本發(fā)明涉及核電技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種燃料組件。

背景技術(shù)：

核反應(yīng)堆是通過人工控制裂變物質(zhì)的連鎖核裂變反應(yīng)，用于產(chǎn)生熱量等，進(jìn)行發(fā)電等。

現(xiàn)有的核反應(yīng)堆通常將核燃料加工成燃料棒，與控制棒組合安裝到定位格柵中，形成核燃料組件。通常，定位格柵包括若干條帶，條帶在同一水平面上相互交叉設(shè)置，形成多個(gè)柵元。燃料棒、控制棒等穿設(shè)于對(duì)應(yīng)的柵元中，組成整體的核燃料組件。

核反應(yīng)堆中，冷卻循環(huán)系統(tǒng)的冷卻劑流經(jīng)燃料組件的燃料棒，以將中子慢化并帶走裂變能。在該循環(huán)冷卻過程中，冷卻劑在各燃料棒之間流過，若燃料棒間的冷卻劑流動(dòng)型態(tài)分布不均衡，將在燃料棒間產(chǎn)生不均衡的壓力分布，使得燃料棒遭受流體壓力差，在該壓力差的作用下，燃料棒可能安裝不穩(wěn)，甚至發(fā)生晃動(dòng)，若晃動(dòng)幅度較大，還有可能與鄰近的燃料棒發(fā)生接觸，形成較大的安全隱患。由此，對(duì)于燃料組件而言，如何在循環(huán)冷卻過程中確保冷卻劑流動(dòng)型態(tài)分布均衡尤為重要。

另外，由于下管座上的過濾裝置通常為單層過濾，其過濾性能不足，容易導(dǎo)致雜物隨流體進(jìn)入柵格單元，對(duì)燃料棒包殼造成不必要的沖擊，存在安全隱患。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于，提供一種可提高過濾能力的、用于核反應(yīng)堆的燃料組件。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：本發(fā)明提供一種一種用于核反應(yīng)堆的燃料組件，包括過濾裝置、沿縱向設(shè)于所述過濾裝置上的格架、以及沿縱向安裝在所述格架中的燃料棒；所述過濾裝置包括多片依次排列的單元板，任意相鄰的兩個(gè)所述單元板在多個(gè)拼接處彼此拼合，形成多個(gè)貫通的縱向流體通孔；所述格架包括多個(gè)第一條帶和多個(gè)第二條帶，所述第一條帶和所述第二條帶相交配合形成多個(gè)柵格單元，所述燃料棒對(duì)應(yīng)位于所述柵格單元內(nèi)，至少一個(gè)所述柵格單元的投影范圍僅包含一個(gè)所述拼接處。

優(yōu)選的，每個(gè)所述燃料棒對(duì)應(yīng)覆蓋一個(gè)所述拼接處。

優(yōu)選的，所述燃料棒還覆蓋至少一個(gè)所述流體通孔的至少一部分。

優(yōu)選的，所述第一條帶與所述第二條帶的相交點(diǎn)中的至少一個(gè)與一個(gè)所述拼接處重合。

優(yōu)選的，沿橫截面方向，多個(gè)所述第一條帶和多個(gè)所述第二條帶中的至少一個(gè)橫跨或分割至少一個(gè)所述流體通孔。

優(yōu)選的，所述拼接處包括第一拼接處和第二拼接處，每個(gè)所述第一拼接處對(duì)應(yīng)位于一個(gè)所述柵格單元內(nèi)，且對(duì)應(yīng)被該柵格單元內(nèi)的所述燃料棒覆蓋；每個(gè)所述第二拼接處與所述第一條帶和所述第二條帶的相交點(diǎn)中的一個(gè)重合。

優(yōu)選的，在橫截面上，相鄰的兩個(gè)所述第一拼接處之間的連線長度為第一距離，相鄰的兩個(gè)所述第二拼接處之間的連線長度為第二距離，所述第一距離與所述第二距離長度相等。

優(yōu)選的，所述第二拼接處到與該第二拼接處相鄰的兩個(gè)所述第一拼接處的連線之間的垂直距離為這兩個(gè)第一拼接處之間的第一距離的二分之一。

優(yōu)選的，所述流體通孔的截面形狀為菱形、方形、圓形和橢圓形中的至少一種。

優(yōu)選的，在所述拼接處，兩個(gè)相鄰的所述單元板之間通過焊接拼合。

實(shí)施本發(fā)明的技術(shù)方案，通過調(diào)整柵格單元的位置，使柵格單元的投影范圍僅包含過濾裝置的一個(gè)拼接處，從而利用柵格單元的第一條帶、第二條帶作為一個(gè)阻擋件，來分割過濾裝置的出水口，進(jìn)而提升了過濾能力。

另外，由于燃料棒可以跨設(shè)在過濾裝置的至少兩個(gè)出水口，使得流體可以充分的流過燃料棒的外壁，帶走燃料棒的熱量，降低了壓降，提高了換熱效果。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是依據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的燃料組件的示意圖；

