JPH08254587A - 沸騰水型原子炉用の燃料バンドル - Google Patents
沸騰水型原子炉用の燃料バンドルInfo
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- JPH08254587A JPH08254587A JP7300357A JP30035795A JPH08254587A JP H08254587 A JPH08254587 A JP H08254587A JP 7300357 A JP7300357 A JP 7300357A JP 30035795 A JP30035795 A JP 30035795A JP H08254587 A JPH08254587 A JP H08254587A
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- 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
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- Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 下部タイプレートから伸びているが、上部タ
イプレートに達しないで終端している少なくとも１つの
追加の短寸燃料棒を含んでいる沸騰水型原子炉用の燃料
バンドルを改良する。 【解決手段】 少なくとも１つの短寸燃料棒２０′に固
定されて、実質的に上部タイプレート２４まで伸びてい
る取外し可能な延長棒３２を設ける。この取外し可能な
延長棒は、特に燃料バンドルの二相領域で、短寸燃料棒
の反応度を変化させることができる。
イプレートに達しないで終端している少なくとも１つの
追加の短寸燃料棒を含んでいる沸騰水型原子炉用の燃料
バンドルを改良する。 【解決手段】 少なくとも１つの短寸燃料棒２０′に固
定されて、実質的に上部タイプレート２４まで伸びてい
る取外し可能な延長棒３２を設ける。この取外し可能な
延長棒は、特に燃料バンドルの二相領域で、短寸燃料棒
の反応度を変化させることができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、沸騰水型原子炉に用い
られる燃料バンドルに関する。具体的には、本発明は、
燃料集合体の底部から燃料集合体の二相気水流の生じる
領域まで伸びる短寸燃料棒が用いられる燃料バンドルに
関する。本発明によれば、短寸燃料棒を含む新たな燃料
での出力及び流れが、全寸燃料棒を有している炉心内の
既存の燃料バンドルによる出力及び流れに対する要求条
件によりよく整合するように調節できる。
られる燃料バンドルに関する。具体的には、本発明は、
燃料集合体の底部から燃料集合体の二相気水流の生じる
領域まで伸びる短寸燃料棒が用いられる燃料バンドルに
関する。本発明によれば、短寸燃料棒を含む新たな燃料
での出力及び流れが、全寸燃料棒を有している炉心内の
既存の燃料バンドルによる出力及び流れに対する要求条
件によりよく整合するように調節できる。
【０００２】
【従来の技術】現在の沸騰水型原子炉（ＢＷＲ）は、炉
心領域に、炉心バイパス空間と燃料チャンネル空間とを
含んでいる。燃料チャンネル空間には、反応燃料を収納
している細長い棒又は被覆のバンドル（束）が設けられ
ている。これらのバンドルは、下部タイプレートと上部
タイプレートとの間で周囲を取り巻いているチャンネル
の内部に配置されていて、バンドルに沿って軸方向に配
置されたスペーサによって所定の配列に保持されてい
る。このような燃料バンドル設計では多くの場合、１つ
又は複数の中空管すなわち「ウォータ・ロッド」がバン
ドル内に配置されていて、減速材の水を通す付加的な空
間を提供している。炉心バイパス空間は、チャンネルの
外部にあり、制御棒が核反応を制御する領域であると共
に、効率的な反応のために付加的な水減速材を通す領域
である。
心領域に、炉心バイパス空間と燃料チャンネル空間とを
含んでいる。燃料チャンネル空間には、反応燃料を収納
している細長い棒又は被覆のバンドル（束）が設けられ
ている。これらのバンドルは、下部タイプレートと上部
タイプレートとの間で周囲を取り巻いているチャンネル
の内部に配置されていて、バンドルに沿って軸方向に配
置されたスペーサによって所定の配列に保持されてい
る。このような燃料バンドル設計では多くの場合、１つ
又は複数の中空管すなわち「ウォータ・ロッド」がバン
ドル内に配置されていて、減速材の水を通す付加的な空
間を提供している。炉心バイパス空間は、チャンネルの
外部にあり、制御棒が核反応を制御する領域であると共
に、効率的な反応のために付加的な水減速材を通す領域
