Неравномерности энерговыделения и их подавление в кассетах ВВЭР

• Автор: Пономаренко, Григорий Леонидович
• Шифр специальности: 05.14.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Подольск
• Количество страниц: 182 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
1 ВВЕДЕНИЕ

1.1 Основные задачи проектирования топлива и анализы безопасности.

1.2 Источники неравномерности энсрговыдслсния и подавление их влияния

1.3 Цель, значимость и результаты работы

1.4 рсдмет зашиты.

2 АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩЕГО СОСТОЯНИЯ И ПРЕДЛОЖЕНИЯ Г УСОВЕРШЕНСТВОВАНИЮ.

2.1 Анализ путей усовершенствования ТВС и активных той ВВЭР.

2.2 Ограничения на локальную мощность в акт ивной зоне реакторов ВВЭР.

2.2.1 Ограничения для аксиального профиля эперговыделеявя и

целесообразность сто улучшения.

2.2.2 Неравномерности энерговьшеления.
2.23 Предельно реализующиеся энерговыделения.
2.2.4 Учсг межкасссгпых зазоров.
2.2.5 Усовершенствованный вероятностный подход
2.2.6 Ограничения мри эксплуатации
2.2.7 Неопределенности, погрешности и возмущения
2.3 Сравнительный анализ ТВС ВВЭР и Необходимость и целесообразность повышения уровня технологии при производст ве ТВС ВВЭР.
2.31 Общие и отличительные особенности. Предложения по модернизации
конструкции ТВС ВВЭР.
2.32 Анализ способов профилирован их размножающих свойств в активной
зоне и . редложения по усовершенствованию профилирования ТВС
2.3.3 ТВС ВВЭР.
2.3.4 ТВС ВВЭР0
2.3.5 ТВС реакторов .
3 АНАЛИЗ ВОЗМУЩЕНИЙ МЕЖКАССЕТНЫХ ЗАЗОРОВ В АКТИВНОЙ ЗОНЕ И
ИХ ВЛИЯ1П1Я II ЭЕРГОВЫДР.ЛЕИЕ
3.1 Опорные возмущенные распределения потвэльных энерговыделений
3.2 Реперные распределения межкассетных зазоров. Программа ЗАЗОР
3.3 Невозмущснныс распределения потвэльных энсрговыдслсний
4 ВЕРОЯТНОСТНЫЕ СОВОКУПНОСТИ ВОЗМУЩАЮЩИХ ФАКТОРОВ.
ПРОГРАММА МЕХ.
4.1 Описание iii раммы МЕХ
4.2 Распределения твэлов по мощности с учетом возмущений
4.3 Предельно реализующиеся распределения энерговыделения.
4.4 Оптимизация глубины радиального профилирования обогащения ТВС.
5 ТЕХНИЧЕСКИЕ И ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ВЫГОДЫ УСОВЕРШЕНСТВОВАННОЮ РАДИАЛЬНО АКСИАЛЬНОГО ПРОФИЛИРОВАНИЯ ТВС ВВЭР
6 ВЫВОДЫ И ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
РИЛОЖЕНИЕ 1. ПРОБЛЕМЫ С ИСКРИВЛЕНИЕМ ТВС ВВЭР И И ИХ
УСТРАНЕНИЕ.
ПРИЛОЖЕНИЕ 2. ВЛИЯНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ОТКЛОНЕНИЙ НА
ЭНЕРГОВЫДЕЛЕНИЕ.
ПРИЛОЖЕНИЕ 3 АКСИАЛЬНЫЕ РАСТЕЧКИ ТЕПЛА. ПРОГРАММА ТВЭЛ
ПРИЛОЖЕНИЕМ ВЛИЯНИЕ ВОЗМУЩЕНИЯ ШАГА ТВЭЛОВ В ТВС НА
ЭНЕРГОВЫДЕЛЕНИЕ.
ПРИЛОЖЕНИЕ . ОСОБЕННОСТИ АКСИАЛЬНОГО ПРОФИЛИРОВАНИЯ И
ЛОКАЛЬНЫЕ ИКИ ЭНЕРГОВЬЩЕЛЕНИЯ.
ПРИЛОЖЕНИЕ6. ОПТИМИЗАЦИЯ РАЗМЕЩЕНИЯ И ПОВЫШЕНИЕ
КОЛИЧЕСТВА ПЭЛ ПО СЕЧЕНИЮ ТВС ВВЭР.
ПРИЛОЖЕНИЕ 7. АКТ О РАЗРАБОТКЕ И ОПЫТНОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ В ОКБ ГИДРОПРЕСС ПРОГРАММ ТВЭЛ. ЗАЗОР, МЕХ И ВЕРСИИ ПРОГРАММЫ БИПР7.
УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ
ПРИНЯТЫЕ СОКРАЩЕНИЯ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


