[发明专利]由相交金属条带制成的用于核燃料组件的下端配件

说明书

技术领域

本申请要求2012年4月17日提交的美国临时申请第61/625，386号的权益，在2012年4月17日提交的美国临时申请61/625，386的全文在此以参见的方式纳入到本申请的说明书中。

以下涉及核反应堆技术、核发电技术、核反应堆流体动力学设计技术以及相关技术。

背景技术

在一体式压水反应堆(一体式PWR)型的核反应堆设计中，核反应堆堆芯被浸入位于或靠近压力容器底部的主冷却水中。在典型的设计中，主冷却剂在通常直立安装(即，其筒体轴线垂直定向)的筒形压力容器中保持在过冷的液相。中空筒形中央立管同心地布置在压力容器内。主冷却剂问上流过反应堆堆芯，在反应堆堆芯处主冷却剂被加热，并且，主冷却剂上升经过中央立管，从中央立管的顶部排出，并反问向下经过形成在压力容器和中央立管之间的下降环腔流回到反应堆堆芯。在一体式PWR设计中，至少一个蒸汽发生器位于压力容器内部。一些示例性一体式PWR设计在其全部内容以参见的方式纳入本文的2010年12月16日公开的美国公开第2010/0316181Al号的Thome等人的“Integral Helical Coil Pressurized Watef Nuclear Reactof(一体式螺旋线圈压水核反应堆)”中描述。诸如具有外部蒸汽发生器的PWR设计、沸水反应堆(BWR)等的其它轻水核反应堆设计中改变蒸汽发生器和其它部件的布置，但通常将辐射堆芯定位在筒形压力容器的底部处或附近，从而会增大在冷却剂丧失事故(LOCA)中反应堆堆芯保持浸在冷却剂中的可能性。

核反应堆堆芯由多个燃料组件组成。每个燃料组件包括多根燃料棒。精确地限定燃料棒之间间隔的定位格架沿燃料组件的长度垂直地间隔开。在燃料组件的顶部和底部处分别是提供结构支承的上端配件和下端配件。有时被称为下喷嘴的下端配件(LEF)可由下堆芯支承板、支承基座等来支承。

下端配件是冷却剂流入燃料组件的入口。燃料组件还包括散布在燃料棒之间的引导管。将包括中子吸收材料的控制棒插入和提出燃料组件的引导管，以控制堆芯反应。引导管焊接于定位格架组件，并通过紧固件附连于上端配件和下端配件，以形成用于燃料组件的结构支承。一些示例性的紧固件设计其全部内容以参见的方式纳入本文的2012年4月16日提交的美国专利申请13/447，655、“Lowef End Fitting Locknut fof Nuclear Fuel Assembly(用于核燃料组件的下端配件锁定螺母)”中进行描述。大多数下端配件都包括机加工或铸造的主结构构件，且一个或多个其它构件(例如，引导管端部插塞、过滤板等等)可固定于该主结构构件。LEF可包括斜切边缘，以将燃料组件引导到堆芯中，而无需悬置在其它相邻组件上。包括过滤板的一种下端配件在授予Riordan的美国专利5，094，802中进行描述，该专利披露了碎片过滤器，该碎片过滤器呈附连于下端配件的过滤板的形式。

本文所披露的是提供阅读下文后对本领域熟练的技术人员来说变得显而易见的各种好处的改善。

发明内容

根据一个方面，一种设备包括燃料组件，该燃料组件包括多根燃料棒、多个引导管、上端配件以及下端配件，该多根燃料棒相互平行地设置，其中燃料棒包括裂变材料，该多个引导管平行于燃料棒设置并且散布在燃料棒之间，该上端配件与引导管的上端连接，而下端配件与引导管的下端连接。上端配件和下端配件中的至少一个包括由互锁金属条带形成的格架，该互锁金属条带在金属条带之间的相交部处固定在一起。

相交的金属条带能在金属条带之间的相交部处焊接在一起。互锁金属条带的终端能由外部条带界定。格架可包括多个相同、大致相同或不同尺寸的开口。下端配件可包括由互锁金属条带形成的所述格架，该互锁金属条带在金属条带之间的相交部处固定在一起。引导管的下端可包括与下端配件连接的引导管端部插塞。引导管端部插塞可包括非圆形的突部，用以与下端配件中的非圆形格架开口匹配。互锁金属条带可包括冲压金属条带。互锁金属条带可包括不锈钢、因科镍合金或锆合金。