である。
【０００３】現在の燃料バンドル設計は、熱限界未満で
運転する必要性、並びに熱水力学的不安定性及び核的−
熱水力学的な結合による炉心不安定性を回避する必要性
によって制約されてきた。安定性の限界は、最低限の燃
料サイクル費にするために燃料集合体を最適化し得る度
合いに対して影響を及ぼす。現在の沸騰水型原子炉の燃
料バンドル設計はまた、いずれかの制御棒が完全に引き
抜かれた位置で動かなくなった場合にコールド状態で原
子炉を停止することを可能にする必要性によっても制約
されている。
運転する必要性、並びに熱水力学的不安定性及び核的−
熱水力学的な結合による炉心不安定性を回避する必要性
によって制約されてきた。安定性の限界は、最低限の燃
料サイクル費にするために燃料集合体を最適化し得る度
合いに対して影響を及ぼす。現在の沸騰水型原子炉の燃
料バンドル設計はまた、いずれかの制御棒が完全に引き
抜かれた位置で動かなくなった場合にコールド状態で原
子炉を停止することを可能にする必要性によっても制約
されている。
【０００４】チャンネルで囲まれた燃料集合体内に局限
された別々の燃料棒バンドルを有する沸騰水型原子炉に
ついて、改良されたバンドルが米国特許第５，０１７，
３３２号及び第５，１１２，５７０号に開示されてい
る。これらの特許の開示によれば、チャンネルの底部
（沸騰領域内）からチャンネルの頂部への途中までしか
伸びていない短寸燃料棒（ｐａｒｔｉａｌ ｌｅｎｇｔ
ｈ ｒｏｄ）を用いることができる。換言すると、これ
らの短寸燃料棒は、他の全寸燃料棒（ｆｕｌｌ ｌｅｎ
ｇｔｈ ｒｏｄ）よりも軸方向に短くされていて、燃料
バンドル全体にわたって分布されており、その好適な配
置位置は、チャンネル壁から離れた燃料棒バンドルの内
部である。好適な構成では、短寸燃料棒は燃料バンドル
の底部から上方に伸びて、燃料バンドル集合体の二相流
れ領域に配置された特定のスペーサの所で終端する。但
し、全ての短寸燃料棒が同一の長さである必要はない。
例えば、いくつかのＰＬＲが１つのスペーサで終端し、
他のＰＬＲがその１つのスペーサの上流又は下流にある
もう１つのスペーサで終端するようにしてもよい。好ま
しくは、ＰＬＲの長さは、燃料バンドルの全長の少なく
とも３分の１である。
された別々の燃料棒バンドルを有する沸騰水型原子炉に
ついて、改良されたバンドルが米国特許第５，０１７，
３３２号及び第５，１１２，５７０号に開示されてい
る。これらの特許の開示によれば、チャンネルの底部
（沸騰領域内）からチャンネルの頂部への途中までしか
伸びていない短寸燃料棒（ｐａｒｔｉａｌ ｌｅｎｇｔ
ｈ ｒｏｄ）を用いることができる。換言すると、これ
らの短寸燃料棒は、他の全寸燃料棒（ｆｕｌｌ ｌｅｎ
ｇｔｈ ｒｏｄ）よりも軸方向に短くされていて、燃料
バンドル全体にわたって分布されており、その好適な配
置位置は、チャンネル壁から離れた燃料棒バンドルの内
部である。好適な構成では、短寸燃料棒は燃料バンドル
の底部から上方に伸びて、燃料バンドル集合体の二相流
れ領域に配置された特定のスペーサの所で終端する。但
し、全ての短寸燃料棒が同一の長さである必要はない。
例えば、いくつかのＰＬＲが１つのスペーサで終端し、
他のＰＬＲがその１つのスペーサの上流又は下流にある
もう１つのスペーサで終端するようにしてもよい。好ま
しくは、ＰＬＲの長さは、燃料バンドルの全長の少なく
とも３分の１である。
【０００５】出力運転中に、短寸燃料棒の上方の空間に
は気水混合物が存在する。しかし、炉がコールド状態で
停止されるときには、この空間は水で満たされる。この
結果、短寸燃料棒は、ホット状態よりもコールド状態に
おいて減速材対燃料体積比に対してより大きな効果を与
え、これは燃料の核設計の好都合な助けとなっている。
炉の起動中には、燃料集合体の頂部で減速材対燃料比が
増大しているので、燃料集合体の頂部でコールド停止余
裕が向上する。停止時の制御棒等価反応度は、短寸燃料
棒の上方の減速材の一部が制御棒の付近にあって、そこ
で減速が促進されて、制御棒の表面へ輸送され又は拡散
する中性子数が増大するので、向上する。炉の出力運転
中には、短寸燃料棒は、この短寸燃料棒の先端の上方に
位置している拡大した棒相互間の隙間領域へ蒸気流を効
果的に流れさせる。このことにより、水に対する蒸気の
高スリップ比が可能になると共に、出力運転時のバンド
ルの上側領域で残りの棒の周囲にある減速用の水の密度
が高まる。短寸燃料棒の使用により生じる更なる利点及
び長所は、前記の米国特許第５，１１２，５７０号及び
第５，０１７，３３２号に記載されている。しかし、短
寸燃料棒を用いる利点にも関わらず、このような短い燃
料棒を用いることが問題となるような状況及び状態があ
