AP1000培訓(xùn)-堆芯設(shè)計ppt課件

1、 AP1000教材堆芯設(shè)計消費預(yù)備處 .目錄目的堆芯設(shè)計整體特點反響堆構(gòu)造堆芯設(shè)計援用資料.目的引見AP1000核電站堆芯及堆芯設(shè)計相關(guān)知識. 芯-堆芯- AP1000的堆芯Advanced Passive LWR先進的非能動的輕水堆.第三代核電站第三代核電站的概念： 相對實現(xiàn)了系列化和規(guī)范化的第二代技術(shù)而言具有更高的平安性和經(jīng)濟性，滿足UtilityRD美國用戶要求文件和EUR要求的先進性機組URD對新建電站的主要要求：更大的功率100150萬千瓦更高的平安性更長的壽命60年更短的建立周期4852個月更好的經(jīng)濟性.第三代核電站續(xù)更高的平安目的 堆芯熱工平安裕量 15%19% 堆芯融化概率 1

2、.0*10E-5/堆 5.08*10E-7/堆 大量放射性向環(huán)境釋放概率 1.0*10E-6/堆 5.94*10E-8/堆 可利用因子 87%93%.第三代核電站續(xù)更高的經(jīng)濟目的造價大大降低約為1200美圓/KWe 批量化后大幅降低造價(2200/1760)消費本錢大大降低約3.4美分/KWh.AP1000堆芯設(shè)計整體特點AP1000 的堆芯堅持了傳統(tǒng)壓水堆314的堆芯構(gòu)造(比利時的Doel 4 和Tihange 3) ；堆芯核設(shè)計根據(jù)與第二代壓水堆根本一樣；從首爐料開場就實現(xiàn)18 個月長燃料循環(huán)；設(shè)計方法和設(shè)計內(nèi)容與第二代壓水堆相比有一定改良；到達第三代壓水堆的要求；具備不調(diào)硼負(fù)荷跟隨才干。

3、.反響堆構(gòu)造堆芯.壓力容器剖面圖.堆芯田灣.表示，合計42個通道MA： MSHIM 灰棒組 A MB： MSHIM 灰棒組 BMC： MSHIM 灰棒組 C MD： MSHIM 灰棒組 DM1： MSHIM 黑棒組 1 M2： MSHIM 黑棒組 2AO： A.O. 控制棒組SD1：停堆棒組1 SD2：停堆棒組2SD3：停堆棒組3 SD4：停堆棒組4.堆芯相關(guān)信息反響堆堆芯由燃料組件、離散式可燃毒物組件、黑體控制棒組件RCCA、灰體控制棒組件GRCA、中子源組件構(gòu)成AP1000 堆芯有157 組燃料組件163堆芯活性區(qū)高度為4.267m3.5542個堆芯丈量通道69束控制棒組件.組件田灣.田灣

4、.燃料組件相關(guān)信息燃料組件由上管座、下管座、燃料棒、導(dǎo)向管、儀表管和定位格架組成(ROBUST，2.354.45)組件中燃料棒采用17 x 17 陳列括264 根燃料棒，24 根控制棒導(dǎo)向管和1 根儀表管311+18+1儀表管位于中間位置，為堆芯中子通量丈量和溫度丈量探測器提供丈量通道 導(dǎo)向管提供黑棒RCCA、灰棒GRCA和中子源組件、可燃毒物組件和阻力塞組件的插入通道 每個燃料組件有2個頂部和底部格架，8個中間格架，4個中間攪混格架和一個底部維護格架 .初始堆芯 燃料組件內(nèi)的燃料棒富集度是53x2.35 + 52x3.40 +52x4.45運用1558 根硼玻璃可燃毒物棒和8832 根IFB

5、A 可燃毒物棒；69 束控制棒16 束灰棒，53束黑棒每束灰棒由4 根 Ag-In-Cd 棒和20 根不銹鋼棒組成黑棒那么由24 根 Ag-In-Cd 棒組成17X17 14 英尺426.72 厘米Robust 燃料組件；具備不調(diào)硼負(fù)荷跟隨才干最大燃料組件卸載燃耗58,000 MWD/TU和最大燃料棒燃耗62,000 MWD/TU .燃料棒.燃料棒相關(guān)信息燃料棒是由ZIRLO包殼管(低錫低鐵無鉻加鈮鋯合金 )、二氧化鈾陶瓷芯塊、壓緊彈簧、上端塞和下端塞組成燃料芯塊是圓柱體，芯塊端面為碟形，以允許有更多的軸向膨脹和添加裂變氣體的儲存空間燃料棒的空腔和間隙可以包容燃料釋放的裂變氣體，補償包殼和燃料

6、之間不同的熱膨脹和輻照期間燃料密度的改動 一些AP1000燃料棒還包含一體化燃料可燃吸收體IFBA，IFBA是包覆硼化物層的芯塊或二氧化鈾和氧化釓混合的燃料芯塊 .控制棒布置.控制棒組件 .控制棒相關(guān)信息控制棒組件按棒束中吸收體的資料和功能分為兩類：RCCA黑棒和GRCA灰棒 RCCA銀-銦-鎘合金 分為三類：溫度控制棒、軸向功率分布控制棒和停堆棒 灰棒用于負(fù)荷跟蹤操作，提供機械補償替代運用改動硼濃度的化學(xué)補償 .可燃毒物組件和中子源組件可燃毒物由環(huán)形薄壁的氧化鋁芯塊組成，氧化鋁(Al2O3)芯塊中含有作為碳化硼(B4C)資料的B10 反響堆中有2個初級和2個次級中子源組件初級源棒含有一個放射

