способ осуществления топливного цикла ядерного канального реактора
Классы МПК: | G21C7/04 выгорающих поглотителей C21D3/08 удаление азота |
Автор(ы): | Лебедев В.И., Гарусов Ю.В., Шмаков Л.В., Завьялов А.В., Черников О.Г. |
Патентообладатель(и): | Государственное предприятие "Ленинградская атомная электростанция им.В.И.Ленина" |
Приоритеты: |
подача заявки:
1997-05-29 публикация патента:
10.08.1998 |
Изобретение относится к области управления внутриреакторными процессами, касается, в частности, регулирования глубины выгорания ядерного топлива и может быть использовано при эксплуатации действующих канальных реакторов. В способе осуществления топливного цикла ядерного канального реактора, предусматривающем выполнение операций на реакторе по загрузке, выгрузке и программной перестановке тепловыделяющих сборок и дополнительных поглотителей нейтронов в технологических каналах в выделенных зонах активной зоны реактора, на реакторе вместо отработавших тепловыделяющих сборок устанавливают сборки, содержащие топливо с распределенным в нем поглотителем нейтронов, а вместо дополнительных поглотителей устанавливают частично выгоревшие тепловыделяющие сборки, подлежащие программной перестановке. Использование изобретения позволяет максимально повысить глубину выгорания топлива при сохранении требуемого уровня безопасности и упростить процесс управления реактором. 1 з.п. ф-лы.
Формула изобретения
1. Способ осуществления топливного цикла ядерного канального реактора, предусматривающий выполнение операций на реакторе по загрузке, выгрузке и программной перестановке тепловыделяющих сборок и дополнительных поглотителей нейтронов в технологических каналах в выделенных зонах активной зоны реактора, отличающийся тем, что в процессе выполнения операций с тепловыделяющими сборками и дополнительными поглотителями нейтронов на реакторе вместо отработавших тепловыделяющих сборок устанавливают сборки, содержащие топливо с распределенным в нем поглотителем нейтронов, а вместо дополнительных поглотителей устанавливают частично выгоревшие тепловыделяющие сборки, подлежащие программной перестановке с глубиной выгорания, определяемой по зависимости![способ осуществления топливного цикла ядерного канального реактора, патент № 2117341](/images/patents/354/2117341/2117341-3t.gif)
где n (В) - количество ТВС в реакторе с глубиной выгорания В, шт.;
В - глубина выгорания топлива в ТВС, МВт
![способ осуществления топливного цикла ядерного канального реактора, патент № 2117341](/images/patents/354/2117001/183.gif)
<
![способ осуществления топливного цикла ядерного канального реактора, патент № 2117341](/images/patents/354/2117163/931.gif)
![способ осуществления топливного цикла ядерного канального реактора, патент № 2117341](/images/patents/354/2117001/183.gif)
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к области управления внутриреактивными процессами, касается, в частности, регулирования глубины выгорания ядерного топлива и может быть использовано при эксплуатации действующих канальных реакторов. Одной из важных характеристик, определяющих эффективность использования ядерного топлива на АЭС, является глубина выгорания топлива. На реакторе, работающем в режиме непрерывных перегрузок для компенсации выгорания тепловыделяющих сборок (ТВС) в активной зоне, осуществляют загрузку свежих ТВС, либо частично выгоревших ТВС взамен ТВС, достигших проектной величины выгорания. Для снижения влияния парового эффекта реактивности на физические характеристики реактора, а следовательно для повышения степени надежности и безопасности эксплуатации активной зоны канального реактора, в активной зоне размещают некоторое количество дополнительных поглотителей (ДП), содержащих изотоп бора [1]. Также известны варианты использования дополнительных поглотителей в виде стерженьков - поглотителей нейтронов, которые устанавливаются непосредственно в полость ТВС. Указанное позволяет уменьшить первоначальный всплеск мощности на начальном этапе эксплуатации ТВС. После частичного выгорания топлива всплеск энерговыделения в ТВС снижается до допустимого уровня и стерженьки извлекают из полости ТВС. Использование ДП уменьшает количество ТВС в активной зоне, снижает надежность работы реактора вследствие дополнительной тепловой нагрузки на ТВС и уменьшает полноту выгорания вследствие увеличения темпа загрузки свежих ТВС. В процессе эксплуатации ДП, содержащийся в них поглотитель нейтронов - бор, выгорает и ДП подлежат замене на новые. Замена ДП производится после![способ осуществления топливного цикла ядерного канального реактора, патент № 2117341](/images/patents/354/2117002/8776.gif)
![способ осуществления топливного цикла ядерного канального реактора, патент № 2117341](/images/patents/354/2117341/2117341t.gif)
где
n(B) - количество ТВС в реакторе с глубиной выгорания B, шт.:
B - глубина выгорания топлива в ТВС, МВт
![способ осуществления топливного цикла ядерного канального реактора, патент № 2117341](/images/patents/354/2117001/183.gif)
<
![способ осуществления топливного цикла ядерного канального реактора, патент № 2117341](/images/patents/354/2117163/931.gif)
![способ осуществления топливного цикла ядерного канального реактора, патент № 2117341](/images/patents/354/2117001/183.gif)
![способ осуществления топливного цикла ядерного канального реактора, патент № 2117341](/images/patents/354/2117341/2117341-2t.gif)
путем сопоставления реального построенного спектра распределения ТВС в реакторе в зависимости от выгорания и оптимального, при условии, что для поддержания среднего выгорания в районе замены ДП на ТВС необходимо использовать ТВС не ниже среднего значения выгорания топлива в реакторе, равного 1400 - 1450 МВт
![способ осуществления топливного цикла ядерного канального реактора, патент № 2117341](/images/patents/354/2117001/183.gif)
![способ осуществления топливного цикла ядерного канального реактора, патент № 2117341](/images/patents/354/2117001/183.gif)
1. Доллежаль Н.А., Емельянов И.Я. Канальный ядерный энергетический реактор. - М.: Атомиздат, 1980, с. 21 - 36. 2. Пономарев-Степной Н.Н., Глушков Е.С. Профилирование ядерного реактора. - М.: Энергоатомиздат, 1988, с. 131 - 133. 3. Горский В. В. Применение гадолиния в легководных реакторах. - М.: Атомная техника за рубежом, 1987, N 3, с. 3 - 11.
Класс G21C7/04 выгорающих поглотителей