基于PARCS和RELAP5程序的AP1000弹棒事故计算分析

发布时间：2024-12-22 21:20

　　 本文主要以AP1000先进装载首炉堆芯为研究对象,基于PARCS和RELAP5程序,建立AP1000三维物理—热工水力耦合模型,并在模型的基础上,进行AP1000弹棒事故计算分析。在热态满功率的情况下,选取4种位置处的单束控制棒分别进行弹棒试验并对比了单通道和多通道两种水力通道划分结果,还进行了两束控制棒同时弹出试验。结果显示单束控制棒弹出时最中心的AO棒弹出后果最严重,引起的核功率峰值最大,但燃料中心和包壳温度都未超规定值。单通道与多通道相比,由于其燃料温度较低,多普勒效应则相对较弱,弹棒位置处归一化温度分布越低弹棒价值则显示越大。选取的两束棒同时弹出时虽然引入的正反应性较大,压力的变化较为剧烈,对一回路系统易产生冲击,但由于棒分布在堆芯外围从而其引起的温度和压力变化峰值仍在可接受范围,但温度和压力结果也都在可接受范围。

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【部分图文】：

图1 控制棒分布图

本文主要对这四个位置处的控制棒进行单独弹棒试验，并对比不同控制棒弹出结果以及不同模型下的控制棒弹出时的特点。最后还进行两束控制棒同时弹出试验。AP1000的控制棒插入有多种形式，本文设定M1、M2和AO棒组全部插入，通过稳态计算得出临界硼浓度，在临界瞬态运行情况下进行事故试验。控....

图2 堆芯RELAP5节块划分图

选取位置1处进行弹棒试验，设定程序运行10s后控制棒弹出，事故发展的序列如表1所示。在位置1处的弹棒事故导致的核功率变化如图3所示。堆芯热点处的燃料中心温度和燃料平均温以及热点处的包壳温度如图3所示。

图3 M1弹棒事故功率变化

通过图3可以看出，随着弹棒事故的发生，核功率剧变突升，0.1s内M1棒被弹出堆外，堆功率在控制棒弹出的时间内迅速增加，在控制棒完全弹出的瞬间达到了峰值，而后被多普勒[11]效应遏制，负反馈大量引入，堆芯核功率也迅速下降。在停堆信号触发下，10.857s时刻其他控制棒都开始插入堆芯....

图4 M1弹棒热点处温度变化图

图3M1弹棒事故功率变化M1弹棒的反应性变化如图5所示。

本文编号：4019745