る。例えば、再装荷バンドルが炉心に挿入されたとき
に、いくつかの短寸燃料棒を有している新たな燃料バン
ドルと全てが全寸燃料棒である既存の燃料バンドルとの
間で、燃料バンドルの相対的な流量及び反応度に関する
不整合が起きる可能性がある。現時点では、制御棒の移
動のみが、設計及び／又は運転寿命の異なる燃料バンド
ル相互間の出力の不整合及び（それよりずっと低い程度
で）流れの不整合を変化させる唯一の手段である。この
ため、特に短寸燃料棒及び全寸燃料棒の両方を含んでい
る混合炉心において、許容され得る炉心の運転出力が低
減される可能性がある。
は気水混合物が存在する。しかし、炉がコールド状態で
停止されるときには、この空間は水で満たされる。この
結果、短寸燃料棒は、ホット状態よりもコールド状態に
おいて減速材対燃料体積比に対してより大きな効果を与
え、これは燃料の核設計の好都合な助けとなっている。
炉の起動中には、燃料集合体の頂部で減速材対燃料比が
増大しているので、燃料集合体の頂部でコールド停止余
裕が向上する。停止時の制御棒等価反応度は、短寸燃料
棒の上方の減速材の一部が制御棒の付近にあって、そこ
で減速が促進されて、制御棒の表面へ輸送され又は拡散
する中性子数が増大するので、向上する。炉の出力運転
中には、短寸燃料棒は、この短寸燃料棒の先端の上方に
位置している拡大した棒相互間の隙間領域へ蒸気流を効
果的に流れさせる。このことにより、水に対する蒸気の
高スリップ比が可能になると共に、出力運転時のバンド
ルの上側領域で残りの棒の周囲にある減速用の水の密度
が高まる。短寸燃料棒の使用により生じる更なる利点及
び長所は、前記の米国特許第５，１１２，５７０号及び
第５，０１７，３３２号に記載されている。しかし、短
寸燃料棒を用いる利点にも関わらず、このような短い燃
料棒を用いることが問題となるような状況及び状態があ
る。例えば、再装荷バンドルが炉心に挿入されたとき
に、いくつかの短寸燃料棒を有している新たな燃料バン
ドルと全てが全寸燃料棒である既存の燃料バンドルとの
間で、燃料バンドルの相対的な流量及び反応度に関する
不整合が起きる可能性がある。現時点では、制御棒の移
動のみが、設計及び／又は運転寿命の異なる燃料バンド
ル相互間の出力の不整合及び（それよりずっと低い程度
で）流れの不整合を変化させる唯一の手段である。この
ため、特に短寸燃料棒及び全寸燃料棒の両方を含んでい
る混合炉心において、許容され得る炉心の運転出力が低
減される可能性がある。
【０００６】
【発明の目的及び構成】本発明の主要な目的は、短寸燃
料棒を含む新たな燃料での出力及び流れが、炉心の既存
の燃料バンドルによる出力及び流れに対する要求条件に
よりよく整合するように調節され得るようにする手段を
提供することにある。この手段では、制御棒の移動を最
小限にすることができると共に、運転余裕を改善するこ
とができる。
料棒を含む新たな燃料での出力及び流れが、炉心の既存
の燃料バンドルによる出力及び流れに対する要求条件に
よりよく整合するように調節され得るようにする手段を
提供することにある。この手段では、制御棒の移動を最
小限にすることができると共に、運転余裕を改善するこ
とができる。
【０００７】本発明の実施例によれば、いくつかの短寸
燃料棒を含む炉心の燃料バンドルにおいて、短寸燃料棒
の頂部に、燃料の入っていない延長棒又は燃料棒延長部
材を取り付けることにより、流れを減少させるようにバ
ンドルの流れ抵抗を増大させて、短寸燃料棒が幾何学的
に（即ち圧力低下の観点から）より大きな流れ抵抗を有
している全寸燃料棒と同じように挙動するようにする。
燃料棒を含む炉心の燃料バンドルにおいて、短寸燃料棒
の頂部に、燃料の入っていない延長棒又は燃料棒延長部
材を取り付けることにより、流れを減少させるようにバ
ンドルの流れ抵抗を増大させて、短寸燃料棒が幾何学的
に（即ち圧力低下の観点から）より大きな流れ抵抗を有
している全寸燃料棒と同じように挙動するようにする。
【０００８】反応度に関しては、本発明による短寸燃料
棒の延長棒又は燃料棒延長部材は以下のようにして反応
度を増大又は低下させるように構成できる。即ち、
（１）反応度を増大させるために、延長棒又は燃料棒延
長部材を単相の水で殆ど完全に満たす。又は（２）反応
度を低下させるために、延長棒又は燃料棒延長部材が水
素を含有する物質を全く含まないようにする。換言する
と、ジルカロイの延長棒又は燃料棒延長部材（中空又は
中実）を用いることにより、短寸燃料棒の上方の水を排
除して反応度を低下させることができ、反応度の更に低
下させる必要がある場合はガドリニウムを延長棒又は燃
料棒延長部材に添加することができる。
棒の延長棒又は燃料棒延長部材は以下のようにして反応
