JPH09264983A - 原子炉炉心および燃料集合体 - Google Patents
原子炉炉心および燃料集合体Info
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- JPH09264983A JPH09264983A JP8073597A JP7359796A JPH09264983A JP H09264983 A JPH09264983 A JP H09264983A JP 8073597 A JP8073597 A JP 8073597A JP 7359796 A JP7359796 A JP 7359796A JP H09264983 A JPH09264983 A JP H09264983A
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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
- Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】原子力発電プラントの出力を減少させることな
しにプラントを小型化できる、又は、熱的余裕および炉
停止余裕を確保しつつ出力密度を増加できる、原子炉炉
心および燃料集合体を提供する。 【解決手段】チャンネルボックスに囲まれた有効発熱長
２.５から３.１ｍの燃料集合体を格子間隔２０から３０
cmの正方格子状に装荷し、燃料集合体の一つの対角線の
両側に十字状断面の制御棒を配置して炉心を構成する。
さらに炉心に装荷された燃料集合体の水素のウランに対
する原子数比を３.０から４.５として、発熱密度を５２
ｋＷ／ｌ以上の沸騰水型原子炉の炉心とする。
しにプラントを小型化できる、又は、熱的余裕および炉
停止余裕を確保しつつ出力密度を増加できる、原子炉炉
心および燃料集合体を提供する。 【解決手段】チャンネルボックスに囲まれた有効発熱長
２.５から３.１ｍの燃料集合体を格子間隔２０から３０
cmの正方格子状に装荷し、燃料集合体の一つの対角線の
両側に十字状断面の制御棒を配置して炉心を構成する。
さらに炉心に装荷された燃料集合体の水素のウランに対
する原子数比を３.０から４.５として、発熱密度を５２
ｋＷ／ｌ以上の沸騰水型原子炉の炉心とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は原子炉の炉心および
燃料集合体に係わり、特に発電用沸騰水型原子炉に用い
るのに好適な原子炉炉心および燃料集合体に関する。
燃料集合体に係わり、特に発電用沸騰水型原子炉に用い
るのに好適な原子炉炉心および燃料集合体に関する。
【０００２】
【従来の技術】発電用に使用される沸騰水型原子炉のう
ち、最新のものである改良型沸騰水型原子炉（以下、Ａ
ＢＷＲと呼ぶ）の炉心は、新版機械工学便覧（日本機械
学会，昭和６３年）に記載されているように、８７２体
の燃料集合体を正方格子状に装荷し、炉心平均出力密度
５０.６ｋＷ／ｌ ，熱出力３９２６Ｍｗｔで運転され
る。
ち、最新のものである改良型沸騰水型原子炉（以下、Ａ
ＢＷＲと呼ぶ）の炉心は、新版機械工学便覧（日本機械
学会，昭和６３年）に記載されているように、８７２体
の燃料集合体を正方格子状に装荷し、炉心平均出力密度
５０.６ｋＷ／ｌ ，熱出力３９２６Ｍｗｔで運転され
る。
【０００３】また、特開平6−174874 号公報には、熱的
余裕および炉停止余裕を確保しつつ、燃料集合体を大型
化することにより、炉心に装荷される燃料集合体を大型
化して体数を低減し、燃料取り替えの省力化を図る技術
が記載されている。
余裕および炉停止余裕を確保しつつ、燃料集合体を大型
化することにより、炉心に装荷される燃料集合体を大型
化して体数を低減し、燃料取り替えの省力化を図る技術
が記載されている。
【０００４】また、特開平7−167988 号公報には、沸騰
水と非沸騰水の流路面積割合と冷却材流量を適当な値に
することにより、炉停止余裕および熱的余裕を確保しつ
つ、出力密度を増大し、原子炉の出力の増大を図る技術
が記載されている。
