葉 青，黨哈雷，杜 炳

(上海核工程研究設(shè)計(jì)院，上海 200233)

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機(jī)械補(bǔ)償運(yùn)行對(duì)壓水堆核電廠運(yùn)行影響研究

葉 青，黨哈雷，杜 炳

(上海核工程研究設(shè)計(jì)院，上海 200233)

核電在整個(gè)電力市場(chǎng)中份額的不斷增加，對(duì)于核電廠控制的要求也不斷提高，先后有3種主要控制方式被提出，分別為A模式、G模式和機(jī)械補(bǔ)償控制策略。其中機(jī)械補(bǔ)償是一種主要依靠控制棒進(jìn)行反應(yīng)性和功率分布控制的快速精確的先進(jìn)控制策略。為了評(píng)價(jià)其相對(duì)于傳統(tǒng)核電廠控制策略對(duì)于運(yùn)行的影響，分別從功率峰因子、含硼廢水產(chǎn)生和控制棒步躍數(shù)三個(gè)方面對(duì)其進(jìn)行了分析評(píng)價(jià)。結(jié)果表明機(jī)械補(bǔ)償策略能夠顯著降低含硼廢水，提高核電廠的經(jīng)濟(jì)性，并且不會(huì)對(duì)功率峰因子較大影響，且控制棒步躍數(shù)能夠滿足設(shè)計(jì)要求。

機(jī)械補(bǔ)償；含硼廢水；步躍數(shù)

核電廠在基本負(fù)荷模式下運(yùn)行具有最大的經(jīng)濟(jì)效益，并且容易實(shí)現(xiàn)有效控制。在目前我國(guó)的整個(gè)電力市場(chǎng)中核電所占比重很小，因此可以不參與電網(wǎng)調(diào)峰。但是隨著核電市場(chǎng)份額的逐漸增大，以及風(fēng)能等間歇性供電能源的并網(wǎng)，核電廠被要求更多的參與電網(wǎng)調(diào)峰，這對(duì)核電廠的運(yùn)行控制方式以及負(fù)荷跟蹤運(yùn)行能力提出了更高的要求。在壓水堆核電廠發(fā)展初期，基于硼的功率調(diào)節(jié)方式A模式被廣泛應(yīng)用。隨著對(duì)核電廠負(fù)荷跟蹤能力要求的提高，采用黑棒和灰棒進(jìn)行功率控制的G模式被提出。美國(guó)用戶要求文件(Utility Requirements Document[1]，簡(jiǎn)稱URD)對(duì)核電廠的一項(xiàng)要求是：在大部分壽期內(nèi)可以實(shí)現(xiàn)50%額定功率的不調(diào)硼負(fù)荷跟蹤運(yùn)行。美國(guó)西屋公司提出了機(jī)械補(bǔ)償運(yùn)行控制模式，提高了運(yùn)行的靈活性和經(jīng)濟(jì)性，以滿足URD對(duì)負(fù)荷跟蹤運(yùn)行的要求。為了評(píng)估機(jī)械補(bǔ)償運(yùn)行控制方式對(duì)壓水堆核電廠運(yùn)行的影響，本文將分別從功率峰因子、硼廢水產(chǎn)生和控制棒步躍數(shù)等角度對(duì)其進(jìn)行影響評(píng)價(jià)研究。

1 核電廠運(yùn)行控制模式

核電廠功率的改變將引起燃料和慢化劑溫度、氙濃度和氙分布，以及軸向功率分布的改變。核電廠應(yīng)采用合理的運(yùn)行控制策略補(bǔ)償堆芯反應(yīng)性的變化，控制堆芯軸向功率分布在合理的范圍之內(nèi)。目前核電廠運(yùn)行控制模式主要包括：A模式、G模式和MSHIM控制模式。

