Категории: ДомЗдоровьеЗоологияИнформатикаИскусствоИскусствоКомпьютерыКулинарияМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОбразованиеПедагогикаПитомцыПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРазноеРелигияСоциологияСпортСтатистикаТранспортФизикаФилософияФинансыХимияХоббиЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Микрораспределение энерговыделения.
Рассмотренные выше неравномерности энерговыделения характеризуют собой "макрополе". На них накладываются локальные отклонения энерговыделений от средних значений в данном районе. Микрораспределение энерговыделения в активной зоне реактора характеризуется коэффициентом Кк, описывающим неравномерность мощности твэл в кассете. По определению коэффициент неравномерности мощности в кассете равен: max _ Ккi = Qki / Qk(2.3), max _ где Qki , Qk - максимальная и средняя мощность твэл в данной кассете.
Появление микронеравномерности в основном связано с избыточным (по сравнению со средним в данном районе) замедлением нейтронов из-за локального повышения концентрации замедлителя нейтронов. Для активной зоны ВВЭР это выражается в наличии водяных зазоров между кассетами. Эти конструкционные зазоры в 3 мм между чехлами ТВС необходимы для свободного извлечения (установки) кассет при перегрузке топлива. Теплоноситель(он же замедлитель), который проходит через эти зазоры, вызывает избыточное замедление и относительно малое поглощение нейтронов. Это значит, что на границе кассета-теплоноситель существует локальный всплеск тепловых нейтронов, а значит, и локальный всплеск энерговыделения на периферийных твэлах (см. рис.2.3). Как видно из рисунка, наибольшая неравномерность возникает в углах кассеты, где образуются наибольшие локальные скопления "избыточной" воды. Неравномерность энерговыделения по твэлам внутри ТВС обусловлена также влиянием соседних ТВС, имеющих иное обогащение или выгорание. Особенно высока энергонапряженность твэлов в ТВС, расположенных на границе активной зоны, поскольку они одной или несколькими гранями обращены к воде. Наличие достаточно больших концентраций бора в теплоносителе в начальный период работы между перегрузками снижает величину всплеска потока нейтронов у периферии активной зоны (см. рис.2.4). Для того, чтобы еще более снизить энергонапряженность твэлов периферийных ТВС, в конструкцию всех ВВЭР введен "граненый пояс" (см. п.7.3), обеспечивающий достаточное поглощение тепловых нейтронов вблизи границы крайнего ряда рабочих кассет. Ухудшение свойств отражателя, связанное с установкой граненого пояса, приводит к сокращению кампании реактора на 2%. При отсутствии граненого пояса тепловая мощность реактора в значительной степени ограничивается допустимой энергонапряженностью твэлов в периферийных ТВС (см. п.5.3). Одним из возможных способов снижения микронеравномерности энерговыделения, вызванной вышеуказанными причинами, является профилирование свойств тепловыделяющих элементов в кассете. Уменьшение обогащения топлива в периферийных (и особенно в угловых) твэлах позволяет снизить максимум энерговыделения. Применение твэлов 2-х обогащений позволяет снизить коэффициент неравномерности в кассете ВВЭР-440 на 7%. На данный момент, ввиду усложнения технологии изготовления и эксплуатации ТВС, признано экономически нецелесообразным применение на ВВЭР-440 рабочих кассет с профилированием твэлов. Эта мера реализована в активной зоне ВВЭР-1000, т.к. увеличение обогащения и размеров ТВС в нем приводит к еще большему увеличению коэффициента Кк. На практике расчет коэффициента Кк производится на ЭВМ с использованием специальных прикладных программ. Расчет производится для каждого топливного цикла, и результат приводится в НФХ соответствующей топливной загрузки. Как правило, в эксплуатации вместо коэффициента Кк чаще используют произведение коэффициентов Кк • Кq, т.к. эта величина описывает неравномерность энерговыделения по твэлам ТВС с учетом неравномерности энерговыделения между самими ТВС. Таким образом, произведение Кк•Кq описывает макронеравномерность энерговыделения с наложенной на нее микронеравномерностью, что весьма важно при проведении расчета по определению допустимой тепловой мощности ЯР. Согласно "Технологическому регламенту эксплуатации" значение Кк•Кq не должно превышать 1,75. Реальные величины Кк•Кq в течение топливного цикла представлены на рис.4.2.
Коэффициент неравномерности энерговыделения по объему активной зоны.
Неравномерность энерговыделения по объему активной зоны описывается соответствующим коэффициентом Кv, который определяется как:
Кv = Кqi • Кzi (2.4),
где Кqi - радиальный коэффициент неравномерности энерговыделения по активной зоне; Кzi - коэффициент неравномерности энерговыделения по высоте активной зоны. Согласно "Технологическому регламенту по эксплуатации" значение Кv для ВВЭР-440 не должно превышать 2,5. На практике часто используется коэффициент неравномерности энерговыделения для локального теплового потока, который определяется как:
Ко = Кq•Кz•Кк•К инж. (2.5),
где Кq - учитывает неравномерность энерговыделения по кассетам (расчет коэф-та приведен в п.2.4); Кz - учитывает неравномерность энерговыделения по высоте активной зоны (расчет коэф-та приведен в п.2.4); Кк - учитывает неравномерность энерговыделения по твэлам внутри ТВС (определяется расчетом на ЭВМ по специальной программе); Кинж. - учитывает запас на неточность инженерного расчета и технические допуски изготовления активной зоны (константа, равная 1,15). Из формулы (2.5) следует, что коэффициент Ко характеризует собой энерговыделение в одной, наиболее энергонапряженной точке активной зоны. |
|
Последнее изменение этой страницы: 2017-07-07 lectmania.ru. Все права принадлежат авторам данных материалов. В случае нарушения авторского права напишите нам сюда... |