水と非沸騰水の流路面積割合と冷却材流量を適当な値に
することにより、炉停止余裕および熱的余裕を確保しつ
つ、出力密度を増大し、原子炉の出力の増大を図る技術
が記載されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】前記従来技術を用いて
炉心の出力密度を増加すると、熱的余裕を確保するため
に炉心の冷却材流量を増大させる必要があり、冷却材流
量を増大すると炉心の圧損も増加するので、再循環ポン
プの能力向上あるいは台数の増加が必要となり、設備容
量が増大する。また、従来の有効発熱長を持つ炉心の平
均出力密度を増大させた場合は、炉心断面積あたりの蒸
気流量が増大し、気水分離器，蒸気乾燥器についても、
一体あたりの処理容量を増大するか、または台数を増大
させる必要があるので、やはり設備容量が増大する。
炉心の出力密度を増加すると、熱的余裕を確保するため
に炉心の冷却材流量を増大させる必要があり、冷却材流
量を増大すると炉心の圧損も増加するので、再循環ポン
プの能力向上あるいは台数の増加が必要となり、設備容
量が増大する。また、従来の有効発熱長を持つ炉心の平
均出力密度を増大させた場合は、炉心断面積あたりの蒸
気流量が増大し、気水分離器，蒸気乾燥器についても、
一体あたりの処理容量を増大するか、または台数を増大
させる必要があるので、やはり設備容量が増大する。
【０００６】また、炉心の出力密度を増加すると、線出
力密度が増加して熱的余裕が減少しないよう、燃料棒の
長さの総和を増やす必要がある。一方線出力密度が一定
に保たれる場合には表面熱流束が増加して熱的余裕が減
少しないよう、燃料棒の直径は減らすことができない。
従って燃料棒の長さの増加に伴って、燃料インベントリ
が増加する。
力密度が増加して熱的余裕が減少しないよう、燃料棒の
長さの総和を増やす必要がある。一方線出力密度が一定
に保たれる場合には表面熱流束が増加して熱的余裕が減
少しないよう、燃料棒の直径は減らすことができない。
従って燃料棒の長さの増加に伴って、燃料インベントリ
が増加する。
【０００７】一方燃料インベントリが増加すると水素の
ウランに対する原子数比を減少し、運転時と停止時の反
応度差を拡大するため、炉停止余裕が減少する。
ウランに対する原子数比を減少し、運転時と停止時の反
応度差を拡大するため、炉停止余裕が減少する。
【０００８】このため、熱的余裕及び炉停止余裕を確保
しつつ、出力密度およびインベントリを共に増加するこ
とは困難であった。
しつつ、出力密度およびインベントリを共に増加するこ
とは困難であった。
【０００９】本発明の第１の目的は、原子力発電プラン
トの出力を減少させることなしに、プラントを小型化で
きる沸騰水型原子炉の炉心を提供することである。
トの出力を減少させることなしに、プラントを小型化で
きる沸騰水型原子炉の炉心を提供することである。
【００１０】本発明の第２の目的は、炉停止余裕および
熱的余裕を確保しつつ、炉心の出力密度を増大させるこ
とである。
熱的余裕を確保しつつ、炉心の出力密度を増大させるこ
とである。
【００１１】本発明の第３の目的は、原子力発電プラン
トの出力を減少させることなしに、プラントを小型化で
きる沸騰水型原子炉の燃料集合体を提供することであ
る。
トの出力を減少させることなしに、プラントを小型化で
きる沸騰水型原子炉の燃料集合体を提供することであ
る。
【００１２】また、本発明の第４の目的は、炉停止余裕
および熱的余裕を確保しつつ、燃料集合体の出力密度を
増大させることである。
および熱的余裕を確保しつつ、燃料集合体の出力密度を
増大させることである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】第１の目的を達成するた
めの手段は、チャンネルボックスに囲まれた燃料集合体
を複数装荷した原子炉炉心において、燃料集合体の有効
発熱長が２.５ｍ 以上３.４ｍ未満であり、且つ炉心の
単位体積当りの発熱量である出力密度が５２kＷ／ｌよ
り大きくなるように構成する。好ましくは、前記出力密
度を５５ｋＷ／ｌ以上６５ｋＷ／ｌ以下とする。更に好
