第8章溫度效應(yīng)與反應(yīng)性控制-資料下載頁
2025-07-20 13:00本頁面
【正文】 核密度隨運行時間的變化。 可燃毒物的自屏效應(yīng)隨時間變化 圖 814 表示可燃毒物不同分 布對 keff的影響。 ?堆芯壽期條件相同時，有 可燃毒物時的初始 keff值比無 可燃毒物時要小，所以控制 棒所需控制的反應(yīng)性減小。 ?當可燃毒物非均勻布置時， keff在堆芯壽期內(nèi)，最大值可 以做到不超過初始值。 ?當可燃毒物均勻布置時， keff最大值大大超過初始值。 因此，在以上三種情況中， 可燃毒物非均勻布置時，反應(yīng)堆所需要的控制棒數(shù)目為最少。 同時可做到可燃毒物反應(yīng)性的釋放與燃料燃耗所引起的 反應(yīng)性損失相匹配。 另外，可燃毒物非均勻布置不僅可以補償剩余反應(yīng)性， 而且還可以起到 展平徑向功率分布的作用。 可燃毒物對有效增殖因數(shù)的影響 1—可燃毒物非均勻布置； 2—可燃毒物均勻布置； 3—無可燃毒物 化學補償控制 在壓水堆一回路冷卻劑中加入可溶性化學毒物，以替代控 制棒的作用，稱為 化學補償控制 。 對化學毒物的要求： ?能溶解于冷卻劑，化學及物理性質(zhì)穩(wěn)定 ?較大的吸收截面 ?對堆芯結(jié)構(gòu)部件無腐蝕性且不吸附在部件上 硼酸作為化學毒物可滿足上述要求 ！ 化學補償控制主要補償下列慢變化的反應(yīng)性： ?反應(yīng)堆從冷態(tài)到熱態(tài)，慢化劑溫度效應(yīng)所引起的反應(yīng)性變化； ?裂變同位素燃耗和長壽命裂變產(chǎn)物累積所引起的反應(yīng)性變化； ?平衡氙和平衡釤所引起的反應(yīng)性變化。 從表 83可知，對于壓水堆，這三種控制方式所控制的反應(yīng)性分 配中，以化學補償控制的反應(yīng)性最大。 反應(yīng)性 沸水堆 壓水堆 重水堆 高溫氣 冷堆 鈉冷快堆 清潔堆芯 的剩余反 應(yīng)性 在時 在運行溫度時 在平衡氙和釤時 控制毒 物價值 總的被控制價值 控制棒總價值 可燃毒物總價值 化學補償總價值 停堆深度 冷態(tài)和清潔堆芯 熱態(tài)和平衡氙 、 釤時 ex???s?表 83 幾種主要堆型的各種反應(yīng)值 化學補償控制優(yōu)點 ： ?化學毒物在堆芯分布均勻不引起功 率畸變，而且與燃料分區(qū)配合，降 低功率峰因子，提高平均功率密度。 ?硼濃度可根據(jù)運行需要調(diào)節(jié)，而固 體可燃毒物不可調(diào)節(jié)。 ?化控不占柵格位置，不需驅(qū)動機構(gòu) 等，簡化堆結(jié)構(gòu)，提高經(jīng)濟性。 化學補償控制缺點 : ?硼濃度改變需一定時間， ?僅能控 制 慢變化反應(yīng)性。 ?加硼和釋硼需要一套附加設(shè)備系統(tǒng)。 ?慢化劑中硼濃度對慢化劑溫度系數(shù)又顯著的影響。 圖 816 可以看出水中硼濃度超過某一值時，有可能使 慢化劑溫度系數(shù)出現(xiàn)正值。 在不同硼濃度下，慢化劑溫度系數(shù) 與慢化劑溫度的關(guān)系 1——0 ； 2——500 ； 3——1 000 ； 4——1500 ； 5——2022 慢化劑溫度系數(shù)還與慢化劑溫度 有關(guān)，慢化劑溫度較低時，硼濃度 超過 500181。g/g，就有可能出現(xiàn)正的慢 化劑溫度系數(shù)。 在反應(yīng)堆設(shè)計時， 要求慢化劑溫度 系數(shù)不出現(xiàn)正值 ， 這就限制了堆芯中 允許的硼濃度 。 壓水堆設(shè)計中，硼濃度取在 1300~1400 181。g/g 以下。 在不同硼濃度下，慢化劑溫度系數(shù) 與慢化劑溫度的關(guān)系 1——0 ； 2——500 ； 3——1 000 ； 4——1500 ； 5——2022 硼微分價值 ： 硼濃度對堆芯反應(yīng)性的補償效率的度量用硼微分價值 表示， 它等于堆芯冷卻劑中單位硼濃度變化所引起的堆芯 反應(yīng)性變化量 ， Δρ為堆芯反應(yīng)性變化量， Δ Ｃ B為堆芯硼濃度變化。 硼微 分價值為負值，其絕對值一般隨堆芯硼濃度增加、冷卻劑 溫度升高和燃耗增加而減小。 在反應(yīng)堆運行過程中，由于燃耗的加深，負荷的變化或 平衡氙的變化導致堆芯反應(yīng)性的變化，需要向冷卻劑系統(tǒng) 注入高濃度的硼溶液或純水以達到提高或稀釋硼濃度，達 到增加或減少反應(yīng)性的目的。 BH C??? ??注入高濃度硼溶液系統(tǒng)硼濃度的變化速率為： （ 835） 當系統(tǒng)稀釋時， CH=0,因而有 現(xiàn)在觀察加硼和稀釋硼時反應(yīng)性的變化，對于硼濃度的微小 變化，可以認為并不引起功率空間分布和中子能譜的顯著變 化，因此反應(yīng)堆的增殖因子或反應(yīng)性是隨濃度做線性變化： αH為硼的微分反應(yīng)性價值，對時間微分 利用（ 835），得到 （ 838） VwCCdtdCBHB )( ??VwCdtdCBB ??BH C??? ?? 0dtdCdtd BH?? ?VwCCdtdBHH )( ?? ??上式是加硼或硼稀釋（ CH=0 ）時所引起的反應(yīng)性變化。 由于硼溶液注入和抽出的速度有限，因而所補償反應(yīng)性的 速度也受限制， 所以化學補償控制主要用于補償反應(yīng)性的緩 慢變化 ，如燃耗，裂變產(chǎn)物的積累和慢化劑溫度的變化。 一般初始功率的瞬變先靠控制棒結(jié)合來調(diào)節(jié)，而后的反 應(yīng)性借助化學補償控制來補償 。 隨反應(yīng)堆運行，堆芯中 反應(yīng)性逐漸減小，必須 不斷降低硼濃度，使堆 芯保持在臨界狀態(tài)。此 時的硼濃度稱為 臨界硼濃度 。 臨界硼濃度隨燃耗深度變化曲線 臨界硼濃度隨燃耗而逐漸減小，它對慢化劑溫度系數(shù)的 影響也逐漸減小，慢化劑負溫度系數(shù)的絕對值隨燃耗深度 增加而逐漸地增大。 慢化劑溫度系數(shù)隨燃耗深度的變化規(guī)律與臨界硼濃度隨 燃耗深度變化規(guī)律很相似 。 壓水堆慢化劑溫度系數(shù)隨燃耗深度變化
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