに而する燃料棒下部端栓挿入穴11aとの距
離13とが等しくなるように、ワイドウォータギャップ
G14方向に偏在して配置される。例えば、距1!l1
12をC格子燃料集合体と同じにするには、挿入穴部材
11を第1図の左斜め上方45度方向に2.39++m
+偏位させることになる。
前記チャンネルボックス1は、第2図に示すようにその
下端部が下部タイプレート6の側面まで伸びていて下1
部タイプレート6を囲むようになっている。このチャン
ネルボックス1は、前記挿入穴部材11のワイドウォー
タギャップG14側への偏位に伴い、この分だけワイド
ウォータギャップG、4側に偏位しており、したがって
ワイドウォータギャップ側のチャンネルボックス1下部
側面と下部タイプレート6との間には、第2図に示すよ
うに微少の隙間Gが生じるようになっており、その下端
は、下部タイプレート6の側底部に設けた厚肉状のチャ
ンネルボックス受は台14上に載置固定されている。
一方、前記チャンネルボックス1のナローウォータギャ
ップGN側の下端部分には、第2図に示Jように下部タ
イプレート6の位置が従来のものと変わらないため外方
への屈曲部15が設けられ、この屈曲部15が下部タイ
プレート6の側面と接するJ:うになっている。
また前記チャンネルボックス1の上端側面には、第3図
に示すようにワイドウォータギャップG。
側にパッド16が、またナローウォータギャップGN側
にパッド17がそれぞれ配設されている。
そして前記パッド16の厚みは、従来のD格子燃料集合
体よりもウォータギャップ調整幅だけ、すなわち挿入穴
部材11のワイドウォータギャップG14側への偏位囲
だけ薄く形成され、またパッド17は、−側面に2箇所
以上配置されるとともに、その厚みは、ウォータギャッ
プ調整幅と同一に設定されている。
なお第3図において、符号18は上部タイプレート把手
である。
次に本実施例の作用について説明する。
以上のように構成された燃料集合体においては、下部タ
イプレート6の挿入穴部材11の配置位置を調整するこ
とにより、ワイドウォータVヤツブG の幅とナローウ
ォータギャップGHの幅との脣 比を自在に変えることができる。このため、これらの比
を例えば1:1に設定し、第8図に示すような燃料棒2
の配置を行なうことにより、D格子燃料集合体を用いる
ように設計された原子炉にC格子燃料集合体と同じ機能
、核特性を有する燃料集合体を使用することが可能とな
る。
この結果、従来問題となっていた燃焼初期におけるLP
Fを大幅に低減でき、またスプリット数を小さくするこ
とができ、さらに取り出し燃焼度の大きい燃料集合体を
得ることが可能となる。
第4図は横軸にワイドウォータギャップ4とナローウォ
ータギャップ5との比を、縦軸に燃焼初期におけるLP
Fをとり、ワイドウォータギ1νツプG、とナローウォ
ータギャップGNどの比をC格子燃料集合体相当の1か
らD格子燃料集合体相当の2まで変えたときのLPFの
変化をスプリット数をパラメータとして示している。そ
して、図において実線で示される直線a、b、c、dは
それぞれスプリット数が1.3.5および7の場合を示
している。
図から明らかなように、本発明の燃料集合体を燃料取替
時に新燃料集合体として用いれば、破線eに示すように
、スプリット数を2程度減らすことが可能であり、燃料
集合体製作コストを低減でき、さらに反応度利得が得ら
れるので、取り出し燃焼度の増大と燃焼終了時における
ウラン235の残存量の低減を図ることができる。
〔発明の効果〕
以上説明したように本発明は、下部タイブレー、   
   l′1.: l ′t ’) h f m料棒支
持穴部材0中心@、TtaIタイプレートの軸心に対し
ワイドウォータギャップ側に偏位させるようにしている
ので、D格子燃料集合体を用いる従来の炉心内に装荷で
き、しかもC格子燃料集合体と同様の機能、核特性が得
られる。このため、従来問題となっていたD格子燃料集
合体の燃焼初期におけるLPFを大幅に低減できるとと
もに、スプリット数を少なくでき、さらに取り出し燃焼
度を大きくすることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示す下部タイプレートの横
断面図、第2図はこの下部タイプレートとチャンネルボ
ックスとの連結状態を示づ°縦断面図、第3図はチャン
ネルボックス上端の構造を示す平面図、第4図はワイド
ウォータギャップおよびfO−ウォータギャップの比と
燃焼初期におけるLPFとの関係を示すグラフ、第5図
は8行8列の従来のD格子燃料集合体を示す横断面図、
第6図はその、下部タイプレートを示す縦断面図、第7
図は第6図に示づ下部タイプレートの拡大横断面図、第
8図はC格子燃料集合体を示す横断面図である。 1・・・チャンネルボックス、2・・・燃料棒、3・・
・制御棒、6・・・下部タイプレート、11・・・挿入
穴部材、11a・・・燃料棒下部端栓挿入穴、16.1
7・・・パッド、100a=100b、101a−10
1b・・・中心線、102・・・軸心1.Gw・・・ワ
イドウォータギャップ、GN・・・ナローウォータギt
Fツブ。 出願人代理人  佐  藤  −雄 弗11図 第2図      第3図 GW/GN(9作つに−5ぞすツブΦと加−ウオータキ
キップ巾の比)考し4 図 弗5図 第?図 弗B図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、断面四角形状をなすチャンネルボックス内に、複数
    の燃料棒を格子状に配列し、このチャンネルボックスの
    上部および下部に、上部タイプレートおよび下部タイプ
    レートをそれぞれ形成するとともに、下部タイプレート
    に、格子状に配列された燃料棒支持穴を有する燃料棒支
    持穴部材を設けた燃料集合体において、前記燃料棒支持
    穴部材の中心を、前記下部タイプレートの軸心に対しワ
    イドウォータギャップ側に偏位させたことを特徴とする
    燃料集合体。 2、チャンネボックスの幅を、その下端においてナロー
    ウォータギャップ側のみ広くしたことを特徴とする特許
    請求の範囲1項記載の燃料集合体。 3、チャンネルボックスの上端四側面にパッドを配置し
    たことを特徴とする特許請求の範囲第1項または第2項
    記載の燃料集合体。
JP60183074A 1985-08-22 1985-08-22 燃料集合体 Expired - Lifetime JPH0668550B2 (ja)

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JP60183074A JPH0668550B2 (ja) 1985-08-22 1985-08-22 燃料集合体

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JP60183074A JPH0668550B2 (ja) 1985-08-22 1985-08-22 燃料集合体

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JPS6244684A true JPS6244684A (ja) 1987-02-26
JPH0668550B2 JPH0668550B2 (ja) 1994-08-31

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0654793A1 (en) * 1993-11-18 1995-05-24 General Electric Company Tie plate assembly capable of accomodating different fuel bundle lattices

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0654793A1 (en) * 1993-11-18 1995-05-24 General Electric Company Tie plate assembly capable of accomodating different fuel bundle lattices

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JPH0668550B2 (ja) 1994-08-31

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