度を増大又は低下させるように構成できる。即ち、
（１）反応度を増大させるために、延長棒又は燃料棒延
長部材を単相の水で殆ど完全に満たす。又は（２）反応
度を低下させるために、延長棒又は燃料棒延長部材が水
素を含有する物質を全く含まないようにする。換言する
と、ジルカロイの延長棒又は燃料棒延長部材（中空又は
中実）を用いることにより、短寸燃料棒の上方の水を排
除して反応度を低下させることができ、反応度の更に低
下させる必要がある場合はガドリニウムを延長棒又は燃
料棒延長部材に添加することができる。
【０００９】従って、広い観点では本発明は、配列内に
固定され且つ上部タイプレートと下部タイプレートとの
間に伸びている複数の燃料棒を有すると共に、下部タイ
プレートから伸びているが、上部タイプレートに達しな
いで終端している少なくとも１つの追加燃料棒を含んで
いる沸騰水型原子炉用燃料バンドルの改良に関するもの
であり、そのために、少なくとも１つの追加燃料棒に固
定されて、実質的に上部タイプレートまで伸びる取外し
可能な延長棒又は燃料棒延長部材を設ける。
固定され且つ上部タイプレートと下部タイプレートとの
間に伸びている複数の燃料棒を有すると共に、下部タイ
プレートから伸びているが、上部タイプレートに達しな
いで終端している少なくとも１つの追加燃料棒を含んで
いる沸騰水型原子炉用燃料バンドルの改良に関するもの
であり、そのために、少なくとも１つの追加燃料棒に固
定されて、実質的に上部タイプレートまで伸びる取外し
可能な延長棒又は燃料棒延長部材を設ける。
【００１０】本発明の他の目的及び利点は、以下の詳述
から明らかとなろう。
から明らかとなろう。
【００１１】
【発明の好適実施態様】本発明は、図１に参照番号１０
で示されているような燃料バンドル集合体の改良に関す
るものである。図では、燃料集合体はその真の長さを表
すようには図示されておらず、その代わりに、バンドル
の底部及び頂部のみを説明するために切断されているこ
とが了解されよう。この集合体は上部ハンドル１２及び
下部ノーズ部品１４を含んでいる。チャンネル１６が、
ノーズ部品の端から上方に、実質的に燃料集合体１０の
全長にわたって伸びている。個別の燃料棒２０が、燃料
集合体の内部に、即ちチャンネル１６に囲まれて、マト
リクスを成して配設されている。全寸燃料棒２０″が下
部タイプレート２２と上部タイプレート２４との間に周
知のように伸びているのに対し、短寸燃料棒２０′が、
以下に詳しく説明するように、下部タイプレート２２か
ら上方に伸びて、上部タイプレート２４に達しないで終
端している。
で示されているような燃料バンドル集合体の改良に関す
るものである。図では、燃料集合体はその真の長さを表
すようには図示されておらず、その代わりに、バンドル
の底部及び頂部のみを説明するために切断されているこ
とが了解されよう。この集合体は上部ハンドル１２及び
下部ノーズ部品１４を含んでいる。チャンネル１６が、
ノーズ部品の端から上方に、実質的に燃料集合体１０の
全長にわたって伸びている。個別の燃料棒２０が、燃料
集合体の内部に、即ちチャンネル１６に囲まれて、マト
リクスを成して配設されている。全寸燃料棒２０″が下
部タイプレート２２と上部タイプレート２４との間に周
知のように伸びているのに対し、短寸燃料棒２０′が、
以下に詳しく説明するように、下部タイプレート２２か
ら上方に伸びて、上部タイプレート２４に達しないで終
端している。
【００１２】燃料棒棒２０（短寸燃料棒２０′及び全寸
燃料棒２０″の両方を含む）は、通常、行列を成して配
列される。更に、燃料集合体は長い（約１６０インチ）
ので、スペーサＳ1 、Ｓ2 の様な複数のスペーサが燃料
集合体の長さに沿って配置されて、燃料棒を所望の配列
に保持すると共に、燃料棒の横方向の振動を最小にし又
は抑制する。典型的には、このようなスペーサは７つ、
燃料集合体の頂部から底部まで概ね均等に２０インチの
間隔をあけて設けられる。
燃料棒２０″の両方を含む）は、通常、行列を成して配
列される。更に、燃料集合体は長い（約１６０インチ）
ので、スペーサＳ1 、Ｓ2 の様な複数のスペーサが燃料
集合体の長さに沿って配置されて、燃料棒を所望の配列
に保持すると共に、燃料棒の横方向の振動を最小にし又
は抑制する。典型的には、このようなスペーサは７つ、
燃料集合体の頂部から底部まで概ね均等に２０インチの
間隔をあけて設けられる。
【００１３】上述のように、本発明は、チャンネル１６
内に配置される新規の燃料バンドル設計に関する。特に
図２を参照して説明すると、燃料棒２０は９×９のマト
リクス即ち配列を成すように配置されている。中央のウ
ォータ・ロッド２６が存在しなければ、図２に示した燃
料棒マトリクスの全長にわたって８１の個別の燃料棒が