(1)A模式

在壓水堆發(fā)展初期，核電廠主要以基本負(fù)荷模式運(yùn)行，基于硼的功率調(diào)節(jié)方式被廣泛應(yīng)用。在該控制模式下，由控制棒和硼系統(tǒng)共同完成電廠負(fù)荷跟蹤。由于控制棒為黑棒，限制了其插入堆芯的深度，因此控制棒對(duì)堆芯反應(yīng)性的調(diào)節(jié)能力非常有限，主要是通過(guò)硼濃度的改變實(shí)現(xiàn)功率的調(diào)節(jié)?；矩?fù)荷運(yùn)行時(shí)，A模式只需要改變硼濃度即可實(shí)現(xiàn)堆芯的有效控制[2]，而且控制棒插入較少，堆芯徑向和軸向燃耗較為均勻。但是在負(fù)荷跟蹤過(guò)程中，功率調(diào)節(jié)速率將受到化容系統(tǒng)的限制，并且需要頻繁調(diào)節(jié)堆芯硼濃度，不僅會(huì)產(chǎn)生大量含硼廢水，還極大地增加了操縱員的負(fù)擔(dān)。

(2)G模式

隨著核電市場(chǎng)份額的增加，核電廠需要參與電網(wǎng)調(diào)頻，因此必須具備快速負(fù)荷跟蹤能力，為此G模式被提出。G模式采用中子吸收效率較低的灰棒和黑棒補(bǔ)償快速功率變化引起的反應(yīng)性變化[2]。正常運(yùn)行時(shí)，堆芯冷卻劑溫度調(diào)節(jié)引起的微小反應(yīng)性變化由主調(diào)節(jié)棒(黑棒)進(jìn)行控制。當(dāng)反應(yīng)堆功率降低時(shí)，堆芯冷卻劑溫度發(fā)生變化，導(dǎo)致軸向功率分布向堆芯上部偏移，而灰棒的插入將使得軸向功率向下偏移，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)軸向功率分布的有效控制?；野舻囊胧沟肎模式中使用的硼酸量小于A模式。且較快地實(shí)現(xiàn)較大范圍的功率調(diào)節(jié)，減少了廢水的產(chǎn)生。但是在降功率和低功率運(yùn)行過(guò)程中，仍然需要調(diào)節(jié)堆芯硼濃度以補(bǔ)償氙毒引起的反應(yīng)性變化，不易實(shí)現(xiàn)堆芯的自動(dòng)控制。而且在功率變化較慢的情況下，其產(chǎn)生的廢水量將大于A模式。

(3)機(jī)械補(bǔ)償運(yùn)行控制策略

實(shí)現(xiàn)核電廠大幅功率變化時(shí)堆芯的快速精確控制是先進(jìn)運(yùn)行控制策略的主要目標(biāo)之一。目前壓水堆核電廠反應(yīng)性控制策略主要包括化學(xué)容積控制、固體可燃毒物和控制棒，化學(xué)容積和固體可燃毒物控制速度較慢，適合進(jìn)行長(zhǎng)期的反應(yīng)性管理，然而控制棒則可進(jìn)行快速反應(yīng)性控制和精確的功率分布控制，也是目前先進(jìn)控制策略采用的主要方式。機(jī)械補(bǔ)償同樣主要采用控制棒進(jìn)行核電廠控制，其以常軸向偏移控制方式為基礎(chǔ)，采用兩種功能獨(dú)立的控制棒組(M棒組和AO棒組)分別進(jìn)行堆芯反應(yīng)性和軸向功率偏移的控制。由于在核電廠運(yùn)行的大部分時(shí)間內(nèi)，均采用控制棒進(jìn)行堆芯的控制，這使得核電廠能夠在很大程度上進(jìn)行自動(dòng)控制，極大的減輕了操縱員的負(fù)擔(dān)。

