亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        AP1000核電廠(chǎng)靈活循環(huán)燃料管理策略研究及應(yīng)用

        2021-10-09 09:58:46秦玉龍王麗華王釋偉
        原子能科學(xué)技術(shù) 2021年10期
        關(guān)鍵詞:燃耗換料堆芯

        曹 泓,秦玉龍,王麗華,楊 波,王釋偉

        (1.上海核工程研究設(shè)計(jì)院有限公司,上海 200233;2.山東核電有限公司,山東 煙臺(tái) 265116)

        三門(mén)和海陽(yáng)AP1000核電廠(chǎng)目前采用18個(gè)月?lián)Q料周期(固定換料組件數(shù))、低泄漏和高燃耗的堆芯燃料管理策略。根據(jù)當(dāng)前燃料管理策略,堆芯共有157組燃料組件,每循環(huán)換料組件數(shù)量均為64組,循環(huán)長(zhǎng)度相對(duì)固定。在核電廠(chǎng)實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中,為了在用電高峰的夏季避免停堆大修,保障冬季用電高峰供電,增加兩臺(tái)機(jī)組大修間隔防止大修重疊等,通常需要電廠(chǎng)具有靈活的循環(huán)長(zhǎng)度。雖然可采用壽期末延伸運(yùn)行、提前停堆等方式調(diào)節(jié)循環(huán)長(zhǎng)度,但這些措施會(huì)降低電廠(chǎng)負(fù)荷因子,導(dǎo)致燃料經(jīng)濟(jì)性下降,且不滿(mǎn)足冬季供暖或夏季用電高峰供電等場(chǎng)景的能量需求。傳統(tǒng)的18個(gè)月固定換料周期模式已經(jīng)難以滿(mǎn)足核電廠(chǎng)經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)的要求。

        本文針對(duì)核電廠(chǎng)運(yùn)行的實(shí)際需求,在18個(gè)月固定循環(huán)長(zhǎng)度的基礎(chǔ)上,研究±1個(gè)月(17/19個(gè)月)和±2個(gè)月(16/20個(gè)月)的靈活循環(huán)燃料管理策略[1],通過(guò)調(diào)整新燃料組件的數(shù)量,實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)短周期靈活運(yùn)行[2-3]。本文研究的靈活循環(huán)燃料管理策略即將應(yīng)用于海陽(yáng)核電廠(chǎng),三門(mén)核電廠(chǎng)也計(jì)劃在后續(xù)循環(huán)中應(yīng)用。

        1 設(shè)計(jì)目標(biāo)與設(shè)計(jì)程序

        1.1 設(shè)計(jì)目標(biāo)和準(zhǔn)則

        靈活循環(huán)燃料管理策略研究基于AP1000核電廠(chǎng)目前的堆芯裝載方案設(shè)計(jì),從堆芯循環(huán)壽期和燃料經(jīng)濟(jì)性、安全性、運(yùn)行靈活性等方面開(kāi)展完整的論證分析,論證內(nèi)容包括靈活燃料循環(huán)換料堆芯方案布置、堆芯通用安全限值與燃料經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià)、功率容量論證、反應(yīng)性事故包絡(luò)限值驗(yàn)證以及其他可能受影響的方面。

        本文研究的靈活循環(huán)堆芯裝載方案均基于AP1000核電廠(chǎng)目前的燃料設(shè)計(jì)[4],且遵循核電廠(chǎng)目前使用的安全限值。表1列出AP1000核電廠(chǎng)堆芯裝載方案設(shè)計(jì)遵循的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則。

        表1 方案設(shè)計(jì)遵循的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則Table 1 Loading pattern design criteria

        1.2 設(shè)計(jì)程序

        本文采用PARAGON/ANC程序?qū)Ω鞑呗缘亩研狙b載方案進(jìn)行計(jì)算分析。PARAGON程序是一個(gè)基于ENDF B/Ⅵ的70群基本核數(shù)據(jù)庫(kù)和兩維多群輸運(yùn)理論的燃料組件能譜計(jì)算程序,用于計(jì)算燃料組件的均勻化核截面參數(shù)。ANC程序是建立在三維節(jié)塊展開(kāi)方法(NEM)與精細(xì)功率重構(gòu)基礎(chǔ)上的堆芯計(jì)算程序,用于堆芯反應(yīng)性、反應(yīng)性系數(shù)、功率和燃耗分布等各種堆芯參數(shù)的計(jì)算[5]。