ましくは、炉心の水平断面の直径を６ｍ以下とする。
めの手段は、チャンネルボックスに囲まれた燃料集合体
を複数装荷した原子炉炉心において、燃料集合体の有効
発熱長が２.５ｍ 以上３.４ｍ未満であり、且つ炉心の
単位体積当りの発熱量である出力密度が５２kＷ／ｌよ
り大きくなるように構成する。好ましくは、前記出力密
度を５５ｋＷ／ｌ以上６５ｋＷ／ｌ以下とする。更に好
ましくは、炉心の水平断面の直径を６ｍ以下とする。
【００１４】第２の目的を達成するための手段は、上記
炉心において、前記燃料集合体は正方格子状に装荷さ
れ、その格子の間隔が２０cm以上３０cm以下で、燃料集
合体間の水ギャップ領域に断面が十字形の制御棒が挿入
可能に設けられ、単位体積当りの燃料棒の長さが３００
０ｍ／ｍ3 以上であり、且つ水ロッド内を除いたチャン
ネルボックス内の冷却水のボイド率が４０％の時に、水
素のウランに対する原子数比が３.０以上４.５以下であ
るように構成する。
炉心において、前記燃料集合体は正方格子状に装荷さ
れ、その格子の間隔が２０cm以上３０cm以下で、燃料集
合体間の水ギャップ領域に断面が十字形の制御棒が挿入
可能に設けられ、単位体積当りの燃料棒の長さが３００
０ｍ／ｍ3 以上であり、且つ水ロッド内を除いたチャン
ネルボックス内の冷却水のボイド率が４０％の時に、水
素のウランに対する原子数比が３.０以上４.５以下であ
るように構成する。
【００１５】第３の目的を達成するための手段は、正方
形断面を持つチャンネルボックスに囲まれた燃料集合体
において、有効発熱長が２.５ｍ以上３.４ｍ未満であ
り、炉心に装荷された状態で、チャンネルボックス外の
水領域も含めた、有効発熱部の単位体積当りの出力密度
が５２ｋＷ／ｌより大きくなるように構成する。好まし
くは、前記出力密度を５５ｋＷ／ｌ以上６５ｋＷ／ｌ以
下とする。
形断面を持つチャンネルボックスに囲まれた燃料集合体
において、有効発熱長が２.５ｍ以上３.４ｍ未満であ
り、炉心に装荷された状態で、チャンネルボックス外の
水領域も含めた、有効発熱部の単位体積当りの出力密度
が５２ｋＷ／ｌより大きくなるように構成する。好まし
くは、前記出力密度を５５ｋＷ／ｌ以上６５ｋＷ／ｌ以
下とする。
【００１６】第４の目的を達成するための手段は、上記
燃料集合体において、チャンネルボックスの内側の一辺
の長さが１９cm以上２９cm以下で、炉心に装荷された状
態で、チャンネルボックス外の水領域を含めた単位体積
当りの燃料棒の長さが3000ｍ／ｍ3 以上であり、且つ水
ロッド内を除いたチャンネルボックス内の冷却水のボイ
ド率が４０％の時に、水素のウランに対する原子数比が
３.０以上４.５以下であるように構成する。
燃料集合体において、チャンネルボックスの内側の一辺
の長さが１９cm以上２９cm以下で、炉心に装荷された状
態で、チャンネルボックス外の水領域を含めた単位体積
当りの燃料棒の長さが3000ｍ／ｍ3 以上であり、且つ水
ロッド内を除いたチャンネルボックス内の冷却水のボイ
ド率が４０％の時に、水素のウランに対する原子数比が
３.０以上４.５以下であるように構成する。
【００１７】本発明による炉心および燃料集合体では、
炉心高さが従来より短尺化されているにも関わらず、出
力密度が増加することによって、従来と同程度の直径の
円筒形炉心において、従来程度またはそれ以上の熱出力
が得られる。従って、従来程度またはそれ以上の電気出
力が得られる。その一方、炉心の有効発熱長が短尺化す
ることにより、炉心および制御棒と、制御棒を収容する
制御棒案内管が、それぞれ短尺化するので、原子炉圧力
容器も短尺化できる。さらに、原子炉圧力容器の下方に
備えられた制御棒駆動機構も短尺化できる。また、燃料
集合体および制御棒駆動機構を交換，整備，貯蔵するた
めの空間も減少するので、原子炉建屋に関わる物量が大
幅に減少する。
炉心高さが従来より短尺化されているにも関わらず、出
力密度が増加することによって、従来と同程度の直径の
円筒形炉心において、従来程度またはそれ以上の熱出力
が得られる。従って、従来程度またはそれ以上の電気出