采用機(jī)械補(bǔ)償控制策略進(jìn)行負(fù)荷跟蹤運(yùn)行控制時(shí)，M棒組具有較大的反應(yīng)性控制能力，因此該過(guò)程中功率大幅(50%RTP以下)變化所產(chǎn)生的反應(yīng)性可以完全由M棒組進(jìn)行補(bǔ)償，而不需要調(diào)節(jié)堆芯硼濃度進(jìn)行輔助控制，從而大幅減少了含硼廢水的產(chǎn)生。圖1展示了采用機(jī)械補(bǔ)償控制策略進(jìn)行連續(xù)一周的不調(diào)硼負(fù)荷跟蹤運(yùn)行。由圖1中也可以發(fā)現(xiàn)：在控制過(guò)程中控制棒進(jìn)行了頻繁大幅的移動(dòng)，其將導(dǎo)致控制棒步躍數(shù)的迅速增加，從而造成控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和控制棒服役壽命的減少，此外控制棒插入有可能造成堆芯功率峰因子的增加。

堆芯功率峰因子的增加、含硼廢水的產(chǎn)生和控制棒在堆服役時(shí)間等均會(huì)對(duì)核電廠運(yùn)行產(chǎn)生較大的影響?；谏鲜龇治?，本文將分別從功率峰因子、含硼廢水和控制棒壽命的角度對(duì)機(jī)械補(bǔ)償運(yùn)行控制策略進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。

圖1 典型的MSHIM控制策略連續(xù)負(fù)荷跟蹤

2 對(duì)功率峰因子的影響評(píng)價(jià)

核電廠通常處于滿功率(或接近滿功率)的穩(wěn)定基本負(fù)荷下運(yùn)行。對(duì)于A模式和G模式反應(yīng)堆運(yùn)行模式其主要采用化學(xué)容積控制方式進(jìn)行堆芯反應(yīng)性控制，該方式通過(guò)調(diào)整堆芯硼濃度補(bǔ)償由于燃耗或者冷卻劑溫度改變所導(dǎo)致的反應(yīng)性變化。由于硼濃度在堆芯內(nèi)均勻分布，因此硼濃度的變化不會(huì)導(dǎo)致較大功率峰因子的增加。而對(duì)于機(jī)械補(bǔ)償控制策略，在一定的時(shí)間段內(nèi)堆芯的反應(yīng)性變化則是由控制棒進(jìn)行補(bǔ)償?shù)?，而控制棒插入堆芯通常?huì)導(dǎo)致堆芯功率峰因子的增加，特別是當(dāng)控制棒價(jià)值較大時(shí)。

在機(jī)械補(bǔ)償控制策略的設(shè)計(jì)主要通過(guò)以下兩種方式降低該問(wèn)題的影響：①采用吸收能力相對(duì)較弱的“灰”控制棒設(shè)計(jì)；②合理布置調(diào)節(jié)棒組及其分組，并優(yōu)化控制插入順序、棒組間重疊移動(dòng)步數(shù)等。

這些優(yōu)化設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)將使得控制棒插入堆芯所導(dǎo)致的峰因子升高控制在合理范圍內(nèi)。某百萬(wàn)千萬(wàn)級(jí)核電廠機(jī)械補(bǔ)償控制方式和連續(xù)調(diào)硼控制方式下基本負(fù)荷運(yùn)行時(shí)堆芯的最大焓升熱管因子和功率峰因子隨燃耗的變化曲線，如圖2所示。從圖2可以發(fā)現(xiàn)，采用機(jī)械補(bǔ)償控制策略后堆芯峰因子略有增加，相對(duì)于設(shè)計(jì)限值仍具有較大的裕量。

圖2 基本負(fù)荷下MSHIM對(duì)于功率峰因子的影響

當(dāng)核電廠處于負(fù)荷跟蹤運(yùn)行時(shí)，為了實(shí)現(xiàn)功率的快速控制A模式、G模式和機(jī)械補(bǔ)償控制策略均不同程度地采用控制棒進(jìn)行反應(yīng)性和功率分布控制，因此均會(huì)不同程度的導(dǎo)致功率峰因子增大。通過(guò)相關(guān)的分析已驗(yàn)證機(jī)械補(bǔ)償運(yùn)行策略在不同模式的負(fù)荷跟蹤過(guò)程中均能夠?qū)⒐β史逡蜃涌刂圃诤侠矸秶鷥?nèi)，且具有一定的功率裕量。

