一种VVER堆型长短交替的平衡循环的堆芯装载方法技术

本发明专利技术属于反应堆设计技术领域，涉及一种VVER堆型长短交替的平衡循环的堆芯装载方法。所述的堆芯装载方法在16个月的短周期循环开始前用55‑65组新燃烧组件装载替换反应堆中燃烧时间最长的旧燃烧组件，在20个月的长周期循环开始前用75‑85组新燃烧组件装载替换反应堆中燃烧时间最长的旧燃烧组件，装载替换前后保证新旧燃烧组件的总数量为160‑170组不变；装载替换后的新燃烧组件与燃烧过的旧燃烧组件交替排布，且全部

【技术实现步骤摘要】
一种VVER堆型长短交替的平衡循环的堆芯装载方法
本专利技术属于反应堆设计
，涉及一种VVER堆型长短交替的平衡循环的堆芯装载方法。
技术介绍
目前，在VVER反应堆堆型中实际应用的是18个月的单循环装载方案，例如俄罗斯的巴拉科夫核电站、我国连云港市的田湾核电站1、2机组，寿期长度达到480个等效满功率天(EffectiveFullPowerDays,EFPD)。而西屋公司为AP1000反应堆堆型的平衡循环设计了两种装载方案，第一种是标准的18个月单循环装载方案，第二种是16个月和20个月交替的双重平衡态方案，即双循环方案。在长短交替的双循环方案中，16个月运行循环完成后转入20个月循环，然后再返回16个月循环，如此循环。设计16个月和20个月的双重平衡循环可以使核电厂能在供电需求的高峰时运行，而在低需求期间安排换料，这样就避免了在夏季较长的用电高峰时停堆。该长短交替型平衡循环燃料循环平均成本与18个月循环接近。但是，对于VVER反应堆堆型，设计16个月和20个月长短交替型的平衡循环与18个月的平衡循环相比，难度更大。因为长短交替型的平衡循环既要满足循环长度的目标，同时还要使得各种堆芯安全参数满足限值准则；且由于是长短交替型的平衡循环，每个循环装载的新料组件数量不一样，因此，在燃料利用率上也需要考虑，尽量增大卸料组件的平均燃耗值，减少换料组件数目。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种VVER堆型长短交替的平衡循环的堆芯装载方法，以能够使VVER堆型实现16个月和20个月长短交替的平衡循环。为实现此目的，在基础的实施方案中，本专利技术提供一种VVER堆型长短交替的平衡循环的堆芯装载方法，所述的堆芯装载方法在16个月的短周期循环开始前用55-65组新燃烧组件装载替换反应堆中燃烧时间最长的旧燃烧组件，在20个月的长周期循环开始前用75-85组新燃烧组件装载替换反应堆中燃烧时间最长的旧燃烧组件，装载替换前后保证新旧燃烧组件的总数量为160-170组不变；所述的新燃烧组件包括三种不同的235U富集度；装载替换后的新燃烧组件与燃烧过的旧燃烧组件交替排布，且全部235U富集度次高的新燃烧组件排布在堆芯内区，部分235U富集度最低的新燃烧组件排布在堆芯次外区，其他235U富集度最低的新燃烧组件和全部235U富集度最高的新燃烧组件交替排布在堆芯最外区。在一种优选的实施方案中，本专利技术提供一种VVER堆型长短交替的平衡循环的堆芯装载方法，其中所述的235U富集度最高的新燃烧组件的类型为U49G6；所述的235U富集度次高的新燃烧组件的类型为U49Z4；所述的235U富集度最低的新燃烧组件的类型为U44Z4。在一种优选的实施方案中，本专利技术提供一种VVER堆型长短交替的平衡循环的堆芯装载方法，其中所述的235U富集度最高的新燃烧组件的235U平均富集度为4.90-4.95％；所述的235U富集度次高的新燃烧组件的235U平均富集度为4.82-4.88％；所述的235U富集度最低的新燃烧组件的235U平均富集度为4.32-4.36％。