Разработка и совершенствование методик экспериментального определения нейтронно-физических характеристик ВВЭР-1000

• Автор: Поваров, Владимир Петрович
• Шифр специальности: 05.14.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 126 с.

ОГЛАВЛЕНИЕ

Список условных обозначений.

Введение

ГЛАВА 1. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ НЕЙТРОННОФИЗИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ В ВВЭР

1.1. Номенклатура и объем исследований.

1.2. Основные особенности методик определения эффектов и коэффициентов реактивности

1.3. Выводы к главе 1 и постановка задач исследования.

ГЛАВА 2. УСОВЕРШЕНСТВОВАННОЕ МЕТОДИЧЕСКОЕ И ПРИБОРНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ НЕЙТРОННОФИЗИЧЕСКИХ ЭКСПЕРИМЕНТОВ НА ВВЭР

2.1. Методики экспериментального определения эффектов и коэффициентов реактивности.

2.1.1. Определение температурного и барометрического коэффициентов реактивности па минимально контролируемом уровне мощности реактора.
2.1.2. Определение эффективностей отдельных органов регулирования СУЗ на минимально контролируемом уровне мощности реактора
2.1.3. Определение эффективностей аварийной защиты и наиболее эффективного органа регулирования СУЗ.
2.1.4. Определение дифференциальной и интегральной эффективностей групп ОР СУЗ на энергетических уровнях мощности реактора.
2.1.5. Определение мощностного, температурного и барометрического коэффициентов реактивности на энергетических уровнях мощности реактора
2.2. Средства измерений и регистрации параметров
2.2.1. Измерительный комплекс для контроля состояния активной зоны и экспериментального определения коэффициентов и эффектов реактивности.
2.2.2. Разработка программного комплекса для табличного и графического отображения на ПЭВМ параметров СВРК
2.3. Выводы к главе 2.
ГЛАВА 3. ЭФФЕКТЫ И КОЭФФИЦИЕНТЫ РЕАКТИВНОСТИ
В ВВЭР С УСОВЕРШЕНСТВОВАННЫМИ ТВС
3.1. Минимально контролируемый уровень мощности.
3.1.1. Температурный и барометрический коэффициенты реактивности
3.1.2. Эффективность отдельных органов регулирования СУЗ
3.1.3. Эффективность аварийной защиты реактора и наиболее эффективного органа регулирования СУЗ.
3.2. Энергетические уровни мощности.
3.2.1. Мощностной, температурный и барометрический коэффициенты реактивности.
3.2.2. Интегральные эффективности групп ОР СУЗ
3.3. Выводы к главе 3.
ГЛАВА 4. ИССЛЕДОВАНИЕ КСЕНОНОВЫХ КОЛЕБАНИЙ В ВВЭР И УСТОЙЧИВОСТИ РАБОТЫ РЕАКТОРНОЙ УСТАНОВКИ IГРИ МАЛЫХ СНИЖЕНИЯХ ЕЕ МОЩНОСТИ
4.1. Причины возникновения колебаний
4.2. Диаметральные колебания
4.3. Азимутальные колебания.
4.4. Влияние отравления ксеноном на устойчивость реакторной установки при малом снижении ее мощности
4.5. Выводы к главе 4.
ГЛАВА 5. ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ И ПОДАВЛЕНИЕ КСЕНОНОВЫХ
КОЛЕБАНИЙ В ВВЭР.
5.1. Разгрузка реактора и продолжительная работа на пониженном уровне мощности
5.2. Подъем мощности после кратковременной разгрузки реактора.
5.3. Достижение исходной мощности после разгрузки реактора и работа на стационарном уровне мощности.
5.4. Порядок приведения регулирующей группы ОР СУЗ к требуемому положению при стабилизированном аксиальном офсете
5.5. Проверка эффективности методики предупреждения и подавления кссноновых колебаний на Ростовской АЭС
5.6. Выводы к главе 5
ВЫВОДЫ
Список использованной литературы