上述分析說(shuō)明：相比于A模式和G模式，機(jī)械補(bǔ)償控制策略通過(guò)優(yōu)化控制棒設(shè)計(jì)和控制棒布置及其分組方案，將運(yùn)行過(guò)程中堆芯的功率峰因子控制在合理范圍之內(nèi)，并不會(huì)因此降低堆芯運(yùn)行的靈活性。

3 對(duì)含硼廢水的影響評(píng)價(jià)

在目前商用壓水堆核電廠運(yùn)行控制中，化學(xué)容積控制仍然是一種不可替代的運(yùn)行控制方式，其主要是通過(guò)調(diào)整堆芯硼濃度而實(shí)現(xiàn)堆芯反應(yīng)性的有效控制，但是在硼濃度調(diào)整過(guò)程中便會(huì)產(chǎn)生含硼廢水。硼通過(guò)放射性廢液處理系統(tǒng)處理后，最終將隨著核電廠含氚和放射性核素的流出液一起排入環(huán)境受納水體中。硼的過(guò)量吸收對(duì)于動(dòng)植物均具有一定的危害性，機(jī)械補(bǔ)償控制策略能夠大大減小甚至消除負(fù)荷跟蹤過(guò)程中硼廢水的產(chǎn)生，從而從源頭上控制了硼對(duì)于生態(tài)環(huán)境的危害，同時(shí)也會(huì)降低核電廠對(duì)于含硼廢水的處理要求，進(jìn)一步提供電廠經(jīng)濟(jì)性。

在壓水堆核電廠中，能夠產(chǎn)生大量含硼廢水的運(yùn)行工況包括：?jiǎn)?停堆、基本負(fù)荷和負(fù)荷跟蹤運(yùn)行。因此本文基于某百萬(wàn)千萬(wàn)級(jí)壓水堆核電廠的上述3種運(yùn)行方式，針對(duì)機(jī)械補(bǔ)償控制策略對(duì)于含硼廢水的影響進(jìn)行分析。

(1)含硼廢水計(jì)算方法

為了評(píng)價(jià)MSHIM控制策略對(duì)于含硼廢水的影響，本節(jié)對(duì)硼廢水的計(jì)算方法進(jìn)行描述。根據(jù)硼酸質(zhì)量守恒，可以得到式(1)和式(2)[3]：

(1)

(2)

式中fm，fv——上充或下泄質(zhì)量和體積流量；

Cin——上充水硼濃度，硼化和稀釋過(guò)程中將設(shè)置為常數(shù)；

Ct——t時(shí)刻堆芯硼濃度。

對(duì)式(2)進(jìn)行積分可以得到t時(shí)刻堆芯硼濃度，如式(3)所示，以及含硼廢水體積，如式(4)：

(3)

(4)

式中C0——堆芯初始硼濃度。

通常所說(shuō)的廢水量指的是常溫常壓下的廢水質(zhì)量或者體積，所以需要對(duì)其密度轉(zhuǎn)化。最終含硼廢水質(zhì)量為：

(5)