在一种优选的实施方案中，本专利技术提供一种VVER堆型长短交替的平衡循环的堆芯装载方法，其中：所述的235U富集度最高的新燃烧组件中燃烧棒数目为300-310根，燃烧棒235U富集度为4.93-4.97％，其中含钆燃料棒数量为5-7根，含钆燃料棒的235U富集度为3.58-3.62％，含钆燃料棒的Gd2O3质量百分比含量为4-6％；所述的235U富集度次高的新燃烧组件中燃烧棒数目为284-292根，燃烧棒235U富集度为4.93-4.97％，其中含钆燃料棒数量为22-26根，含钆燃料棒的235U富集度为3.58-3.62％，含钆燃料棒的Gd2O3质量百分比含量为6-10％；所述的235U富集度最低的新燃烧组件中燃烧棒数目为284-292根，燃烧棒235U富集度为4.38-4.42％，其中含钆燃料棒数量为22-26根，含钆燃料棒的235U富集度为3.58-3.62％，含钆燃料棒的Gd2O3质量百分比含量为6-10％。在一种优选的实施方案中，本专利技术提供一种VVER堆型长短交替的平衡循环的堆芯装载方法，其中在短周期循环开始前装载替换的新燃烧组件中，235U富集度最高的新燃烧组件的数量为21-27组；235U富集度次高的新燃烧组件的数量为15-21组；235U富集度最低的新燃烧组件的数量为15-21组。在一种优选的实施方案中，本专利技术提供一种VVER堆型长短交替的平衡循环的堆芯装载方法，其中在长周期循环开始前装载替换的新燃烧组件中，235U富集度最高的新燃烧组件的数量为21-27组；235U富集度次高的新燃烧组件的数量为15-21组；235U富集度最低的新燃烧组件的数量为34-40组。在一种优选的实施方案中，本专利技术提供一种VVER堆型长短交替的平衡循环的堆芯装载方法，其中所述的堆芯装载方法在16个月的短周期循环开始前用60组新燃烧组件装载替换反应堆中燃烧时间最长的旧燃烧组件，在20个月的长周期循环开始前用79组新燃烧组件装载替换反应堆中燃烧时间最长的旧燃烧组件，装载替换前后保证新旧燃烧组件的总数量为163组不变。在一种更加优选的实施方案中，本专利技术提供一种VVER堆型长短交替的平衡循环的堆芯装载方法，其中所述的235U富集度最高的新燃烧组件的235U平均富集度为4.925％；所述的235U富集度次高的新燃烧组件的235U平均富集度为4.855％；所述的235U富集度最低的新燃烧组件的235U平均富集度为4.344％。在一种更加优选的实施方案中，本专利技术提供一种VVER堆型长短交替的平衡循环的堆芯装载方法，其中：所述的235U富集度最高的新燃烧组件中燃烧棒数目为306根，燃烧棒235U富集度为4.95％，其中含钆燃料棒数量为6根，含钆燃料棒的235U富集度为3.6％，含钆燃料棒的Gd2O3质量百分比含量为5％；所述的235U富集度次高的新燃烧组件中燃烧棒数目为288根，燃烧棒235U富集度为4.95％，其中含钆燃料棒数量为24根，含钆燃料棒的235U富集度为3.6％，含钆燃料棒的Gd2O3质量百分比含量为8％；所述的235U富集度最低的新燃烧组件中燃烧棒数目为288根，燃烧棒235U富集度为4.4％，其中含钆燃料棒数量为24根，含钆燃料棒的235U富集度为3.6％，含钆燃料棒的Gd2O3质量百分比含量为8％。在一种更加优选的实施方案中，本专利技术提供一种VVER堆型长短交替的平衡循环的堆芯装载方法，其中：在短周期循环开始前装载替换的新燃烧组件中，235U富集度最高的新燃烧组件的数量为24组；235U富集度次高的新燃烧组件的数量为18组；235U富集度最低的新燃烧组件的数量为18组。在长周期循环开始前装载替换的新燃烧组件中，235U富集度最高的新燃烧组件的数量为24组；235U富集度次高的新燃烧组件的数量为18组；235U富集度最低的新燃烧组件的数量为37组。