力が得られる。その一方、炉心の有効発熱長が短尺化す
ることにより、炉心および制御棒と、制御棒を収容する
制御棒案内管が、それぞれ短尺化するので、原子炉圧力
容器も短尺化できる。さらに、原子炉圧力容器の下方に
備えられた制御棒駆動機構も短尺化できる。また、燃料
集合体および制御棒駆動機構を交換，整備，貯蔵するた
めの空間も減少するので、原子炉建屋に関わる物量が大
幅に減少する。
【００１８】また、本発明による炉心または燃料集合体
では、図１２に示すように、単位体積当りの燃料棒長さ
が３０００ｍ／ｍ3 以上であるので、出力密度を高めて
も線出力密度を従来以下とすることができる。更に、水
ロッド内を除いたチャンネルボックス内の冷却水のボイ
ド率が４０％の時に、水素のウランに対する原子数比
（Ｈ／Ｕ）を３.０以上４.５以下とすることにより、燃
料棒の表面熱流束を従来程度とすることができ、熱的余
裕を確保できる。
では、図１２に示すように、単位体積当りの燃料棒長さ
が３０００ｍ／ｍ3 以上であるので、出力密度を高めて
も線出力密度を従来以下とすることができる。更に、水
ロッド内を除いたチャンネルボックス内の冷却水のボイ
ド率が４０％の時に、水素のウランに対する原子数比
（Ｈ／Ｕ）を３.０以上４.５以下とすることにより、燃
料棒の表面熱流束を従来程度とすることができ、熱的余
裕を確保できる。
【００１９】また、断面が十字状の制御棒を、燃料集合
体の横断面の一つの対角線の両側の燃料集合体周囲の水
ギャップ領域に挿入可能に設けることにより、制御棒の
４枚の翼のそれぞれの幅を隣接する制御棒と接触しない
範囲で大型化して制御棒価値を増大できる。これによ
り、図１３に示すように、本発明のＨ／Ｕの範囲で炉停
止余裕を確保できる。
体の横断面の一つの対角線の両側の燃料集合体周囲の水
ギャップ領域に挿入可能に設けることにより、制御棒の
４枚の翼のそれぞれの幅を隣接する制御棒と接触しない
範囲で大型化して制御棒価値を増大できる。これによ
り、図１３に示すように、本発明のＨ／Ｕの範囲で炉停
止余裕を確保できる。
【００２０】
【発明の実施の形態】図１に本発明による炉心および燃
料集合体の実施例を示す。
料集合体の実施例を示す。
【００２１】有効発熱長３.１ｍの燃料集合体を格子間
隔が２３.２cmの正方格子状に装荷し、内側の一辺の長
さが２０.９cm のチャンネルボックス１に囲まれた燃料
集合体の一つの対角線の両側の燃料集合体周囲の水ギャ
ップ領域２に、十字型断面をもつ制御棒３を挿入するこ
とにより、出力を制御する炉心の例である。燃料集合体
は正方形断面のチャンネルボックス１内に、燃料棒４ま
たは燃料棒４より全長が短く下流が冷却材流路となる部
分長燃料棒５を、縦横それぞれ１４本の正方格子状に配
置し、その一部を燃料棒より断面積の大きい４本の水ロ
ッド６で置き換えた配置とする。部分長燃料棒５の長さ
は燃料棒４の長さの約三分の一とする。単位体積内の燃
料棒の長さは約３２５０ｍ／ｍ3 であり、さらに水ロッ
ド内を除いたチャンネルボックス内の冷却水のボイド率
が４０％の時に水素のウランに対する原子数比が約４.
１ である。これにより、炉停止余裕，熱的余裕を確保
しつつ、炉心の出力密度を約５５ｋＷ／ｌとすることが
できる。また、部分長燃料棒を配置することにより、圧
力損失の低減を図っている。
隔が２３.２cmの正方格子状に装荷し、内側の一辺の長
さが２０.９cm のチャンネルボックス１に囲まれた燃料
集合体の一つの対角線の両側の燃料集合体周囲の水ギャ
ップ領域２に、十字型断面をもつ制御棒３を挿入するこ
とにより、出力を制御する炉心の例である。燃料集合体
は正方形断面のチャンネルボックス１内に、燃料棒４ま
たは燃料棒４より全長が短く下流が冷却材流路となる部
分長燃料棒５を、縦横それぞれ１４本の正方格子状に配
置し、その一部を燃料棒より断面積の大きい４本の水ロ
ッド６で置き換えた配置とする。部分長燃料棒５の長さ
は燃料棒４の長さの約三分の一とする。単位体積内の燃
料棒の長さは約３２５０ｍ／ｍ3 であり、さらに水ロッ
ド内を除いたチャンネルボックス内の冷却水のボイド率
が４０％の時に水素のウランに対する原子数比が約４.