圖2是圖1從下管座的下底面沿a方向的視圖；

圖3是過濾裝置的局部縱向截面圖；

圖4是依據(jù)本發(fā)明一具體實(shí)施例的從下管座的下底面沿a方向的視圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

參見圖1，設(shè)于核反應(yīng)堆中的燃料組件1包括上管座11、導(dǎo)向管12、格架13、燃料棒14、以及下管座15。為方便描述，本文中采用以下方位描述，上管座11與下管座15之間為縱向，上管座11在縱向位于下管座15之上。

格架13沿縱向設(shè)于上管座11與下管座15之間，該格架13包括多個(gè)柵格單元（圖1中未示出），該柵格單元可以是方形。導(dǎo)向管12沿縱向設(shè)于上管座11與下管座15之間，一端與上管座11固定相連，另一端與下管座15固定相連，導(dǎo)向管12之間可彼此平行，并設(shè)于柵格單元中，由此格架13可將導(dǎo)向管12彼此間隔開，并控制導(dǎo)向管12之間的間距，形成燃料組件1的支撐骨架。燃料棒14沿縱向設(shè)于上管座11與下管座15之間，并設(shè)于格架13中，一般各燃料棒14彼此平行，設(shè)于沒有被導(dǎo)向管12占據(jù)的柵格單元中。

圖2是圖1從下管座15的下底面沿a方向的視圖，參見圖2，格架13包括多個(gè)第一條帶131和多個(gè)第二條帶132，第一條帶131和第二條帶132相交配合形成多個(gè)柵格單元130，燃料棒14對(duì)應(yīng)位于柵格單元130內(nèi)。例如，多個(gè)第一條帶131彼此平行，多個(gè)第二條帶132彼此平行，第一條帶131與第二條帶132之間正交相交形成多個(gè)相交點(diǎn)，繼而形成多個(gè)方形柵格單元130。

冷卻劑從下管座15下部流入流經(jīng)燃料組件1，并從上管座11流出。冷卻劑中通常會(huì)夾帶異物，流經(jīng)燃料棒14過程中這些異物易磨蝕燃料棒14，由此需在冷卻劑流經(jīng)燃料棒14之前對(duì)其進(jìn)行過濾，以去除異物。下管座15中設(shè)有過濾裝置150，以在冷卻劑流經(jīng)燃料棒14前過濾大于預(yù)定尺寸的異物，從而盡可能減少異物對(duì)燃料棒14的損傷。

過濾裝置150包括多片依次排列的單元板，例如單元板151-153，任意相鄰的兩個(gè)單元板在多個(gè)拼接處彼此拼合，形成多個(gè)貫通的縱向流體通孔。例如，單元板151和152至少在拼接處154和156拼合，這兩個(gè)單元板在上述兩個(gè)拼接處之間圍合形成間隙空間1501，該間隙空間1501即為上述縱向流體通孔，冷卻劑可從該流體通孔流過。流體通孔（例如流體通孔1501）的截面形狀為菱形、方形、圓形和橢圓形中的至少一種，該截面垂直于縱向。單元板之間可采用多種方式拼合，例如兩個(gè)相鄰的單元板之間可通過焊接拼合，也可通過其它連接件拼合，此處不再贅述。

參見圖3，圖3為過濾裝置150的局部縱向截面圖，在本發(fā)明的一具體實(shí)施方式中，單元板151形成的流體通道包括多個(gè)分隔排列的直段流體入口15a、多個(gè)分隔排列的直段流體出口15c、以及連通直段流體入口15a和直段流體出口15c的流體分通道15b，圖中箭頭示出了冷卻劑的流向。中間位置的每一直段流體入口15a的出口段分別與兩個(gè)流體分通道15b連通，并且，兩個(gè)流體分通道15b分別與相鄰的兩個(gè)直段流體出口15c連通，中間位置的每一直段流體出口15c的入口段分別與兩個(gè)流體分通道15b連通。分段多次過濾異物，降低了由于異物全部在一次過濾后堵塞過濾裝置的風(fēng)險(xiǎn)，并且夾持和留存在燃料組件1的下管座15中異物，伴隨著燃料組件1的卸料一起移至堆外，整個(gè)一回路冷卻劑中的異物總量大幅下降。

燃料組件1中，因燃料棒14設(shè)于柵格單元130內(nèi)，因此可通過柵格單元130來限位燃料棒14，以合理分配燃料棒14的排布。而冷卻劑需流過過濾裝置150的過濾才能流經(jīng)燃料棒14，因此柵格單元130與過濾裝置150的配合將影響冷卻劑對(duì)燃料棒14的流動(dòng)型態(tài)分布以及過濾異物的效能。本發(fā)明中，各柵格單元130沿縱向在下管座15的投影中，至少一個(gè)柵格單元130的投影范圍僅包括一個(gè)拼接處。對(duì)于該柵格單元130而言，多個(gè)流體通道圍繞僅有的一個(gè)拼接處，有利于平衡流經(jīng)這個(gè)柵格單元130的冷卻劑的流動(dòng)型態(tài)分布，減少燃料棒14周邊壓力差的形成。