(2)含硼廢水計(jì)算結(jié)果分析

基于上節(jié)含硼廢水的計(jì)算方法，對(duì)核電廠基本負(fù)荷運(yùn)行工況下含硼廢水產(chǎn)生量進(jìn)行了計(jì)算，如表1所示。連續(xù)調(diào)硼控制策略(A模式和G模式)和機(jī)械補(bǔ)償控制策略下堆芯硼濃度隨燃耗的變化曲線，如圖3所示。根據(jù)式(5)可知，在上沖水流硼濃度不變的情況下，含硼廢水主要取決于循環(huán)壽期初和壽期末堆芯臨界硼濃度和最大臨界硼濃度。從圖3中可以看出連續(xù)調(diào)硼和機(jī)械補(bǔ)償運(yùn)行控制策略下硼降曲線相差不大，因此基本負(fù)荷運(yùn)行下上述兩種控制策略所產(chǎn)生的廢水量可認(rèn)為是相當(dāng)?shù)?，?中的計(jì)算結(jié)果證實(shí)了上述結(jié)論。同時(shí)，在核電廠啟/停堆操作的開(kāi)始和結(jié)束時(shí)刻兩種運(yùn)行控制策略對(duì)應(yīng)的硼濃度相同的情況下，上述結(jié)論同樣適用。

圖3 基本負(fù)荷運(yùn)行下堆芯硼降曲線

表1 基本負(fù)荷運(yùn)行產(chǎn)生廢水量(一個(gè)循環(huán))

從上述結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)：基本負(fù)荷運(yùn)行下，機(jī)械補(bǔ)償控制策略并不能有效降低含硼廢水的產(chǎn)生量。其原因在于循環(huán)燃耗過(guò)程其實(shí)是堆芯剩余反應(yīng)性逐漸釋放的過(guò)程，為了確保循環(huán)長(zhǎng)度，循環(huán)壽期初時(shí)堆芯必須具備較大的剩余反應(yīng)性，由于控制棒控制能力有限，堆芯剩余反應(yīng)性必須由硼酸進(jìn)行控制，這就使得整個(gè)壽期內(nèi)兩種控制策略的硼濃度變化曲線基本相同。

與基本負(fù)荷運(yùn)行不同的是，在負(fù)荷跟蹤過(guò)程中燃耗變化不大，而功率及氙毒變化所引起的反應(yīng)性變化相對(duì)有限，單獨(dú)依靠控制棒便可實(shí)現(xiàn)有效控制，因此機(jī)械補(bǔ)償控制方式可以實(shí)現(xiàn)不調(diào)硼負(fù)荷跟蹤運(yùn)行，見(jiàn)圖1。而A模式或者G模式則不能完全實(shí)現(xiàn)采用控制棒進(jìn)行負(fù)荷跟蹤過(guò)程中的反應(yīng)性控制，而必須使用硼濃度調(diào)節(jié)的方式輔助進(jìn)行反應(yīng)性控制，從而產(chǎn)生大量含硼廢水。

為了驗(yàn)證上述分析，本文采用A模式控制方式對(duì)負(fù)荷跟蹤過(guò)程中的含硼廢水進(jìn)行了計(jì)算。需要說(shuō)明的是：A模式控制策略是指堆芯軸向功率分布由黑控制棒進(jìn)行控制，而堆芯反應(yīng)性采用調(diào)硼方式進(jìn)行控制。圖4展示了A模式連續(xù)兩天負(fù)荷跟蹤的模擬結(jié)果。同時(shí)表2分別給出了34%和90%循環(huán)壽期內(nèi)進(jìn)行負(fù)荷跟蹤A模式所產(chǎn)生的含硼廢水量。需要說(shuō)明的是之所以僅給出34%和90%壽期內(nèi)負(fù)荷跟蹤的計(jì)算結(jié)果，是因?yàn)樵诿绹?guó)URD中對(duì)先進(jìn)核電廠的一項(xiàng)要求是應(yīng)在90%壽期內(nèi)實(shí)現(xiàn)不調(diào)硼負(fù)荷跟蹤運(yùn)行；而34%壽期內(nèi)進(jìn)行負(fù)荷跟蹤運(yùn)行則是根據(jù)法國(guó)核電廠的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)得出的。