伸びていることになる。
内に配置される新規の燃料バンドル設計に関する。特に
図２を参照して説明すると、燃料棒２０は９×９のマト
リクス即ち配列を成すように配置されている。中央のウ
ォータ・ロッド２６が存在しなければ、図２に示した燃
料棒マトリクスの全長にわたって８１の個別の燃料棒が
伸びていることになる。
【００１４】本発明では、好ましくは燃料集合体の上側
３分の２を改変する。具体的には、本発明は、燃料集合
体の長さの少なくとも３分の１伸びている短寸燃料棒２
０′の改変に関する。既に述べたように、短寸燃料棒２
０′は下部タイプレート２２から上部タイプレート２４
に向かって上方に伸びている。しかし、短寸燃料棒は上
部タイプレート２４に達しないで、好ましくはスペーサ
の付近、例えば図１ではスペーサＳ1 、図２及び図３で
はスペーサＳ2 、図４ではスペーサＳ3 の付近で終端す
る。短寸燃料棒は典型的にはバンドルの上側二相領域ま
で伸びているが、本発明の目的のためには、短寸燃料棒
の終端位置は重要でない。
３分の２を改変する。具体的には、本発明は、燃料集合
体の長さの少なくとも３分の１伸びている短寸燃料棒２
０′の改変に関する。既に述べたように、短寸燃料棒２
０′は下部タイプレート２２から上部タイプレート２４
に向かって上方に伸びている。しかし、短寸燃料棒は上
部タイプレート２４に達しないで、好ましくはスペーサ
の付近、例えば図１ではスペーサＳ1 、図２及び図３で
はスペーサＳ2 、図４ではスペーサＳ3 の付近で終端す
る。短寸燃料棒は典型的にはバンドルの上側二相領域ま
で伸びているが、本発明の目的のためには、短寸燃料棒
の終端位置は重要でない。
【００１５】短寸燃料棒２０′は、チャンネル１６から
離れた、配列の少なくとも第２列の内側に配置されるの
が好ましい。図２の斜視図では、これらの短寸燃料棒の
配置を分かり易くする為に、読者に近い側の部分の第１
列の燃料棒を省いて示してあり、そこで読者には第２列
の燃料棒が見える。但し、本発明では、バンドル内の短
寸燃料棒の位置はいかなる特定の位置にも限定されな
い。
離れた、配列の少なくとも第２列の内側に配置されるの
が好ましい。図２の斜視図では、これらの短寸燃料棒の
配置を分かり易くする為に、読者に近い側の部分の第１
列の燃料棒を省いて示してあり、そこで読者には第２列
の燃料棒が見える。但し、本発明では、バンドル内の短
寸燃料棒の位置はいかなる特定の位置にも限定されな
い。
【００１６】ここで図４を参照すると、取外し可能な、
燃料の入っていない延長棒又は燃料棒延長部材３２が、
短寸燃料棒２０′の上端に固定されており、スペーサＳ
3 から上方にスペーサＳ1 及びＳ2 を貫通して上部タイ
プレート２４まで伸び、そこで任意の適切な手段によっ
て固定されている。バンドル内の各々の短寸燃料棒２
０′に対して、同様の延長棒を配設することができる。
燃料の入っていない延長棒又は燃料棒延長部材３２が、
短寸燃料棒２０′の上端に固定されており、スペーサＳ
3 から上方にスペーサＳ1 及びＳ2 を貫通して上部タイ
プレート２４まで伸び、そこで任意の適切な手段によっ
て固定されている。バンドル内の各々の短寸燃料棒２
０′に対して、同様の延長棒を配設することができる。
【００１７】延長棒３２は、バヨネット接合（ｂａｙｏ
ｎｅｔ ｊｏｉｎｔ）、ねじ等の任意の適切な接合手段
によって、短寸燃料棒２０′の最上端に固定され得る。
延長棒３２は上部タイプレートの設計に応じて、その上
端を上部タイプレート２４に直接に固定してもよいし、
或いは最上のスペーサＳ1 の位置又はその数インチ上方
で終端するようにしてもよい。換言すると、上部タイプ
レート２４がこのような延長棒を受け入れるような設計
でなければ、この延長棒はタイプレートに達しないで最
上のスペーサＳ1 の付近で単に終端させてもよい。延長
棒３２の形態は、後述するように所望の反応度特性に応
じて管状又は中実にすることが出来る。また、炉の停止
中にバンドルから取り出し易くするために、上述のよう
な燃料の入っていない複数の延長棒３２を互いに連結す
ることも望ましい。
ｎｅｔ ｊｏｉｎｔ）、ねじ等の任意の適切な接合手段
によって、短寸燃料棒２０′の最上端に固定され得る。
延長棒３２は上部タイプレートの設計に応じて、その上
端を上部タイプレート２４に直接に固定してもよいし、
或いは最上のスペーサＳ1 の位置又はその数インチ上方
で終端するようにしてもよい。換言すると、上部タイプ
レート２４がこのような延長棒を受け入れるような設計
でなければ、この延長棒はタイプレートに達しないで最
上のスペーサＳ1 の付近で単に終端させてもよい。延長
棒３２の形態は、後述するように所望の反応度特性に応
じて管状又は中実にすることが出来る。また、炉の停止