        2 靈活循環(huán)燃料管理策略研究

        靈活循環(huán)燃料管理策略研究的目的是為核電廠(chǎng)提供一種或多種合理的、安全的、經(jīng)濟(jì)的、靈活的換料策略,確定滿(mǎn)足各種要求的堆芯裝載方案?;贏P1000核電廠(chǎng)目前的堆芯設(shè)計(jì),靈活循環(huán)采用整體型燃料可燃毒物(IFBA)展平堆芯功率分布,采用低泄漏裝載方式[6]以提高燃料利用率,并在滿(mǎn)足靈活換料循環(huán)長(zhǎng)度和相關(guān)安全限值的前提下,根據(jù)需要對(duì)新燃料組件進(jìn)行分批[7-8],以盡量提高燃料的利用率,進(jìn)而保證核電廠(chǎng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。

        2.1 17/19個(gè)月靈活循環(huán)裝載方案

        17個(gè)月?lián)Q料周期方案采用60組新燃料,由36組4.45%的Y1區(qū)與24組4.95%的Y2區(qū)組成,平衡循環(huán)的長(zhǎng)度為476.2 EFPD,卸料燃耗為49 687 MW·d/tU;19個(gè)月?lián)Q料周期方案采用68組新燃料,由36組4.45%的Z1區(qū)與32組4.95%的Z2區(qū)組成,平衡循環(huán)的長(zhǎng)度為535.5 EFPD,卸料燃耗為50 115 MW·d/tU。圖1示出17/19個(gè)月交替換料策略的平衡循環(huán)堆芯裝載圖。

        2.2 16/20個(gè)月靈活循環(huán)裝載方案

        16個(gè)月?lián)Q料周期方案采用56組新燃料,由32組4.30%的Y1區(qū)與24組4.75%的Y2區(qū)組成,平衡循環(huán)的長(zhǎng)度為441.0 EFPD,卸料燃耗為49 910 MW·d/tU;20個(gè)月?lián)Q料周期方案采用72組新燃料,由36組4.80%的Z1區(qū)與36組4.95%的Z2區(qū)組成,平衡循環(huán)的長(zhǎng)度為575.2 EFPD,卸料燃耗為50 532 MW·d/tU。圖2示出16/20個(gè)月交替換料策略的平衡循環(huán)堆芯裝載圖。

        3 方案評(píng)價(jià)

        3.1 安全限值要求

        表2列出各換料策略的平衡循環(huán)堆芯裝載方案的評(píng)價(jià)結(jié)果。由表2可見(jiàn),各方案的核焓升熱管因子最大值不高于1.617,總功率峰因子最大值不高于1.977,慢化劑溫度系數(shù)均不為正,壽期末停堆裕量大于1 600 pcm,最大棒燃耗為59 927 MW·d/tU,均滿(mǎn)足相關(guān)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則。

        表2 不同靈活循環(huán)燃料管理策略平衡循環(huán)安全限值要求的評(píng)價(jià)結(jié)果Table 2 Evaluation on safety-related limit for equilibrium-cycle of each strategy

        3.2 燃料循環(huán)經(jīng)濟(jì)性分析

        核電廠(chǎng)經(jīng)濟(jì)性分析是復(fù)雜的多變量問(wèn)題,鈾礦價(jià)格、燃料轉(zhuǎn)化富集制造成本價(jià)格等存在較大不確定性,堆芯燃料管理則主要關(guān)心核燃料利用,而鈾礦、分離功占燃料循環(huán)成本80%以上,故本文暫以燃料分離功、天然鈾需求量對(duì)各方案進(jìn)行燃料循環(huán)經(jīng)濟(jì)性初步分析,采用單位能量輸出天然鈾需求量表征核燃料利用率[9-10]。天然鈾富集度為0.711%,尾料富集度假設(shè)為0.250%,采用濃縮廠(chǎng)的物質(zhì)平衡方程計(jì)算新料分離功和天然鈾需求量,結(jié)果列于表3。由表3可見(jiàn),17/19個(gè)月和16/20個(gè)月兩套靈活循環(huán)換料策略與18個(gè)月?lián)Q料策略的單位能量輸出新料分離功和天然鈾需求量相當(dāng),即兩套靈活循環(huán)燃料管理策略在實(shí)現(xiàn)了不同換料周期靈活運(yùn)行的基礎(chǔ)上,與現(xiàn)役壓水堆的燃料經(jīng)濟(jì)性相比,具有明顯的優(yōu)勢(shì),燃料經(jīng)濟(jì)性較好。