圖4 典型A模式運(yùn)行方式連續(xù)負(fù)荷跟蹤

表2 連續(xù)調(diào)硼控制方式在負(fù)荷跟蹤中所產(chǎn)生的廢水量

該計(jì)算結(jié)果表明：在基本負(fù)荷或者啟/停堆運(yùn)行時(shí)，機(jī)械補(bǔ)償控制策略與傳統(tǒng)核電廠控制策略產(chǎn)生的含硼廢水相當(dāng)；而對(duì)于負(fù)荷跟蹤運(yùn)行，機(jī)械補(bǔ)償控制策略能夠顯著減小甚至消除含硼廢水的產(chǎn)生，且該優(yōu)勢(shì)將隨著負(fù)荷跟蹤循環(huán)占時(shí)比的增加而越發(fā)凸顯。對(duì)于百萬(wàn)千萬(wàn)級(jí)壓水堆核電廠，在整個(gè)電廠壽期內(nèi)理論上可最多節(jié)省超過(guò)40萬(wàn)噸含硼廢水。

4 對(duì)控制棒步躍數(shù)的影響評(píng)價(jià)

機(jī)械補(bǔ)償控制策略通過(guò)控制棒移動(dòng)實(shí)現(xiàn)了快速精準(zhǔn)的不調(diào)硼負(fù)荷跟蹤運(yùn)行，對(duì)核電廠帶來(lái)了較大的生態(tài)效益的同時(shí)也提高了電廠經(jīng)濟(jì)性，但是也大幅增加了控制棒步躍數(shù)，有可能降低控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和控制棒組件在堆服役時(shí)間。鑒于此，本文在不同的運(yùn)行工況下對(duì)控制棒步躍數(shù)進(jìn)行了計(jì)算，以評(píng)估機(jī)械補(bǔ)償控制策略對(duì)于控制棒步躍數(shù)的影響。

在整個(gè)核電站的運(yùn)行過(guò)程中，對(duì)控制棒組(尤其是調(diào)節(jié)棒組)移動(dòng)步躍數(shù)有較大影響的運(yùn)行模式主要為啟動(dòng)/再啟動(dòng)運(yùn)行、基本負(fù)荷運(yùn)行、負(fù)荷跟蹤運(yùn)行以及負(fù)荷調(diào)節(jié)運(yùn)行。鑒于此，將基于如下兩種工況進(jìn)行步躍數(shù)評(píng)估：

(1)全壽期內(nèi)進(jìn)行基本負(fù)荷運(yùn)行，并考慮13次啟動(dòng)/再啟動(dòng)運(yùn)行；

(2)34%壽期內(nèi)進(jìn)行50%額定功率的不調(diào)硼負(fù)荷跟蹤運(yùn)行，其余時(shí)間進(jìn)行基本負(fù)荷運(yùn)行和啟動(dòng)/再啟動(dòng)運(yùn)行，負(fù)荷跟蹤運(yùn)行時(shí)間是根據(jù)法國(guó)核電廠多年運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)確定的；

(3)90%壽期內(nèi)進(jìn)行50%額定功率的不調(diào)硼負(fù)荷跟蹤運(yùn)行，其余時(shí)間進(jìn)行基本負(fù)荷運(yùn)行和啟動(dòng)/再啟動(dòng)運(yùn)行，這是根據(jù)美國(guó)用戶要求文件(URD)確定的。

圖5分別給出了3種工況下控制棒驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)和控制棒組件的步躍數(shù)評(píng)估結(jié)果，從中可以發(fā)現(xiàn)：隨著負(fù)荷跟蹤壽期時(shí)占比的增加，控制棒步躍數(shù)也將線性增加；且控制棒步躍數(shù)在基本負(fù)荷運(yùn)行下明顯低于負(fù)荷跟蹤運(yùn)行工況。相關(guān)分析表明：上述3種工況下控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和控制棒組件步躍數(shù)均能夠滿足相關(guān)設(shè)計(jì)要求。

