线功率密度和DNBR保护在田湾核电站的应用

堆内核测量系统是田湾核电站反应堆监测、控制和诊断系统的重要组成部分,在机组正常运行和瞬态工况下实时计算和监测反应堆参数。首次在田湾核电站将燃料棒线功率密度和偏离泡核沸腾比(DNBR)信号作为对反应堆的在线保护信号,达到了反应堆安全和经济运行的目的。     

田湾核电站TVS-2M先导组件堆芯热工水力分析

田湾核电站一号机组于第5燃料循环装入6组TVS-2M先导燃料组件,并将经历从第5燃料循环到第8燃料循环4年的堆内运行。本文通过对先导燃料组件堆芯热工水力分析,堆芯运行实际试验测量以及组件变形检查,验证了热工水力设计程序计算模型的合理性以及计算结果与试验结果的符合性。结果表明,TVS-2M燃料组件与AFA燃料组件具有良好的相容性,从而证实了过渡循环条件下反应堆运行的安全性和可靠性。     

田湾核电厂长周期混合堆芯稳态热工水力分析

田湾核电厂1、2号机组计划自2014年开始向长周期燃料循环过渡,在AFA型燃料组件组成的堆芯中逐步装入TVS-2M新型燃料组件,经过3个燃料循环的过渡,堆芯将全部装载TVS-2M型燃料组件,以实现长周期燃料循环。燃料组件结构的改变使原堆芯热工水力分析不再适用。本文以长周期燃料循环过渡时期的5种典型堆芯组成情况为例,介绍了VVER机组稳态热工水力分析的程序和方法,对混合堆芯的稳态热工水力特性进行了重新分析。结果表明,混合堆芯稳态设计仍满足热工水力设计准则。     

田湾核电站线功率密度保护参数计算

田湾核电站(TNPS)堆内核测量系统的54个中子温度测量通道分成4组,每组通道将自给能探测器电流转换为功率并通过扩展计算获得全堆芯的功率分布。电流转换为功率的系数等参数由堆内测量系统上层服务器计算获得并传递给下层服务器。每个燃料组件最大线功率密度由周边影响区域内的4个中子温度测量通道计算的线功率密度值加权平均得到,权重系数与自给能探测器到周边影响区域内燃料组件的距离有关。本文阐述这种由自给能探测器电流计算线功率密度保护参数的方法。该方法简易、响应及时,且误差小于5.7%,已成功应用在田湾核电站运行机组的实时在线保护中。     

田湾核电站长周期换料大破口失水事故分析

田湾核电站拟采用长周期换料策略,堆芯设计的改变需对设计基准事故进行重新分析。本文对反应堆入口主管道大破口失水事故进行了计算分析,在保守的初始输入及计算假设的基础上,通过对轴向功率分布及应急堆芯冷却系统的保守性分析,得出基于燃料包壳温度的最保守的计算工况,并进行了计算。计算结果表明,实施长周期策略后,大破口失水事故仍可满足验收准则的要求,堆芯设计具有足够的安全裕量。     

压力容器水位参数在堆芯损伤评价方法中的应用

事故工况下,堆芯会随着冷却能力的下降而逐步升温,长时间的裸露会导致堆芯损伤,而堆芯出口温度和压力容器水位可直观反映堆芯的冷却能力。以西屋公司堆芯损伤评价导则为基础的堆芯损伤评价方法将堆芯出口温度和安全壳剂量率作为主要参数评价堆芯损伤状态,压力容器水位作为辅助参数之一来验证评价结果的合理性,但一些核电厂堆芯出口热电偶量程并不能满足严重事故条件下的要求,需要其他替代参数。本工作以压水堆核电厂严重事故分析数据为基础,探讨将压力容器水位作为主要参数应用于堆芯损伤评价方法的可行性。     

田湾核电站1号机组第6循环堆芯装载策略及验证

田湾核电站1号机组第5次换料大修期间,根据燃料组件检查结果,开展了紧急换料设计。1号机组第6循环堆芯装载策略具有不同于正常换料的特点,例如燃料装载不对称、部分辐照过的燃料组件移动到对称象限、堆芯功率分布不对称等。另外,堆芯装载策略考虑了TVS-2M先导燃料组件的位置要求。经第6循环寿期初物理试验和堆内测量系统验证,堆芯装载方案设计结果满足各项测量准则要求,且堆芯运行参数符合设计预期。     

田湾核电站主泵卡轴事故分析

以田湾核电站为例,使用热工水力瞬态分析程序DINAMIKA-97计算分析WWER1000型核电站主泵转子瞬间卡死事故,给出了主要的计算分析结果。计算结果表明,在该事故工况下各项验收准则均能满足要求。     

压水堆堆外核仪表系统单点校刻法研究及应用

压水堆堆外探测器用于实时指示堆芯的功率水平以及轴向功率偏差，需要定期校刻保证指示精度，一般采用多点校刻的方式，多次移动控制棒及通量图测量，极大地影响了核电厂的经济性和安全性。因此，本研究提出了堆外核仪表系统的单点校刻法，将理论计算与实测数据结合，引入轴向功率偏移修正量和堆外探测器灵敏度系数，并利用堆芯分析软件模拟控制棒移动，最后确定堆外探测器的校刻系数。基于该单点校刻法，在压水堆堆芯分析程序SPARK中完成了功能开发，并采用M310机组多循环的实测数据完成了单点校刻法在工程应用中的验证。验证结果表明，本文提出的单点校刻法具有较高的校刻精度，与实测值对比，功率水平和轴向功率偏差的误差平均值分别为0.31%和0.16%。因此，该单点校刻法能够准确确定堆外探测器校刻系数，且能节省校刻时间，无需控制棒移动，有助于提升核电厂经济性和安全性，具有工程应用及推广价值。