進(jìn)一步地，每個(gè)燃料棒14對(duì)應(yīng)覆蓋一個(gè)拼接處，此處所說的覆蓋，指的是燃料棒14沿縱向在下管座15上的投影范圍包含一個(gè)拼接處。從而利用柵格單元的第一條帶、第二條帶作為一個(gè)阻擋件，來分割過濾裝置的出水口，進(jìn)而提升了過濾能力。

該燃料棒14并不僅僅覆蓋拼接處，還至少覆蓋一個(gè)流體通孔的至少一部分，此處的覆蓋指的是燃料棒14沿縱向在下管座15上的投影范圍包含一個(gè)流體通孔的至少一部分。例如，循環(huán)冷卻過程中，冷卻劑從圍繞拼接處154的多個(gè)流體通道通過后，圍繞燃料棒14流過，進(jìn)一步平衡流經(jīng)這個(gè)柵格單元130的冷卻劑的流動(dòng)型態(tài)分布。由于燃料棒可以跨設(shè)在過濾裝置的至少兩個(gè)出水口，使得流體可以充分的流過燃料棒的外壁，帶走燃料棒的熱量，降低了壓降，提高了換熱效果。

格架13內(nèi)，第一條帶131與第二條帶132的多個(gè)相交點(diǎn)中，至少有一個(gè)與一個(gè)拼接處重合，例如，一個(gè)相交點(diǎn)與拼接處155重合，這將有利于同一刪個(gè)單元內(nèi)流體通孔的均衡分布。且，沿與縱向垂直的橫截面方向，多個(gè)第一條帶131和多個(gè)第二條帶132中的至少一個(gè)橫跨或分割至少一個(gè)流體通孔，以有效分配單個(gè)柵格單元130內(nèi)圍繞拼接處的流體通孔的分布。上述設(shè)置均可進(jìn)一步平衡流經(jīng)這個(gè)柵格單元130的冷卻劑的流動(dòng)型態(tài)分布。

參見圖4，在本發(fā)明的一具體實(shí)施方式中，拼接處包括第一拼接處154、156和第二拼接處155、157，每個(gè)第一拼接處對(duì)應(yīng)位于一個(gè)柵格單元130內(nèi)，且對(duì)應(yīng)被該柵格單元130內(nèi)的燃料棒14覆蓋；每個(gè)第二拼接處與第一條帶131和第二條帶132的相交點(diǎn)中的一個(gè)重合，即一個(gè)第二拼接處與一個(gè)相交點(diǎn)在同一縱向連線上。由此，每個(gè)柵格單元130的投影范圍內(nèi)沒有包含一個(gè)完整的流體通孔，每個(gè)流體通孔均被一個(gè)條帶橫跨或切割。該設(shè)置下，柵格單元130的投影范圍包含的流體通孔數(shù)量增多，流經(jīng)柵格單元130的冷卻劑的流動(dòng)型態(tài)分布更加均衡。同時(shí)，因每個(gè)流體通孔都被分割，由此可避免大尺寸的異物在燃料棒14之間流過，進(jìn)一步提高了過濾效能。

仍參見圖4，在與縱向垂直的橫截面上，相鄰的兩個(gè)第一拼接處之間的連線長度為第一距離l1，具體指的是形成同一流體通孔的相鄰的兩個(gè)第一拼接處154、156；相鄰的兩個(gè)第二拼接處之間的連線長度為第二距離l2，具體指的是形成同一流體通孔的相鄰的兩個(gè)第二拼接處155、157，上述第一距離l1與第二距離l2長度相等。進(jìn)一步地，第二拼接處155到與該第二拼接處155相鄰的兩個(gè)第一拼接處154、156的連線之間的垂直距離l3為這兩個(gè)第一拼接處154、156之間的第一距離l1的二分之一，同樣，具體指的是第二拼接處155與形成同一流體通孔的相鄰的兩個(gè)第一拼接處154、156。上述設(shè)置可使得單個(gè)柵格單元130內(nèi)的各流體通孔在尺寸上分布更加均勻，從而流經(jīng)柵格單元130的冷卻劑的流動(dòng)型態(tài)分布更加均衡。

綜上，本發(fā)明中，各柵格單元沿縱向在下管座的投影中，至少一個(gè)柵格單元的投影范圍僅包括一個(gè)拼接處，對(duì)于該柵格單元而言，多個(gè)流體通道圍繞僅有的一個(gè)拼接處，有利于平衡流經(jīng)這個(gè)柵格單元的冷卻劑的流動(dòng)型態(tài)分布，減少燃料棒周邊壓力差的形成，從而減少安全隱患。

本發(fā)明實(shí)施例的方法中的步驟可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行順序調(diào)整、合并和刪減。本發(fā)明實(shí)施例的裝置中的模塊或單元或子單元可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行合并、劃分和刪減。

以上所揭露的僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，當(dāng)然不能以此來限定本發(fā)明的權(quán)利范圍，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解實(shí)現(xiàn)上述實(shí)施例的全部或部分流程，并依本發(fā)明權(quán)利要求所作的等同變化，仍屬于發(fā)明所涵蓋的范圍。