圖5 MSHIM控制策略下控制棒步躍數(shù)評(píng)估結(jié)果

5 結(jié)論

隨著核電在整個(gè)電力市場(chǎng)中份額的不斷增加，對(duì)于核電廠控制的要求也不斷提高，先后有3種主要控制方式被提出，分別為A模式、G模式和機(jī)械補(bǔ)償控制策略。其中機(jī)械補(bǔ)償是一種主要依靠控制棒進(jìn)行反應(yīng)性和功率分布控制的快速精確的先進(jìn)控制策略。為了評(píng)價(jià)其相對(duì)于傳統(tǒng)核電廠控制策略對(duì)于運(yùn)行的影響，本文分別從功率峰因子、含硼廢水產(chǎn)生和控制棒步躍數(shù)3個(gè)方面對(duì)其進(jìn)行了分析評(píng)價(jià)。分析結(jié)果表明：

(1)在機(jī)械補(bǔ)償控制策略中控制棒的插入將會(huì)引起峰因子的增加，但是通過(guò)控制棒組件設(shè)計(jì)和布置及分組方案的優(yōu)化，能夠?qū)⒎逡蜃涌刂圃谳^低水平，且相對(duì)于設(shè)計(jì)限值仍具有較大功率裕量；

(2)機(jī)械補(bǔ)償控制策略將引起控制棒步躍數(shù)的增加，但是已有相關(guān)分析證實(shí)了機(jī)械補(bǔ)償運(yùn)行模式下，控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和控制棒組件步躍數(shù)均能夠滿足相關(guān)設(shè)計(jì)要求。

(3)機(jī)械補(bǔ)償控制策略能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)的不調(diào)硼負(fù)荷跟蹤，其顯著降低了核電廠運(yùn)行過(guò)程中含硼廢水的產(chǎn)生，且該優(yōu)勢(shì)將隨著負(fù)荷跟蹤壽期占時(shí)比的增加而越發(fā)凸顯。機(jī)械補(bǔ)償運(yùn)行控制策略降低了核電廠對(duì)硼酸的需求，從而從源頭上控制了硼對(duì)于生態(tài)環(huán)境的危害，具有較大的生態(tài)效益，同時(shí)也提高了電廠經(jīng)濟(jì)性。

該論文的研究結(jié)果證實(shí)了機(jī)械補(bǔ)償運(yùn)行控制策略的先進(jìn)性，并明確了制約其進(jìn)一步優(yōu)化 的關(guān)鍵問(wèn)題，對(duì)控制方式的改進(jìn)和先進(jìn)控制策略的研究具有極其重要的指導(dǎo)意義。

[1] Advanced Light Water Reactor Utility Requirements Document, Volume III ALWR Passive Plant, 1999.

[2] Technical and Economic Aspects of Load Following with Nuclear Power Plants, NEA/OECD, 2011.

[3] 楊順海. 壓水堆硼稀釋事故計(jì)算[J]. 原子能科學(xué)與計(jì)算，1992.

(本文編輯：嚴(yán) 加)

Influence of Mechanical Shim on Nuclear Power Plant Operation

YE Qing, DANG Ha-lei, DU Bing

(Shanghai Nuclear Engineering Research and Design Institute, Shanghai 200233， China)

With the increasing share of nuclear power in the electric power market, the requirement for plant control enhances. Three main control strategies are proposed: A mode, G mode and mechanical shim. Mechanical shim is an advanced control strategy, which controls core reactivity and axil power offset by moving control rods. In order to evaluate the influence of mechanical shim on nuclear power plant operation, the evaluation is carried out in peaking power factor, the amount of discharged waste liquid and control rod lifetime. The analysis results show that mechanical shim could decrease the amount of discharged waste liquid greatly, improve the economy of power plant, and have a slight influence on peaking power factor and control rod stepping.

mechanical shim; boron-containing wastewater; stepping

10.11973/dlyny201605018

葉 青(1980)，男，碩士，工程師，從事反應(yīng)堆物理設(shè)計(jì)工作。

TL48

A

2095-1256(2016)05-0610-05

2016-03-18