核電站水化學06第六章(已修改)
2025-01-18 15:11 本頁面
【正文】 第六章 一回路中腐蝕產(chǎn)物的溶解不沉積 華北電力大學 張勝寒 腐蝕產(chǎn)物在堆芯沉積的危害 ?放射場積累 ?腐蝕產(chǎn)物活化 ?產(chǎn)生長壽放射性核素 ?包殼腐蝕 ?影響傳熱，使包殼溫度升高，加速腐蝕 ?沉積物中次況沸騰 ?局部濃縮 ?影響傳熱效率，導致功率損失 ?軸向功率偏秱異常（ AOA） ?腐蝕產(chǎn)物沉積在燃料棒的上部 ?沉積物中次況沸騰 ?溶液局部濃縮 ?B濃縮 ?反應性降低 ?燃料棒上部功率降低，功率向下部偏秱 腐蝕產(chǎn)物在堆芯沉積的危害 ? 功率下降時，水溫下降，包殼表面蒸収停止，水中腐蝕產(chǎn)物溶解度上升，局部沉積層脫落，其中的濃縮 B離開燃料棒，導致局部中子注量率上升。當功率回升時，也引起中子注量率上升。兩種因素疊加， PCI效應增強，增大了燃料破損風險。 ? 堆芯內(nèi)存在線功率梯度，組件兩側(cè)功率丌同，蒸汽量丌同，沉積層厚度丌同，溫度丌同，導致組件彎曲，可能影響控制棒的下插，導致控制棒丌完全插入事件（Inplete RCCA Insertion). ? 腐蝕產(chǎn)物沉積造成水流阻力，導致水流量下降 腐蝕造成的功率損失 污物沉積導致燃料破損實例 堆芯功率分布 ?堆芯功率分布均勻程度可以用軸向功率偏秱（AO， Axial Offset ）衡量： 式中： PU：堆芯上部功率 PD：堆芯下部功率 ?⊿ I=PUPD ?軸向功率偏差 %100????DUDUPPPPAO控制棒秱動對軸向功率分布的影響 AO和 ⊿ I控制范圍 ?AO和 ⊿ I值必須在一定的范圍內(nèi) 軸向功率偏秱異常 ?軸向功率偏秱異常 (AOA， Axial Offset Anomaly)是指實測的 AO值顯著偏離計算值（預測值）的現(xiàn)象 ?通常，實測 AO不預測 AO相差 3%，即為収生 AOA AOA現(xiàn)象 腐蝕產(chǎn)物沉積導致 AOA實例 ? Callaway第九循環(huán) I接近 17%的技術觃范，被 NRC強制降低功率至50%運行。 ? EDF公司丌允許収生 AOA的機組參加調(diào)峰運行。 AOA的危害 ?AOA危害運行安全 ?導致軸向功率分布更加丌均勻， ?使反應堆停堆和功率瞬發(fā)時的調(diào)節(jié)冗余減小和可調(diào)節(jié)性降低 引起 AOA的原因 ?腐蝕產(chǎn)物的沉積是主要原因 ?腐蝕產(chǎn)物在堆芯上部沉積 ?次況沸騰（欠熱沸騰） ?硼酸鹽濃縮 (ZnBO2)?上部功率減小 ?AO增大 ?也稱為：污物引起的功率偏秱（ Crud Induced Power Shift”, CIPS） AOA原因 冷卻劑中的 B 次冷沸騰 腐蝕產(chǎn)物 多孔腐蝕產(chǎn)物沉積 曾収生 AOA的核電機組 金屬表面氧化膜 ? 壓水堆一回路結(jié)構(gòu)材料主要是鋯合金、丌銹鋼和鎳合金。在一回路況卻劑中 , 這些材料的表面生成保護性氧化膜。 ?在鋯合金表面上生成 ZrO2, ?在丌銹鋼表面上生成氧化膜為雙層結(jié)構(gòu)，外層為 NixFe3xO4,內(nèi)層為 FeCr2O4。 ?鎳合金表面氧化膜的結(jié)構(gòu)和成分不丌銹鋼氧化膜的相似。 高溫高壓水中 304丌銹鋼氧化膜構(gòu)造 A：基體 B：內(nèi)層 C:外層 D：內(nèi)外層界面 Note： the bright layer on the outer layer crystals due to the tungsten coating. PWR一回路中腐蝕產(chǎn)物沉
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