Номенклатура и объем экспериментальных исследований нейтроннофизических процессов зависят от типа топливной загрузки реактора. Для серийных топливных зафузок они минимальны. При переводе действующих энергоблоков на подпитку новыми сортами топлива они, как правило, увеличиваются в соответствии с требованиями Научного руководителя проекта и Главного конструктора РУ. Наиболее значительное расширенно номенклатуры и объема исследований происходит при вводе в эксплуатацию новых энергоблоков АЭС с головными топливными зафузками реакторов, полностью состоящими из новых более перспективных тепловыделяющих сборок ТВС. Достигается это созданием тепловыделяющих элементов твэлов улучшенной конструкции, заменой стали циркониевыми сплавами, компоновкой топливных загрузок типа I, увеличением кампании топлива. Для выравнивания распределения мощности по ТВС и тволам активной зоны при этом используется профилирование обогащением урана по поперечному сечению ТВС и интегрирование с топливом выгорающего поглотителя гадолиния. Первая топливная загрузка реактора блока 1 Ростовской АЭС была впервые полностью сформирована из новых усовершенствованных ТВС УТВС с циркониевым опорным каркасом см. Приложение I. Для выравнивания распределения мощности по ТВС активной зоны и получения отрицательного допустимого значения коэффициента реактивности по температуре теплоносителя в начале кампании реактора в направляющие каналы ряда ТВС были установлены стержни выгорающего поглотителя СВП с различным содержанием в них природного бора. В проекте предусмотрен перевод данного энергоблока на четырехлетний топливный цикл с использованием вместо СВП урангадолиниевого топлива, начиная со второй топливной загрузки 8. Кроме того, на блоке 1 Ростовской АЭС было реализопано новое по сравнению с действующими аналогичными энергоблоками распределение по группам органов регулирования системы управления и защиты ОР СУЗ. Таким образом, первая топливная загрузка реактора вводимого в эксплуатацию блока 1 Ростовской АЭС была головной. Повышение уровня требований по безопасности эксплуатации АЭС и постоянное совершенствование расчетных программ, используемых для обоснования проектов атомных станций, также потребовали значительного расширения номенклатуры и объема экспериментальных исследований нейтроннофизических процессов в ВВЭР блока 1 Ростовской АЭС по сравнению с ранее вводившимися в эксплуатацию аналогичными энергоблоками. Такие методики создавались в течение многих лет и улучшались по мере накопления опыта проведения экспериментов на вновь вводимых в эксплуатацию и действующих реакторах типа ВВЭР при их физических и энергетических пусках. Сейчас ясно, что результаты экспериментального определения нейтроннофизических характеристик на энергоблоках с реакторами ВВЭР 1й блок Калининской АЭС, 2й и 3й блоки ЮжноУкраинской АЭС, 3й блок Ровенской АЭС не всегда являлись достоверными. Это связано с недостатками в ходе проведения экспериментов дрейф технологических параметров и обработки значений измеряемых величин. Только корректная обработка результатов экспериментов, учет пространственных эффектов и изменений технологических параметров в процессе испытаний дает возможность правильного определения коэффициентов реактивности, эффективностей отдельных органов регулирования и эффективности аварийной защиты АЗ. Некоторые эксперименты проводились при пуске блока 1 Ростовской АЭС впервые. Соответствующие методики вообще отсутствовали, их надо было разрабатывать заново. В первую очередь это относится к ксеноновым колебаниям, которые могут возникать в активной зоне ВВЭР. Такие колебания связаны с периодическими отклонениями от равновесного распределения йода, ксенона и плотности потока нейтронов в различных участках активной зоны реактора и могут при достаточно большой их амплитуде привести к нарушению теплотехнической надежности твэлов. Экспериментальные исследования свободных ксеноновых колебаний необходимы для корректировки константною обеспечения программ имитации топливных циклов, а также для отработки алгоритмов предупреждения и подавления этих колебаний. Цель работы.