本专利技术的有益效果在于，利用本专利技术的VVER堆型长短交替的平衡循环的堆芯装载方法，能够使VVER堆型实现16个月和20个月长短交替的平衡循环，平均循环长度不小于510个等效满功率天(长短循环相加后的平均值)，从而可以使核电厂能在供电需求的高峰时运行，而在低需求期本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种VVER堆型长短交替的平衡循环的堆芯装载方法，其特征在于：所述的堆芯装载方法在16个月的短周期循环开始前用55‑65组新燃烧组件装载替换反应堆中燃烧时间最长的旧燃烧组件，在20个月的长周期循环开始前用75‑85组新燃烧组件装载替换反应堆中燃烧时间最长的旧燃烧组件，装载替换前后保证新旧燃烧组件的总数量为160‑170组不变；所述的新燃烧组件包括三种不同的

【技术特征摘要】
1.一种VVER堆型长短交替的平衡循环的堆芯装载方法，其特征在于：所述的堆芯装载方法在16个月的短周期循环开始前用55-65组新燃烧组件装载替换反应堆中燃烧时间最长的旧燃烧组件，在20个月的长周期循环开始前用75-85组新燃烧组件装载替换反应堆中燃烧时间最长的旧燃烧组件，装载替换前后保证新旧燃烧组件的总数量为160-170组不变；所述的新燃烧组件包括三种不同的235U富集度；装载替换后的新燃烧组件与燃烧过的旧燃烧组件交替排布，且全部235U富集度次高的新燃烧组件排布在堆芯内区，部分235U富集度最低的新燃烧组件排布在堆芯次外区，其他235U富集度最低的新燃烧组件和全部235U富集度最高的新燃烧组件交替排布在堆芯最外区。2.根据权利要求1所述的堆芯装载方法，其特征在于：所述的235U富集度最高的新燃烧组件的类型为U49G6；所述的235U富集度次高的新燃烧组件的类型为U49Z4；所述的235U富集度最低的新燃烧组件的类型为U44Z4。3.根据权利要求1所述的堆芯装载方法，其特征在于：所述的235U富集度最高的新燃烧组件的235U平均富集度为4.90-4.95％；所述的235U富集度次高的新燃烧组件的235U平均富集度为4.82-4.88％；所述的235U富集度最低的新燃烧组件的235U平均富集度为4.32-4.36％。4.根据权利要求1所述的堆芯装载方法，其特征在于：所述的235U富集度最高的新燃烧组件中燃烧棒数目为300-310根，燃烧棒235U富集度为4.93-4.97％，其中含钆燃料棒数量为5-7根，含钆燃料棒的235U富集度为3.58-3.62％，含钆燃料棒的Gd2O3质量百分比含量为4-6％；所述的235U富集度次高的新燃烧组件中燃烧棒数目为284-292根，燃烧棒235U富集度为4.93-4.97％，其中含钆燃料棒数量为22-26根，含钆燃料棒的235U富集度为3.58-3.62％，含钆燃料棒的Gd2O3质量百分比含量为6-10％；所述的235U富集度最低的新燃烧组件中燃烧棒数目为284-292根，燃烧棒235U富集度为4.38-4.42％，其中含钆燃料棒数量为22-26根，含钆燃料棒的235U富集度为3.58-3.62％，含钆燃料棒的Gd2O3质量百分比含量为6-10％。5.根据权利要求1所述的堆芯装载方法，其特征在于：在短周期循环开始前装载替换的新燃烧组件中，235U富集度...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐敏，王红霞，霍小东，易璇，郭治鹏，
申请(专利权)人：中国核电工程有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11