[发明专利]一种压水堆堆芯中乏燃料组件的装载方法

说明书

本发明公开了一种压水堆堆芯中乏燃料组件的装载方法，所述压水堆堆芯为首循环堆芯，所述首循环堆芯装载有新燃料组件与乏燃料组件，所述乏燃料组件布置在所述首循环堆芯的外围及次外围位置。乏燃料组件与新燃料组件摆放配合形成低泄漏装载形式以提高中子经济性，并降低压力容器所承受的中子辐照水平，延长设备寿命；替代一次中子源，降低首循环成本；提高乏燃料组件的利用率；在堆芯内部布置一定数量乏燃料组件，与新燃料组件摆放配合展平堆芯功率分布，降低功率峰值因子，提高堆芯安全特性。

技术领域

本发明涉及核电技术领域，具体涉及一种压水堆堆芯中乏燃料组件的装载方法。

背景技术

在压水堆堆芯的传统装载方法中，压水堆堆芯的首循环装载的主要任务是基于所研究的堆芯的几何布置、热工水力参数等，通过方案搜索迭代确定满足循环寿期、功率分布限值、负反馈特性等要求的堆芯装载方案。在传统的装载方法下，首循环堆芯装载方案中的燃料组件均使用新燃料组件，这样的首循环装置方案中，需要在燃料组件中布置可燃毒物以降低所在燃料组件的功率，实现功率分布展平，避免过高的功率峰因子导致的核安全风险。

目前国内、国际的核电厂首循环堆芯装载趋向于更长的循环长度，在传统装载方法下，堆芯装载新燃料组件富集度进一步提高，后备反应性进一步增大，这导致堆芯临界可溶硼浓度升高，寿期初零功率、全提棒状态下的慢化剂温度系数趋正，功率展平难度也相应增大。此时为了保证慢化剂温度系数为负及展平功率分布，堆芯中需装载更多可燃毒物以降低可溶硼浓度，同时往往采取高泄漏装载方式，则堆芯外围组件功率相对提高，中子泄漏概率增大，中子经济性降低。同时，相同堆内结构设计下，压力容器所承受的中子辐照会更高，这对压力容器的辐照稳定性有不利影响，会造成压力容器寿命减少。

同时相关标准规定，在首循环堆芯启动过程中，为了达到良好的临界安全监测，堆外源量程探测器需有不低于要求值的稳定可信计数率。对于传统的首循环堆芯而言，为了满足标准要求，必须在堆芯中布置一次中子源，中子源的源强须能保证其产生的中子经堆芯内燃料组件、围板、反射层、吊篮组件、热屏蔽层、压力容器、保温层、混凝土、探测器外围结构等多重核电厂实际结构后达到探测器敏感区的中子计数高于最低要求值。而一次中子源材料通常为锎-252，该材料目前均为国外采购，首循环成本高且存在价格不稳定的不利因素，同时在供应稳定性上也存在隐性不利因素。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有的压水堆首循环堆芯的装载方法存在首循环成本高、中子经济性相对较低、设备寿命减少的问题，目的在于提供一种压水堆堆芯中乏燃料组件的装载方法，以解决以上问题。

本发明通过下述技术方案实现：

一种压水堆堆芯中乏燃料组件的装载方法，所述压水堆堆芯为首循环堆芯，所述首循环堆芯装载有新燃料组件与乏燃料组件，所述乏燃料组件布置在所述首循环堆芯的外围及次外围位置。

可选地，还包括所述乏燃料组件布置在所述首循环堆芯内部，与所述新燃料组件按照展平堆芯功率分布相互配合分布。

可选地，所述首循环堆芯采用低泄漏装载，所述低泄漏装载为所述布置在所述首循环堆芯的外围及次外围位置的乏燃料组件与所述新燃料组件相互配合分布形成。

可选地，包括如下步骤：

(1)拟定堆芯新燃料组件类型、乏燃料组件，按照低泄漏装载及展平堆芯功率分布组合所述新燃料组件与所述乏燃料组件，根据旋转对称原则形成堆芯装载方法；

(2)验证(1)中装载方法的堆芯参数是否符合设计要求1，若不符合，重复步骤(1)-(2)，至得到满足设计要求1的装载方法；

(3)验证步骤(2)中装载方法的堆芯参数是否符合设计要求i，若不符合，重复步骤(1) -(3)，至得到满足设计要求1-i的装载方法；