１ である。これにより、炉停止余裕，熱的余裕を確保
しつつ、炉心の出力密度を約５５ｋＷ／ｌとすることが
できる。また、部分長燃料棒を配置することにより、圧
力損失の低減を図っている。
【００２２】図２，図３，図４，図５，図６には本発明
による炉心および燃料集合体の別の実施例を示す。図１
の実施例と同様に有効発熱長３.１ｍ の燃料集合体を格
子間隔が２３.２cm の正方格子状に装荷し、チャンネル
ボックス１に囲まれた燃料集合体の一つの対角線の両側
の燃料集合体周囲の水ギャップ領域２に、十字型断面を
もつ制御棒３を挿入することにより、出力を制御する炉
心の例である。燃料集合体は正方形断面のチャンネルボ
ックス１内に、燃料棒４または部分長燃料棒５を、縦横
それぞれ１４本の正方格子状に配置した例である。一本
以上の水ロッド６を配置してもよい。
による炉心および燃料集合体の別の実施例を示す。図１
の実施例と同様に有効発熱長３.１ｍ の燃料集合体を格
子間隔が２３.２cm の正方格子状に装荷し、チャンネル
ボックス１に囲まれた燃料集合体の一つの対角線の両側
の燃料集合体周囲の水ギャップ領域２に、十字型断面を
もつ制御棒３を挿入することにより、出力を制御する炉
心の例である。燃料集合体は正方形断面のチャンネルボ
ックス１内に、燃料棒４または部分長燃料棒５を、縦横
それぞれ１４本の正方格子状に配置した例である。一本
以上の水ロッド６を配置してもよい。
【００２３】図７，図８，図９，図１０には本発明によ
る炉心および燃料集合体のさらに別の実施例を示す。燃
料集合体は正方形断面のチャンネルボックス１内に、燃
料棒４または部分長燃料棒５を、縦横それぞれ１５本の
正方格子状に配置し、その一部を燃料棒より断面積の大
きい１本以上の水ロッド６で置き換えた配置とした例で
ある。
る炉心および燃料集合体のさらに別の実施例を示す。燃
料集合体は正方形断面のチャンネルボックス１内に、燃
料棒４または部分長燃料棒５を、縦横それぞれ１５本の
正方格子状に配置し、その一部を燃料棒より断面積の大
きい１本以上の水ロッド６で置き換えた配置とした例で
ある。
【００２４】以上の各実施例は、チャンネルボックス外
の水ギャップ幅と、チャンネル内の水ロッドおよび燃料
棒の、形状，本数，直径を最適化することにより、いず
れも単位体積当りの燃料棒の長さが３０００ｍ／ｍ3 以
上であり、かつ水ロッド内を除いたチャンネルボックス
内の冷却水のボイド率が４０％の時に水素のウランに対
する原子数比を３.０以上４.５以下とした例であり、炉
停止余裕，熱的余裕を確保しつつ、出力密度を５５ｋＷ
／ｌ以上とすることができる。
の水ギャップ幅と、チャンネル内の水ロッドおよび燃料
棒の、形状，本数，直径を最適化することにより、いず
れも単位体積当りの燃料棒の長さが３０００ｍ／ｍ3 以
上であり、かつ水ロッド内を除いたチャンネルボックス
内の冷却水のボイド率が４０％の時に水素のウランに対
する原子数比を３.０以上４.５以下とした例であり、炉
停止余裕，熱的余裕を確保しつつ、出力密度を５５ｋＷ
／ｌ以上とすることができる。
【００２５】また、これらの燃料集合体を図１１に横断
面を示すように３９２体装荷することにより円筒形炉心
を構成すると、たとえば出力密度を６１ｋＷ／ｌとすれ
ば、熱出力は３９００Ｍｗｔ，炉心横断面の直径は約
５.４ｍ となり、出力において同規模のＡＢＷＲ炉心と
ほぼ同じ直径となる。
面を示すように３９２体装荷することにより円筒形炉心
を構成すると、たとえば出力密度を６１ｋＷ／ｌとすれ
ば、熱出力は３９００Ｍｗｔ，炉心横断面の直径は約
５.４ｍ となり、出力において同規模のＡＢＷＲ炉心と
ほぼ同じ直径となる。
【００２６】一方、本実施例では燃料集合体の有効発熱
長が、従来のＡＢＷＲの約３.７ｍに比べ、約０.６ｍ
短いので、これを用いた原子力発電プラントでは、燃料
集合体，制御棒案内管，制御棒駆動機構がそれぞれ０.
