[發明專利]一種壓水堆堆芯的18個月換料多循環燃料的裝載方法

有效

• 申請號: 201711293497.0
• 申請日: 2017-12-08
• 公開（公告）號: CN107863165B
• 公開（公告）日: 2019-12-24
• 發明（設計）人: 李慶;陳長;劉啟偉;于穎銳;李向陽;周金滿;吉文浩;劉同先;王詩倩;劉曉黎;李天涯;秦雪;鐘旻霄
• 申請（專利權）人: 中國核動力研究設計院
• 主分類號: G21C19/20
• 分類號: G21C19/20
• 代理公司: 51220 成都行之專利代理事務所(普通合伙)
• 代理人: 唐邦英

本發明公開了一種壓水堆堆芯的18個月換料多循環燃料的裝載方法，壓水堆堆芯由177組燃料組件組成，首循環燃料組件按U?235富集度分為4區，4區的U?235富集度分別為1.8％、2.4％、3.1％和3.9％，燃料組件分別為17、64、56和40組，首循環堆芯采用高泄漏裝載模式，首循環堆芯采用的固體可燃毒物為一體化釓固體可燃毒物；從第二循環開始直至平衡循環，每次換料裝入全堆1/3數量的新燃料組件，新燃料組件的U?235富集度高于首循環燃料組件的U?235富集度，該堆芯采用低泄漏裝載模式，堆芯采用的固體可燃毒物為一體化釓固體可燃毒物。方法較快且較容易地實現了18個月長周期換料。

技術領域

本發明涉及壓水堆堆芯換料技術領域，具體涉及一種壓水堆堆芯的18個月換料多循環燃料的裝載方法。

背景技術

壓水堆堆芯燃料管理，一般指從首循環到平衡循環堆芯(通常堆芯經歷5個或6個燃料循環便達到平衡狀態)，確定堆芯所使用的燃料富集度、可燃毒物的類型及各種組件和毒物在堆芯內的布置等，使得反應堆堆芯的設計結果滿足核設計準則和電廠總體要求。堆芯燃料管理的優劣直接影響核電廠的經濟性和安全性，是后續安全分析或評價的基礎。

目前，國內在役和在建核電廠的堆芯燃料管理方法，主要有三種類型：1)所有循環均為年換料的燃料管理方法；2)首循環為年換料，核電廠運行后再經過論證分析，逐步過渡到長周期換料方法；3)首循環為年換料，逐漸過渡到平衡循環實現長周期換料。上述三種類型的燃料管理方法要么沒有實現長周期換料的要求，要么過程顯得曲折，改變的新策略需要在核電廠發電之后擇機重新論證，過渡到長循環換料設計需要經歷較長的周期。

綜上，其不足之處在于：由于沒能較快實現電站的18個月長周期換料的目標，電廠運行的可利用率沒有很好的提高，核電廠經濟性還有進一步優化的空間。

發明內容

本發明的目的在于提供一種壓水堆堆芯的18個月換料多循環燃料的裝載方法，解決現有的管理方法導致的換料周期短、換料周期長但是實現過程曲折的問題，通過本發明所述管理方法能夠較快且容易的實現過渡循環和平衡循環的18個月長周期換料的設計要求。

本發明通過下述技術方案實現：

一種壓水堆堆芯的18個月換料多循環燃料的裝載方法，該壓水堆堆芯由177個燃料組件構成，首循環中，燃料組件采用四種不同U-235富集度，分別為1.8％、2.4％、3.1％和3.9％，堆芯采用高泄漏裝載模式；

第二循環開始直至平衡循環，每次換料裝入68個新燃料組件，堆芯裝載均采用低泄漏裝載方式。

在現有的壓水堆堆芯的管理方法中：要么換料周期短，一般為一年左右，要么雖然能夠實現后續循環的換料周期長，但是首循環的換料周期依然為一年左右，無法實現長周期換料的目標，并且，要實現后續循環的長周期換料過程非常曲折：需要在首循環運行后，經過論證分析，才能逐步過渡到長周期的換料方法。

本發明通過在首循環中燃料組件的布置方式采用高泄漏裝載模式，實現首循環為18個月換料設計，循環長度可達到476個等效滿功率天；從第二循環開始，堆芯裝載均采用低泄漏裝載方式，實現后續循環的18個長周期的換料需求。

進一步地，首循環中1.8％、2.4％、3.1％和3.9％富集度相應的燃料組件數量分別為17、64、56和40組。

進一步地，所述高泄漏裝載模式為首循環堆芯采用的四種不同富集度的燃料組件中富集度最高的燃料組件布置在堆芯的最外圈，其余的三種富集度的燃料組件則布置在堆芯的內部交叉布置。

交叉布置能夠使得輻射更為均勻。

進一步地，從第二循環開始每次換料裝入的新燃料組件U-235富集度為4.45％。