R-A-ирофилирования и сто расчетные исследования, включая разработку для этого специальной версии про! ТВС. Временного Международного Коллектива (ВМК) по физике ВВЭР в г. AER - Atomic Energy Researches (бывший ВМК) в и гг. МИФИ-, it. Второй Всероссийской конференции по безопасности АЭС с ВВЭР. Подольск. Финско-Российском семинаре но обмену опытом эксилуагашш я. ВВЭР-0. Финляндия, г. Хельсинки. PHI I "Курчатовский институт" г. Атомная энергия", в и 2IJ гг. Российской Федерации на изобретение от г. РФ на изобретения. С.|рук1лт>а н объем шсссщацин: Диссертация состоит из шести разделов, включая введение и заключение, семи приложений и списка литературы ( наименований), содержит 2 страницы. МЕХ и ЗАЗОР, предназначенная для определения радиально-аксиальных распределений мощности по твэлам и распределений твэлов по мощности в активной зоне, а также для выбора усовершенствованных схем радиально-аксиального физического нрофи. К-А-нрофн. Анализ путей усовершенствования ТВС! Целями усовершенствований конструкции твэлов и ТВС, а также связанных с ними усовершенствований топливных компоновок активной зоны и регламентов эксплуатации, являются повышение экономичности, надежности и безопасности, между которыми однако, нередко возникают противоречия, требующие нахождения сбалансированного компромисса. Некоторые пути совершенствования активных зон и ТВС ВВЭР- и • 0, часть из которых в настоящее время уже внедрены в ВВЭР, описаны в /, , S3, /. В реакторах PWR эти усовершенствования были начаты раньше //, что облегчает возможность внедрения в ВВЭР уже опробованные технические решения. При сравнениях эффективности выгорания активных зон ВВЭР и PWR обычно анализируется водо-урановое отношение, которое выражается отношением обьема воды к объему топлива. При этом следует иметь в виду, что данный показатель неоднозначен и вообще говоря, недостаточен. Проанализируем например по лагшым /. TBC Lw/Ltbc. Уцог к объему активной зоны VIKI за вычетом объема VHCKeu, занятого ячейками НК и каналом измерения. ЬпхД-твс равен 0. ТВС ВВЭР-0 и соответственно, а для TBC PWR варьируется в диапазоне 0. Показатель VuorfV«« У1(СГОШ1) равен 0. ТВС ВВЭР-0 и - соответственно (для СТВС' данный показатель еще меньше и равен 0. TBC PWR варьируется в диапазоне О. ЗО-О. ЗЗ. Видно, что по обоим показателям ТВС ВВЭР проигрывают PWR, что оборачивается и экономическим проигрышем. Поэтому давно предусматривалось // увеличить высоту топливной части ТВС ВВЭР, сохранив сс габариты, что окатывается конструктивно возможным и предполагается внедрить в близкой перспективе. В этом же состояла причина уменьшения диаметра центрального отверстия топливных таблеток от значения 2. СТВС до 1. УТВС. Ниже в таблице 2. ТВС и активных зон PWR и ВВЭР, с их анализом и оценкой положительных и возможных отрицательных эффектов, а также с информацией о внедрении или о предполагаемом внедрении в относительно близкой перспективе. Таблица 2. Уменьшение диаметра центрального отверстия в топливной таблетке Повышение эффективности топливоиспользования за счет увеличения воспроизводства плутония иг U-8. Повышение массы загружаемого топлива Повышение температуры топлива в центре таблетки, снижение свободного объема Во многих ТВС PWR отверстие в таблетке отсутствует. Повышение глубины выгорания топлива, удлинение кампании топлива и реактора, в том числе до - мес. Повышение экономичности ядерной энергегики Снижение прочности твэлов и каркаса ТВС, деформация ГВС, дополнительные локальные пики энерговыделения. Ухудшение ТКР п начале кампании В TBC PWR. Уменьшение | радиальной утечки ; нейтронов из активной зоны Повышение эффективности топливомспольэоаанмя и эффективности аварийной защиты, снижение флюенса на корпуе реактора Повышение радиальной неравномерности энерговыделения. Уменьшение аксиальной утечки нейтронов из активной тоны путем применения бламкетов Повышение эффективности тошшвоиспользоваиия на 1-4% Повышение аксиальной неравномерное! U-5. Повышение максимального выгорания таблеток и выделения ГИД Используется примерно на % всех PWR. Внедрено в ТВС ВВЭР- и -0 фирмой Wctdingbousc /'.