６ｍ 短尺化され、さらに制御棒駆動機構を交換するた
めの作業スペースおよび燃料交換のためのスペースの高
さも同程度低減されるので、従来技術による炉心を用い
たプラントに比べ、原子炉建屋高さは約３ｍ低減され
る。
長が、従来のＡＢＷＲの約３.７ｍに比べ、約０.６ｍ
短いので、これを用いた原子力発電プラントでは、燃料
集合体，制御棒案内管，制御棒駆動機構がそれぞれ０.
６ｍ 短尺化され、さらに制御棒駆動機構を交換するた
めの作業スペースおよび燃料交換のためのスペースの高
さも同程度低減されるので、従来技術による炉心を用い
たプラントに比べ、原子炉建屋高さは約３ｍ低減され
る。
【００２７】また、本実施例では装荷される燃料集合体
数はＡＢＷＲの８７２体に比べ半数以下となり、燃料交
換が省力化される。
数はＡＢＷＲの８７２体に比べ半数以下となり、燃料交
換が省力化される。
【００２８】
【発明の効果】本発明によれば、発電プラント出力を減
少させることなしに、プラントを小型化でき、また、熱
的余裕および炉停止余裕を確保しつつ、炉心及び燃料集
合体の出力密度を増加できる。
少させることなしに、プラントを小型化でき、また、熱
的余裕および炉停止余裕を確保しつつ、炉心及び燃料集
合体の出力密度を増加できる。
【図１】本発明による炉心の一部分および燃料集合体の
水平断面図。
水平断面図。
【図２】本発明による炉心の一部分および燃料集合体の
水平断面図。
水平断面図。
【図３】本発明による炉心の一部分および燃料集合体の
水平断面図。
水平断面図。
【図４】本発明による炉心の一部分および燃料集合体の
水平断面図。
水平断面図。
【図５】本発明による炉心の一部分および燃料集合体の
水平断面図。
水平断面図。
【図６】本発明による炉心の一部分および燃料集合体の
水平断面図。
水平断面図。
【図７】本発明による炉心の一部分および燃料集合体の
水平断面図。
水平断面図。
【図８】本発明による炉心の一部分および燃料集合体の
水平断面図。
水平断面図。
【図９】本発明による炉心の一部分および燃料集合体の
水平断面図。
水平断面図。
【図１０】本発明による炉心の一部分および燃料集合体
の水平断面図。
の水平断面図。
【図１１】本発明による炉心全体の水平断面図。
【図１２】線出力密度と炉心の単位体積当りの燃料棒長
さの関係を示す図。
さの関係を示す図。
【図１３】炉停止余裕と水素対ウラン原子数比の関係を
示す図。
示す図。
１…チャンネルボックス、２…水ギャップ、３…制御
棒、４…燃料棒、５…部分長燃料棒、６…水ロッド。
棒、４…燃料棒、５…部分長燃料棒、６…水ロッド。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 青山 肇男 茨城県日立市大みか町七丁目２番１号 株 式会社日立製作所電力・電機開発本部内 (72)発明者 嶋田 秀充 茨城県日立市大みか町七丁目２番１号 株 式会社日立製作所電力・電機開発本部内
Claims (7)
- 【請求項１】チャンネルボックスに囲まれた燃料集合体
を複数装荷した原子炉炉心において、 燃料集合体の有効発熱長が２.５ｍ以上３.４ｍ未満であ
り、且つ炉心の単位体積当りの発熱量である出力密度が
５２ｋＷ／ｌより大きいことを特徴とする原子炉炉心。 - 【請求項２】請求項１において、前記出力密度が５５ｋ
Ｗ／ｌ以上６５ｋＷ／ｌ以下であることを特徴とする原
子炉炉心。 - 【請求項３】請求項２において、更に炉心の水平断面の
直径が６ｍ以下であることを特徴とする原子炉炉心。 - 【請求項４】請求項１において、前記燃料集合体は正方
格子状に装荷され、その格子の間隔が２０cm以上３０cm
以下で、燃料集合体間の水ギャップ領域に断面が十字形
の制御棒が挿入可能に設けられ、単位体積当りの燃料棒
の長さが３０００ｍ／ｍ3 以上であり、且つ水ロッド内
を除いたチャンネルボックス内の冷却水のボイド率が４
０％の時に、水素のウランに対する原子数比が３.０以
上４.５以下であることを特徴とする原子炉炉心。 - 【請求項５】正方形断面を持つチャンネルボックスに囲
まれた燃料集合体において、 有効発熱長が２.５ｍ以上３.４ｍ未満であり、炉心に装
荷された状態で、チャンネルボックス外の水領域も含め
た、有効発熱部の単位体積当りの出力密度が５２ｋＷ／
ｌより大きいことを特徴とする燃料集合体。 - 【請求項６】請求項５において、前記出力密度が５５ｋ
Ｗ／ｌ以上６５ｋＷ／ｌ以下であることを特徴とする燃
料集合体。 - 【請求項７】請求項６において、チャンネルボックスの
内側の一辺の長さが１９cm以上２９cm以下で、炉心に装
荷された状態で、チャンネルボックス外の水領域を含め
た単位体積当りの燃料棒の長さが３０００ｍ／ｍ3 以上
であり、且つ水ロッド内を除いたチャンネルボックス内
の冷却水のボイド率が４０％の時に、水素のウランに対
する原子数比が３.０以上４.５以下であることを特徴と