中にバンドルから取り出し易くするために、上述のよう
な燃料の入っていない複数の延長棒３２を互いに連結す
ることも望ましい。
【００１８】幾何学的な見地からは、延長棒３２を備え
た短寸燃料棒２０′は、冷却材の圧力低下に関して、特
にチャンネルの二相領域において、流れ抵抗を増大して
流れを減少させることにより、全寸燃料棒２０″と同様
な働きをすることが理解されよう。更に本発明によれ
ば、延長棒３２を組み込んだ再装荷バンドルの出力は、
炉心内の既存の燃料バンドルにより要求される出力によ
りよく整合するように調節できる。例えば、延長棒３２
は、反応度を増大すなわち出力を増大させるために、単
相の水をほぼ完全に満たした中空のジルカロイ管で構成
することが出来る。或いは、反応度を低下させて出力を
低下させるために、水素を含有する物質を全く含まない
延長棒３２（中実又は中空）を形成してもよい。中空の
ジルカロイ延長棒に（例えば天然ウランを介して）ガド
リニウムを添加することにより、反応度を更に低下させ
ることができる。このようにして、バンドルの流れ特性
及び反応度特性の両方の調節を可能にすることにより、
制御棒の移動を最小限にすることができると共に、運転
余裕を改善することができる。
た短寸燃料棒２０′は、冷却材の圧力低下に関して、特
にチャンネルの二相領域において、流れ抵抗を増大して
流れを減少させることにより、全寸燃料棒２０″と同様
な働きをすることが理解されよう。更に本発明によれ
ば、延長棒３２を組み込んだ再装荷バンドルの出力は、
炉心内の既存の燃料バンドルにより要求される出力によ
りよく整合するように調節できる。例えば、延長棒３２
は、反応度を増大すなわち出力を増大させるために、単
相の水をほぼ完全に満たした中空のジルカロイ管で構成
することが出来る。或いは、反応度を低下させて出力を
低下させるために、水素を含有する物質を全く含まない
延長棒３２（中実又は中空）を形成してもよい。中空の
ジルカロイ延長棒に（例えば天然ウランを介して）ガド
リニウムを添加することにより、反応度を更に低下させ
ることができる。このようにして、バンドルの流れ特性
及び反応度特性の両方の調節を可能にすることにより、
制御棒の移動を最小限にすることができると共に、運転
余裕を改善することができる。
【００１９】現時点で最も実用的で好適な実施例である
と考えられるものに関連させて本発明を説明してきた
が、本発明は、ここに開示した実施例に限定されるもの
ではなく、特許請求の範囲に記載された要旨及び範囲内
で種々の改変及び均等構成を包含しているものと理解さ
れたい。
と考えられるものに関連させて本発明を説明してきた
が、本発明は、ここに開示した実施例に限定されるもの
ではなく、特許請求の範囲に記載された要旨及び範囲内
で種々の改変及び均等構成を包含しているものと理解さ
れたい。
【図１】当業界で公知のように第１の燃料バンドル・ス
ペーサの付近で終端している短寸燃料棒を含んでいる燃
料バンドルの斜視図である。
ペーサの付近で終端している短寸燃料棒を含んでいる燃
料バンドルの斜視図である。
【図２】図１に示したものと同様であるが、短寸燃料棒
が第２の燃料バンドル・スペーサの付近で終端している
従来の燃料バンドルの斜視図であり、明瞭にするために
チャンネル及び吊り上げハンドルを省いて示してある。
が第２の燃料バンドル・スペーサの付近で終端している
従来の燃料バンドルの斜視図であり、明瞭にするために
チャンネル及び吊り上げハンドルを省いて示してある。
【図３】図２に示した燃料棒スペーサの一対に関連して
全寸燃料棒と短寸燃料棒とを示している部分拡大図であ
る。
全寸燃料棒と短寸燃料棒とを示している部分拡大図であ
る。
【図４】図３に示したものと同様の部分拡大図である
が、本発明に従って取外し可能な延長棒を、第３の燃料
棒バンドル・スペーサの付近で終端している短寸燃料棒
に取り付けた状態を示す部分拡大図である。
が、本発明に従って取外し可能な延長棒を、第３の燃料
棒バンドル・スペーサの付近で終端している短寸燃料棒
に取り付けた状態を示す部分拡大図である。
１０ 燃料バンドル集合体 １２ ハンドル １４ ノーズ部品 １６ チャンネル ２０ 燃料棒 ２０′ 短寸燃料棒 ２０″ 全寸燃料棒 ２２ 下部タイプレート ２４ 上部タイプレート ２６ ウォータ・ロッド ３２ 取外し可能な延長棒 Ｓ1 〜Ｓ3 スペーサ
Claims (9)
- 【請求項１】 配列内に固定され且つ上部タイプレート
と下部タイプレートとの間に伸びている複数の燃料棒を
有すると共に、前記下部タイプレートから伸びている
が、前記上部タイプレートに達しないで終端している少
なくとも１つの追加燃料棒を含んでいる沸騰水型原子炉