        a——16個(gè)月;b——20個(gè)月圖2 16/20個(gè)月交替換料策略平衡循環(huán)堆芯裝載圖Fig.2 Equilibrium-cycle loading pattern of 16/20 months duplex refueling strategy

        a——17個(gè)月;b——19個(gè)月圖1 17/19個(gè)月交替換料策略平衡循環(huán)堆芯裝載圖Fig.1 Equilibrium-cycle loading pattern of 17/19 months duplex refueling strategy

        表3 不同靈活循環(huán)燃料管理策略平衡循環(huán)方案燃料利用率評(píng)價(jià)Table 3 Evaluation on fuel utilization for equilibrium-cycle of each strategy

        3.3 安全分析

        為進(jìn)一步研究靈活循環(huán)燃料管理策略的安全性,對(duì)各換料策略開(kāi)展了完整的安全分析。

        1) 針對(duì)通用關(guān)鍵安全參數(shù)(包括慢化劑溫度系數(shù)、多普勒系數(shù)、停堆反應(yīng)性等)開(kāi)展了計(jì)算分析,靈活循環(huán)燃料管理策略不會(huì)突破通用關(guān)鍵安全參數(shù)。開(kāi)展了功率容量論證分析,圖3示出滿(mǎn)足所有正常運(yùn)行和運(yùn)行瞬態(tài)(工況Ⅰ)要求的可接受的常軸向偏移控制(CAOC)運(yùn)行帶。反應(yīng)堆功率分布驗(yàn)證分析結(jié)果表明,堆芯運(yùn)行滿(mǎn)足各種安全要求并可保持運(yùn)行靈活性。

        圖3 滿(mǎn)足工況Ⅰ要求的可接受的CAOC運(yùn)行帶Fig.3 Acceptable CAOC band for meeting requirement of conditionⅠ

        2) 針對(duì)反應(yīng)性事故開(kāi)展了計(jì)算分析。分析表明,除硼稀釋事故外,其他反應(yīng)性事故均不會(huì)突破安全分析限值。針對(duì)硼稀釋事故重新開(kāi)展事故分析,確定適用于靈活循環(huán)燃料管理策略的安全分析限值。針對(duì)反應(yīng)性事故以外的其他事故也開(kāi)展了計(jì)算分析。圖4示出落棒事故分析結(jié)果,分析表明這類(lèi)事故不會(huì)突破安全分析限值。

        a——灰棒控制組件(GRCA);b——黑棒控制組件(RCCA)圖4 落棒后與落棒價(jià)值的關(guān)系 after rod dropping vs drop rod worth

        3) 對(duì)源項(xiàng)設(shè)計(jì)及放射性屏蔽計(jì)算開(kāi)展了分析評(píng)估,18個(gè)月?lián)Q料周期方案的堆芯放射性積存量、設(shè)計(jì)基準(zhǔn)反應(yīng)堆冷卻劑源項(xiàng)、排放源項(xiàng)、屏蔽設(shè)計(jì)設(shè)備源項(xiàng)等源項(xiàng)分析結(jié)果具有足夠的保守性,可以包絡(luò)靈活換料設(shè)計(jì)方案所帶來(lái)的影響。靈活循環(huán)燃料管理策略導(dǎo)致的堆芯功率分布變化在10%以?xún)?nèi),仍在18個(gè)月?lián)Q料周期方案分析所采用的包絡(luò)性功率分布范圍內(nèi),不影響18個(gè)月?lián)Q料周期方案的一次屏蔽[11]設(shè)計(jì)結(jié)果。

