压水堆一回路应用富集硼酸对堆芯CIPS影响的研究

发布时间：2021-10-10 23:16

　　反应堆冷却剂系统（RCS）内的腐蚀积垢物（又称污垢）在燃料棒表面沉积导致轴向功率峰值向堆芯入口处偏移（堆芯CIPS现象）会影响核电厂运行,它可能导致反应堆降功率时反应堆轴向功率分布控制困难、临界工况评估出现偏差等问题。在压水堆核电厂一回路中采用富集硼酸替代天然硼酸可以降低冷却剂中的硼酸浓度,有利于控制冷却剂pH与降低锂浓度,改善水化学环境与降低材料腐蚀。本文研究压水堆一回路应用采用富集硼酸替代天然硼酸对堆芯CIPS现象的改善作用,参考美国核电厂运行研究所（INPO）发布的CIPS风险评价准则,通过堆芯硼酸沉积量评估堆芯CIPS风险程度。文章以CAP1000的前三循环为例,采用BOA程序研究不同10 B丰度下、堆芯不同时刻的硼酸沉积质量变化规律。结果表明:采用富集硼酸替代天然硼酸可以降低冷却剂中硼酸浓度,硼酸沉积质量因此大幅减少。相对于采用天然丰度硼酸,CAP1000采用40.0%10B丰度硼酸后堆芯最大沉积硼酸质量降低约80%,CIPS风险等级将由中高风险降为低风险。因此,在压水堆核电厂一回路冷却剂中采用富集10B的硼酸对堆芯CIPS现象有良好的抑制效果,有助于提升堆芯运行性能。 

【文章来源】：核科学与工程. 2020,40(06)北大核心CSCD

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

CIPS风险评价流程图

根据分析结果可知，不考虑堆芯燃料管理方案或者装载燃料形式的变更，采用富集硼酸后不会改变堆芯的反应性控制要求，不会对堆芯燃耗与功率分布、慢化剂温度系数、燃料温度系数、多普勒功率系数、控制棒控制能力、堆芯动态参数等产生影响。但由于10 B丰度提高使得硼微分价值增大，堆芯临界硼浓度将发生相应变化，结果如图2和图3所示。图3 堆芯功率分布比较

堆芯功率分布比较

【参考文献】：
期刊论文
[1]富集硼酸在压水堆一回路水化学中的应用研究[J]. 王琳,任云.  核科学与工程. 2013(01)
[2]富集10B硼酸在压水堆中的应用研究现状[J]. 徐姣,张卫江.  核科学与工程. 2012(03)



本文编号：3429335