反应堆达临界方式对比分析

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1、反应堆达临界方式对比分析（中核辽宁核电有限公司辽宁兴城125112）摘要：木文介绍了反应堆达临界的原理、外推临界方法，并结合国内M310机组及AP1000机组的达临界操作过程，对比分析提棒达临界及稀释达临界方式，总结达临界过程需注意的问题。关键词：反应堆；达临界方式；外推；试验过程；1引言在核电厂中，反应堆临界试验可分为：首次临界、恢复临界和换料后的初始临界。反应堆临界试验的目的在于使反应堆堆芯安全、顺利地由次临界状态达到临界状态，并确定这个状态下的临界条件。2达临界方式压水堆达临界方式通常有两种，稀释达临界和提棒达临界，两种达临界方式在国内运行

2、机组均有釆用。提棒达临界方式釆取的操作模式一般为“提棒-稀释-提棒-达临界”。首先将控制棒组提升至指定棒位，在提棒过程中做以棒位为函数的倒计数率比外推曲线；实施硼稀释操作，直至l/M&aSymp;0.8或硼浓度满足要求，在此过程中,连续做以硼浓度、稀释水量为函数的倒计数率比外推曲线，以确定临界硼浓度和临界棒位；等待堆芯硼浓度均匀，分次提升控制棒组使反应堆达临界。稀释达临界方式采取的操作模式一般为“提棒-大流量稀释-小流量稀释-达临界”。首先将控制棒组提升至指定棒位；大流量稀释，使堆内硼酸浓度从16g/kg稀释到启动区间；停止大流量稀释并搅浑，使反

3、应堆、稳压器及上充水除气器的硼酸浓度充分均匀；小流量稀释，当出现稳定的中子通量增长和周期指示时，停止稀释；搅浑达临界。3达临界过程3.1国内某M310机组提棒达临界过程3.1.1提升控制棒组件(1)确认控制棒组的棒位满足试验初始状态的要求；(2)记录堆芯状态参数；(3)从两个源量程测量通道SRC1和SRC2中各获取10次独立的计数率测量计算基准计数率，记录；(4)将调节棒组按重叠100步方式的提棒顺序，在手动控制方式下提升控制棒组A、B、C、D，直到棒组以重叠方式提至临界方案要求棒位，停止提棒；(5)在提棒过程中，以每50步间隔提升控制棒，并连续

4、记录和做出以棒位为函数的倒计数率比ICRR外推曲线。3.1.2进行一回路硼浓度稀释(1)调节系统状态并记录堆芯状态参数；(2)根据基准计数率，做中子计数率倒数(1/M)与吋间、加水量及硼浓度的外推曲线；(3)确定稀释用的总水量和稀释速率；(4)快速稀释，并在快速稀释过程进行状态参数记录与1/M计算；(5)当l/M&aSymp;0.3或B标临界棒位外推临界硼浓度与当前冋路硼浓度分析值偏差≤100PPm时，停止快速稀释操作，转为慢速稀释，并在慢速稀释过程中进行状态参数记录与1/M计算；(6)当1/M外推结果满足下列条件之一吋，应立即停止一切稀释

5、操作：l/M&aSymp;0.08或目标临界棒位外推临界硼浓度与当前冋路硼浓度分析值偏差≤30ppm；(7)停止稀释后稳定一段时间使堆芯充分均匀；(8)通知化学人员取样，分别再主冋路和穂压器每隔15分钟连续取样3次，3个样品之间的差≤5ppm，并保留样品；(1)记录稀释水量。3.1.3提棒达临界(1)记录堆芯状态参数；(2)根据基准计数率进行1/M重新归一；(3)提升主调节D棒组，进行倒中子计数率外推临界计算，以预计反应堆的达临界状态，若D棒组提到堆顶仍没奋达到临界，则需将D棒组插冋至初始棒位上，并进行慢速稀释。慢速稀释期间的参数记录

6、、计算及停止的判定标准与3.1.2(6)—致；(4)重复上述提棒达临界过程，直至反应堆出现稳定的的正周期为止。此时反应堆状态为超临界状态，需要根据周期对应的反应性将D棒组所需的下插步骤计算出来，将D棒组下插相应的步数，使反应堆恰好达到临界状态，记录此吋的堆芯状态参数。3.2国内某AP1000机组稀释达临界过程3.2.1提升停堆棒组(1)依次提升停堆棒组，在提棒期间监测：源量程中子通量、IR启动率、停堆棒组的DRPI棒位指示、停堆棒组的需求棒位；(2)进行ICRR的外推计算，确定是否会在下一个状态点达临界，如果下一状态点预计将临界，则暂停提棒，直至

7、这一预计提前达临界的结果能得到合理的解释。如果下一状态点不会达临界，或者提前达临界的预计结果得到很好地解释，则重复提棒步骤，直至所有的停堆棒组全提出堆芯。3.2.2稀释(1)稀释期间监测：源量程中子通量、中间量程中子通量、中间量程启动率、稀释量、稀释速率、平均温度；(2)进行ICRR监督，计算稀释到最低硼浓度，即ECC+150ppm所需的稀释水量；(1)进行RCS硼稀释，达到停止稀释判定标准时停止稀释，对硼取样数据进行分析，直至至少连续两次稳压器和RCS—冋路的硼取样偏差不超过5ppm且RCS—冋路和穂压器之间的硼取样偏差不超过20ppm。3.2

8、.3提棒3.2.4稀释达临界(1)确定各系统状态及参数是否满足要求；(2)通过反应性仪监督反应性；(3)当ICRR小于0.5吋，或者预计