7、性資料，在初始堆芯裝料、啟動和初始堆芯運轉(zhuǎn)初期自發(fā)地發(fā)射中子次級中子源棒含有一個穩(wěn)定的中子源資料，在堆內(nèi)運轉(zhuǎn)期間被活化，資料被活化后會釋放中子 .堆芯設(shè)計基準(zhǔn)在工況I 和工況II 下不希望發(fā)生燃料破損，也就是燃料棒包殼壓力邊境被破壞。能夠會發(fā)生少量的燃料破損，但必需處于核電廠凈化系統(tǒng)的凈化才干之內(nèi)并與電廠設(shè)計基準(zhǔn)堅持一致在出現(xiàn)工況III 后，僅有少量燃料棒破損，反響堆能前往平安形狀。在發(fā)生工況IV 后，反響堆能重建一個平安形狀，即維持堆芯次臨界并堅持冷卻堆芯的幾何外形.堆芯設(shè)計基準(zhǔn)燃料組件應(yīng)能經(jīng)接受運輸、操作和堆芯裝載中引起的非運轉(zhuǎn)載荷作用燃料組件可接受控制棒的提升和下插，以便為功率運轉(zhuǎn)和反響

8、性停堆形狀提供所需的反響性控制。燃料組件可為堆芯丈量儀表的插入提供通道反響堆壓力容器和堆內(nèi)構(gòu)件，與燃料組件構(gòu)造一道，引導(dǎo)反響堆冷卻劑流經(jīng)堆芯。由于存在流量分配和旁通流量問題，熱量傳輸性能要求必需滿足各種運轉(zhuǎn)方式的要求燃料棒的設(shè)計應(yīng)滿足設(shè)計準(zhǔn)那么的要求，以使燃料棒的燃耗程度到達設(shè)計卸料燃耗.堆芯設(shè)計組成部分堆芯核設(shè)計熱工水力設(shè)計堆芯水力設(shè)計堆芯監(jiān)測儀表.核設(shè)計工具運用新版 APA 程序包進展堆芯核設(shè)計。主要程序如下：用多群70 群兩維輸運實際組件能譜程序PHOENIX-P 計算燃料組件均勻化兩群分散參數(shù)及反射層參數(shù)。核數(shù)據(jù)庫采用ENDF/B VI 庫用三維兩群節(jié)塊展開法分散實際程序ANC 進展堆

9、芯計算包括功率分布、燃耗、臨界硼濃度、反響性系數(shù)、控制棒價值等等主要的核設(shè)計內(nèi)容用一維兩群細(xì)網(wǎng)分散實際程序APOLLO 進展軸向功率分布、控制棒微分價值、負(fù)荷跟隨、功率才干分析等設(shè)計計算。用積分輸運實際程序LASER 計算燃料棒內(nèi)部功率分布.核設(shè)計的概念反響堆是個繼續(xù)變化的動態(tài)系統(tǒng)有核裂變、裂變產(chǎn)物的積累、堆芯冷卻劑溫度的變化、控制棒的挪動等動態(tài)要素堆芯重要參數(shù)如反響性、中子通量分布、燃料燃耗等都是隨時間、空間發(fā)布變化的核設(shè)計就是經(jīng)過計算模型對這些變化進展分析.核設(shè)計重要參數(shù)燃耗，核燃料耗費的度量NRC同意的最大平均燃耗為60000MWd/tU反響性 %反響性系數(shù) %/單位.負(fù)反響性反響：負(fù)燃

10、料溫度系數(shù)；功率運轉(zhuǎn)時有負(fù)的慢化劑溫度系數(shù)反響性控制控制棒和硼酸.功率分布控制：功率峰因子小于限值停堆裕量：小于限值穩(wěn)定性：氙震蕩穩(wěn)定.熱工水力設(shè)計概念設(shè)計使堆芯裂變能傳送到二環(huán)路系統(tǒng)設(shè)計使停堆后把堆芯余熱傳出來同時確定電廠的設(shè)計準(zhǔn)那么，對核設(shè)計、機械設(shè)計、丈量儀表等提出設(shè)計要求堆芯熱工水力設(shè)計中的DNB 分析采用全統(tǒng)計方法Revised Thermal DesignProcedure -RTDP.熱工水力設(shè)計的重要參數(shù)偏離泡核沸騰DNB偏離泡核沸騰比DNBR DNBR=臨界熱流密度/最大熱流密度熱管因子 Fq=線功率密度峰值/線功率密度平均值 Ql=We/157/264/426.7瓦/cm燃料溫度和包殼溫度 燃料熔點2593.堆芯水力設(shè)計概念 對堆芯流量大小、流量分配、堆芯阻力及流量的不穩(wěn)定性等進展計算估計主要參數(shù)： 堆芯流量大小 堆芯阻力及壓降 流量的不穩(wěn)定性.堆芯監(jiān)測儀表堆芯功率和功率分布丈量系統(tǒng)IIS金屬撞擊監(jiān)測系統(tǒng)松動件.援用資料核電專刊AP1000)非能動平安先進核電廠AP1000AP1000研討總論AP1000研討總報告_第一章-系統(tǒng)設(shè)計特征和差別分析第三