用の燃料バンドルにおいて、 前記少なくとも１つの追加燃料棒に固定されて、実質的
に前記上部タイプレートまで伸びている取外し可能な延
長棒を設けた燃料バンドル。 - 【請求項２】 前記少なくとも１つの追加燃料棒は、前
記燃料バンドルに沿って軸方向に間隔をあけた位置に設
けられている複数のスペーサの内の１つのスペーサの上
端より上方で且つ該上端の近くで終端している請求項１
に記載の燃料バンドル。 - 【請求項３】 前記延長棒は、前記少なくとも１つの追
加燃料棒と実質的に同一の直線上に伸びるように、前記
少なくとも１つの追加燃料棒の頂部に固定されている請
求項１に記載の燃料バンドル。 - 【請求項４】 前記延長棒は、中空であって、反応度を
増大させるために単相の水で実質的に満たされている請
求項１に記載の燃料バンドル。 - 【請求項５】 前記延長棒は、水素を含有する物質を実
質的に全く含んでいない請求項１に記載の燃料バンド
ル。 - 【請求項６】 前記延長棒は、中実のジルカロイ材料で
形成されている請求項５に記載の燃料バンドル。 - 【請求項７】 前記延長棒は、管状のジルカロイ材料で
形成されていて、反応度を増大させるためにガドリニウ
ムが添加されている請求項５に記載の燃料バンドル。 - 【請求項８】 配列内に固定され且つ上部タイプレート
と下部タイプレートとの間に全体的に軸方向に伸びてい
る複数の燃料棒と、軸方向に間隔をあけた位置で前記配
列の前記燃料棒を保持している複数のスペーサとを有
し、前記燃料棒には、下端が前記下部タイプレートに固
定され且つ上端が前記上部タイプレートに固定されてい
る第１の複数の全寸燃料棒、並びに下端が前記下部タイ
プレートに固定され且つ上端が前記スペーサの１つ以上
の上方で該スペーサの付近で終端している第２の複数の
短寸燃料棒が含まれている原子炉用の燃料バンドルにお
いて、 前記複数の短寸燃料棒が実質的に前記上部タイプレート
まで伸びるように、燃料棒延長部材が前記複数の短寸燃
料棒に取り付けられている燃料バンドル。 - 【請求項９】 配列内に固定され且つ上部タイプレート
と下部タイプレートとの間に全体的に軸方向に伸びてい
る複数の燃料棒と、軸方向に間隔をあけた位置で前記配
列の前記燃料棒を保持している複数のスペーサとを有
し、前記燃料棒には、下端が前記下部タイプレートに固
定され且つ上端が前記上部タイプレートに固定されてい
る第１の複数の全寸燃料棒、並びに下端が前記下部タイ
プレートに固定され且つ上端が前記スペーサの１つ以上
の上方で該スペーサの付近で終端している第２の複数の
短寸燃料棒が含まれている原子炉用の燃料バンドルにお
いて、 全ての前記燃料棒をチャンネル内の冷却材流の圧力低下
に関して同じように挙動させる手段と、前記第２の複数
の短寸燃料棒の反応度を変化させるための関連手段とを
含んでいる燃料バンドル。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US34706594A | 1994-11-23 | 1994-11-23 | |
| US08/347065 | 1994-11-23 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08254587A true JPH08254587A (ja) | 1996-10-01 |
Family
ID=23362175
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7300357A Withdrawn JPH08254587A (ja) | 1994-11-23 | 1995-11-20 | 沸騰水型原子炉用の燃料バンドル |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5598450A (ja) |
| EP (1) | EP0714102A1 (ja) |
| JP (1) | JPH08254587A (ja) |
| TW (1) | TW294813B (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5859888A (en) * | 1997-05-07 | 1999-01-12 | General Electric Company | Part length fuel rod extension |
| DE19751688C1 (de) * | 1997-11-21 | 1999-08-19 | Siemens Ag | Adapter für einen verkürzten Brennstab eines Kernreaktor-Brennelements und Verfahren zum Einsetzen oder Herausnehmen von Brennstäben |