する燃料集合体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8073597A JPH09264983A (ja) | 1996-03-28 | 1996-03-28 | 原子炉炉心および燃料集合体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8073597A JPH09264983A (ja) | 1996-03-28 | 1996-03-28 | 原子炉炉心および燃料集合体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09264983A true JPH09264983A (ja) | 1997-10-07 |
Family
ID=13522901
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8073597A Pending JPH09264983A (ja) | 1996-03-28 | 1996-03-28 | 原子炉炉心および燃料集合体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09264983A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007232500A (ja) * | 2006-02-28 | 2007-09-13 | Hitachi Ltd | 原子炉の運転方法及び原子力発電プラント |
| US7333584B2 (en) | 2004-01-14 | 2008-02-19 | Hitachi - Ge Nuclear Energy, Ltd. | Nuclear power plant and operation method thereof |
| US7614233B2 (en) | 2005-01-28 | 2009-11-10 | Hitachi-Ge Nuclear Energy, Ltd. | Operation method of nuclear power plant |
| JP2011102813A (ja) * | 2011-01-27 | 2011-05-26 | Hitachi-Ge Nuclear Energy Ltd | 原子炉の運転方法及び原子力発電プラント |
-
1996
- 1996-03-28 JP JP8073597A patent/JPH09264983A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7333584B2 (en) | 2004-01-14 | 2008-02-19 | Hitachi - Ge Nuclear Energy, Ltd. | Nuclear power plant and operation method thereof |
| US7970094B2 (en) | 2004-01-14 | 2011-06-28 | Hitachi-Ge Nuclear Energy, Ltd. | Nuclear power plant and operation method thereof |
| US7614233B2 (en) | 2005-01-28 | 2009-11-10 | Hitachi-Ge Nuclear Energy, Ltd. | Operation method of nuclear power plant |
| US7997078B2 (en) | 2005-01-28 | 2011-08-16 | Hitachi-Ge Nuclear Energy, Ltd. | Operation method of nuclear power plant |
| US8291704B2 (en) | 2005-01-28 | 2012-10-23 | Hitachi-Ge Nuclear Energy, Ltd. | Operation method of nuclear power plant |
| US8453451B2 (en) | 2005-01-28 | 2013-06-04 | Hitachi-Ge Nuclear Energy, Ltd. | Operation method of nuclear power plant |
| JP2007232500A (ja) * | 2006-02-28 | 2007-09-13 | Hitachi Ltd | 原子炉の運転方法及び原子力発電プラント |
| JP2011102813A (ja) * | 2011-01-27 | 2011-05-26 | Hitachi-Ge Nuclear Energy Ltd | 原子炉の運転方法及び原子力発電プラント |
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