Page 76 - 核能协会奖励公报2022（最终）（2023.5.29）

2022

CF3 燃料组件设计 [2022HNJ12]

力的空间曲面防异物下管座。
2 关键技术指标
（1）组件设计目标燃
耗 55GWd/tU， 考 验 燃 耗
52GWd/tU，满足 18 个月长
循环换料要求；
（2）临界热流密度比
AFA 3G 提升 5%，显著提升
燃料组件设计技术是核反应堆的关键核心 了堆芯热工安全性；
技术。本项目依托国防科工局和中核集团重点 （3）组件刚度比 AFA 3G 提升 25%，定
项目，研究设计了我国首个具有完全自主知识 位格架临界屈曲载荷比 AFA 3G 定位格架提升
二 产权的 CF3 燃料组件。 7%，抗震裕量提升 16%，满足三代核电 0.3g
等 1 主要技术内容 抗震需求；
奖
1.1 高燃耗燃料组件设计技术 （4）组件全寿期最大弯曲量仅 3.6mm，

建立了 N36 锆合金工程应用评价体系，研 有效抑制了控制棒落棒和装卸料困难；
发了 N36 包壳燃料棒辐照 - 热 - 力强耦合精细 （5）消除了组件换料吊装勾挂风险，防磨
化性能分析程序，创新设计了预充压与气腔平 止漏能力比 AFA 3G 提升 41%，提高了结构可
衡的高燃耗燃料棒。 靠性。
1.2 高热工安全格架设计及验证技术 3 促进行业科技进步作用及推广应用情况
建立了多维、两相格架热工量化理论评价 （1）首次创建了高燃耗、高热工安全、高
体系，攻克了表征实境效应的试验格架设计技 抗震、高辐照稳定和高结构可靠的“五高”燃
术瓶颈，发明了强交混低空泡聚集搅混翼、强 料组件设计技术体系，解决了“华龙一号”燃
导流导向翼、低压差外刚凸的格架。 料组件出口受限问题，实现自主燃料组件总体
1.3 高抗震燃料组件设计技术 技术国际领先目标；
发明了高强度“管中管”导向管和抗屈曲 （2）已应用于巴基斯坦 K2/K3“华龙一号”
定位格架，建立了高保真抗震分析模型和评价 机组；漳州 1、2 号首炉全堆芯燃料进入备料阶段；
准则。 对 中 核 北 方
1.4 高辐照稳定组件结构设计技术 开 展 了 专 项
建立了高温 - 强载 - 强辐照耦合作用下燃 技术转让；正
料组件变形协同预测技术，发明了控辐照蠕变 在 对 阿 根 廷
抗弯曲燃料组件骨架。 ATUCHA 3 号
1.5 高可靠燃料组件设计技术 核电站进行设
建立了全周期、多因素燃料棒破损分析方 计制造技术转
法，发明了防勾挂定位格架和具有异物捕捉能 让谈判。

完成单位：中国核动力研究设计院
通讯地址：四川省成都市双流区长顺大道一段 328 号
联.系.人：蒋汀岚..电话：028-85905324
电子邮箱：npic_j@163.com

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