| US6148054A (en) * | 1998-11-09 | 2000-11-14 | General Electric Company | Removable separation devices for nuclear fuel bundles |
| US8509377B2 (en) * | 2009-10-02 | 2013-08-13 | Global Nuclear Fuel—Americas, LLC | Fuel bundle designs using mixed spacer types |
| DE102015101618A1 (de) | 2015-02-04 | 2016-08-04 | Poul Chang Metal Industry., Ltd. | Montagewerkzeug für Lager |
| WO2021016077A1 (en) | 2019-07-19 | 2021-01-28 | A. O. Smith Corporation | Uv led sterilizing tank |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4432934A (en) * | 1980-12-16 | 1984-02-21 | Westinghouse Electric Corp. | Displacer rod for use in a mechanical spectral shift reactor |
| US4664882A (en) * | 1984-09-26 | 1987-05-12 | Westinghouse Electric Corp. | Segmented fuel and moderator rod |
| US4728487A (en) * | 1985-04-01 | 1988-03-01 | Westinghouse Electric Corp. | Standardized reduced length burnable absorber rods for a nuclear reactor |
| US5017332A (en) | 1988-04-04 | 1991-05-21 | General Electric Company | Two-phase pressure drop reduction BWR assembly design |
| US5112570A (en) * | 1988-04-04 | 1992-05-12 | Hewlett-Packard Company | Two-phase pressure drop reduction bwr assembly design |
| US5345485A (en) * | 1992-03-13 | 1994-09-06 | Siemens Power Corporation | Coolant vent fuel rod for a light water reactor |
| US5491733A (en) * | 1992-03-13 | 1996-02-13 | Siemens Power Corporation | Nuclear fuel rod assembly apparatus |
| US5245643A (en) * | 1992-03-16 | 1993-09-14 | General Electric Company | Top filled water regions overlying part length fuel rods |
-
1995
- 1995-09-06 TW TW084109297A patent/TW294813B/zh active
- 1995-11-03 EP EP95307859A patent/EP0714102A1/en not_active Withdrawn
- 1995-11-20 JP JP7300357A patent/JPH08254587A/ja not_active Withdrawn
-
1996
- 1996-03-22 US US08/624,032 patent/US5598450A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0714102A1 (en) | 1996-05-29 |
| US5598450A (en) | 1997-01-28 |
| TW294813B (ja) | 1997-01-01 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20030204 |