Ответы на вопросы ТУР. 1. Реакторные измерения. 2 2 Нейтронные источники. 4
 Скачать 6.93 Mb.
|
39 Изменение запаса реактивности за кампанию. Энергоресурс, энерговыработка. Изменение ядерных концентраций Gd-155 в концентрических зонах твэга реактора ВВЭР-1000 (твэг был разбит на 5 концентрических зон Запас реактивности Для длительной работы реактора необходимо загружать в его активную зону топливо сверх критического его количества. Загружать сверхкритическое количество топлива в реактор следует с одновременной загрузкой в активную зону компенсирующих поглотителей и выгорающих поглотителей, которые служат для компенсации возникающей положительной реактивности при загрузке в активную зону топлива сверх критического его количества. Таким образом загрузка в активную зону сверхкритического количества ядерного топлива приводит к возникновению положительной реактивности, которая сразу же подавляется компенсирующими поглотителями. Общий запас реактивности реактора - это та величина положительной реактивности, которая создаётся за счёт загрузки в активную зону сверхкритического количества ядерного топлива и одновременно нейтрализуется введением в активную зону компенсирующих поглотителей и предназначается для обеспечения требуемой кампании реактора. Общий запас реактивности - это та величина положительной реактивности, которая могла бы быть высвобождена сразу при мысленном (только при мысленном!) удалении из активной зоны всех компенсирующих поглотителей. Общий запас реактивности реактора нужен для поддержания реактора в критическом состоянии при работе его на постоянном уровне мощности в течение всей кампании и для компенсации потерь реактивности реактора в процессе его работы. Если представить, что реактор всю кампанию работает на постоянном уровне мощности, то может показаться, что изменения потерь реактивности должны нарастать очень медленным темпом. Но некоторые процессы в реакторе протекают, наоборот, очень быстро и требуют столь же быстрых мер по компенсации возникающих изменений реактивности. Запас реактивности реактора определяется расчетными и экспериментальными путями. Расчетное значение определяется по специальным программам нейтронно-физического расчета. Рассчитываются Кэф реактора в ожидаемом критическом состоянии и в положении со всеми извлеченными из реактора ОР Экспериментальные способы: 1. Отдельно оцениваются эффективности всех ОР по отдельности, определяются эффекты их интерференции, эффективность борной кислоты. Определяется критическое положение ОР на МКУ. 2. Определяется дифференциальная эффективность борной кислоты (βэф/(г/кг)). Экспериментально определяется концентрация борной кислоты, при которой достигается критическое состояние при полностью извлеченных ОР. rз общ(0) = Сбк * dρ/dC По регулировочной интегральной характеристике 10-й группы ОР легко оценить ОЗР реактора ВВЭР-1000  Для этого достаточно нанести на график точку с критическим положением реактора. Изменение запаса реактивности за время кампании Для получения большой кампании в реактор загружают сверхкритическое количество ядерного топлива. Созданный при этом запас реак тивности в ВВЭР компенсируется механическими органами регу лирования и жидким поглотителем - борной кислотой, растворенной в воде первого контура. При работе реактора за счет целого ряда факто ров, таких, как выгорание и шлакование топлива; ……. изменяются и реактивность, и запас реактивности. Уменьшение запаса реактивности в процессе кампании компенсируется подъемом подвижного поглотителя и уменьшением массовой концентрации жидкого поглотителя. Изменение К∞ (запаса реактивности) реактора ВВЭР-1000 в течение кампании при выгорании топлива и ВП 40 Кривая энерговыработки, темп выгорания.Кампания — это время работы активной зоны реактора, пересчитанное на номинальную мощность. Номинальная кампания — это время τном (ч), в течение которого реактор может работать на номинальной (100%) мощности Nном (Мвт), допуская все варианты маневрирования: изменение мощности и остановку с последующим выходом на любой уровень в любой момент времени после остановки. Энергоресурс реактора— количество энергии, которое может дать реактор за время кампании: Q = N τ Мвт · ч. Выработанный энергоресурс называют энерговыработкойQк: где Ni— различные уровни мощности, на которых работал реактор в течение τi (ч), Мвт; Qном —номинальный энергоресурс, Мвт · ч. Эффективные сутки τэф — время работы реактора в течение одних суток на номинальной мощности. При работе реактора на различных уровнях мощности энерговыработку можно пересчитать на эффективные сутки, исходя из соотношения   Эффективным суткам или эффективному часу соответствует вполне определенный энергоресурс данного реактора. Запас реактивности, необходимый для обеспечения заданной кампании, должен быть не меньше суммы абсолютных значений всех эффектов, уменьшающих запас реактивности в процессе кампании. Кривая энерговыработкихарактеризует изменение запаса реактивности в процессе эксплуатации реактора в результате выгорания, шлакования, воспроизводства горючего и стационарного отравления самарием: ρк = f(Qk).  Варианты кривой энерговыработки: а) с положительным выбегом реактивности, когда скорость выгорания поглотителя в начале кампании больше скорости выгорания горючего (гомогенизированное расположение поглотителя); б) с отрицательным выбегом реактивности, когда скорость выгорания поглотителя замедлена (блокированное расположение поглотителя).  Скорость уменьшения запаса реактивности в процессе кампании характеризуют темпом выгорания: изменением запаса реактивности за счет выгорания, шлакования, воспроизводства горючего и стационарного отравления самарием при энерговыработке в 1 Мвт·ч:  Для реактора с выгорающим поглотителем qρ в процессе кампании может изменить знак и быть равным нулю. Темп выгорания необходимо знать для решения таких эксплуатационных задач, как расчет критического положения компенсирующих стержней при пуске реактора и оценка оставшегося энергоресурса. При запасе реактивности на энерговыработку Δρkи постоянном темпе выгорания qρ (1Мвт·ч) оставшийся энергоресурс реактора равен ΔQk=Δρk / qρ Мвт·ч. При запасе реактивности Δρзап и постоянном темпе выгорания qρ(1/МВт·ч) энергоресурс реактора при работе на мощности Ni (МВт) без опасности попадания в иодную яму после остановки равен  Графическое определение оставшегося энергоресурса по кривой энерговыработки  Если оставшийся энергоресурс ∆Qk (Мвт ч) известен из расчета на номинальную мощность, то время работы на любой другой мощности Ni< Nном равно  где ∆ρ— высвобождающийся запас реактивности в результате всех эффектов при переходе на меньшую мощность Ni . Для ядерных реакторов АЭС наиболее эффективное использование энергоресурса соответствует работе реактора на номинальной мощности Nномнаибольшим к.п.д. Использование мощности реактора характеризуется коэффициентом использования установленной мощности (КИУМ)  |