        4) 對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了評(píng)價(jià)和論證。評(píng)估了一回路水化學(xué)影響、三廢處理系統(tǒng)能力、衰變熱分析、系統(tǒng)能力和屏蔽設(shè)計(jì)、失水事故后硼結(jié)晶等,靈活循環(huán)燃料管理策略不影響18個(gè)月?lián)Q料周期方案設(shè)計(jì)結(jié)論;且小幅度的靈活循環(huán)燃料管理策略的變化,不影響技術(shù)規(guī)格書(shū)中各項(xiàng)定期試驗(yàn)的執(zhí)行。

        4 總結(jié)

        本文針對(duì)AP1000核電廠(chǎng)開(kāi)展靈活循環(huán)燃料管理策略的研究,在18個(gè)月固定循環(huán)長(zhǎng)度的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了±1個(gè)月和±2個(gè)月的長(zhǎng)短周期堆芯裝載方案,完成方案的安全性限值與燃料經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià),開(kāi)展了完整的安全分析,堆芯設(shè)計(jì)滿(mǎn)足安全相關(guān)驗(yàn)收準(zhǔn)則的要求。本文的研究論證了AP1000核電廠(chǎng)靈活循環(huán)燃料管理策略的安全性和可行性,為AP1000核電廠(chǎng)實(shí)現(xiàn)靈活循環(huán)周期的運(yùn)行方式奠定了基礎(chǔ)。

        根據(jù)海陽(yáng)核電廠(chǎng)的生產(chǎn)計(jì)劃,即將于1號(hào)機(jī)組第3循環(huán)實(shí)施靈活循環(huán)燃料管理策略。三門(mén)核電廠(chǎng)也計(jì)劃在后續(xù)循環(huán)中應(yīng)用靈活循環(huán)燃料管理策略。

        猜你喜歡
        燃耗換料堆芯
        蛋雞換料講科學(xué)
        蛋雞換料的方法及注意事項(xiàng)
        給青年雞換料不能急
        應(yīng)用CDAG方法進(jìn)行EPR機(jī)組的嚴(yán)重事故堆芯損傷研究
        基于Hoogenboom基準(zhǔn)模型的SuperMC全堆芯計(jì)算能力校驗(yàn)
        核技術(shù)(2016年4期)2016-08-22 09:05:32
        基于切比雪夫有理逼近方法的蒙特卡羅燃耗計(jì)算研究與驗(yàn)證
        核技術(shù)(2016年4期)2016-08-22 09:05:28
        IFBA/WABA 可燃毒物元件的燃耗特性分析
        壓水堆堆芯中應(yīng)用可燃毒物的兩個(gè)重要實(shí)驗(yàn)
        核燃料換料機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)控制研究與設(shè)計(jì)
        低價(jià)值控制棒中子吸收體材料燃耗相關(guān)數(shù)據(jù)的制作及驗(yàn)證研究
        国产成人精品人人做人人爽| 一品二品三品中文字幕| 男人和女人高潮免费网站| 国产精品黄色片在线观看| 国产成人一区二区三区| 欧洲美女黑人粗性暴交视频| 少妇无码av无码专区线| 精品欧美久久99久久久另类专区| 区二区三区亚洲精品无| 国产自拍高清在线观看| 日日摸天天摸人人看| 久久国产热精品波多野结衣av| 日本不卡一区二区三区在线| 公厕偷拍一区二区三区四区五区| 闺蜜张开腿让我爽了一夜| 久久精品国产亚洲AⅤ无码| 蜜桃av噜噜噜一区二区三区| 亚洲欧美中文日韩在线v日本| 男男受被攻做哭娇喘声视频| ZZIJZZIJ亚洲日本少妇| 中文字幕亚洲乱码熟女1区2区| 欧美老肥婆牲交videos| 永久免费av无码网站性色av| 欧美人与物videos另类| 亚洲中文字幕精品视频| 久久亚洲av无码西西人体| 欧美成人久久久免费播放| 蜜桃精品国产一区二区三区 | 亚洲综合精品成人| 中国人妻沙发上喷白将av| 天堂蜜桃视频在线观看| 99亚洲男女激情在线观看| 亚洲熟妇网| 日本少妇又色又紧又爽又刺激| 婷婷丁香五月激情综合| 亚洲永久无码动态图| 亚洲素人av在线观看| 国产精品视频永久免费播放| 精品一区二区久久久久久久网站| 久久精品国产亚洲片| 国产农村妇女精品一区|