Курсовая работа
«Режимы эксплуатации АЭС»
Введение
В качестве данных используются данные реального энергоблока с ВВЭР-1000/320.
· Курсовая работа состоит из следующих частей
o Теоретическая часть
o Расчёт (№1) количества раствора борной кислоты концентрацией 40 г/кг, необходимого для перекомпенсации перемещения рабочей группы вверх на 5%
o Расчёт (№2) объёма раствора борной кислоты концентрацией 40 г/кг, необходимого для подачи в 1-й контур после срабатывания АЗ
o Расчёт (№3) пусковой концентрации борной кислоты в теплоносителе 1-го контура
o Организация водообмена 1-го контура с помощью системы ТК для реализации результатов расчёта №2
o Выводы
Оформление курсовой работы должно соответствовать требованиям, действующим в КПИ.
1. Исходные данные
№ п/п |
Тепловая мощность до
разгрузки, |
Энерго-выработка, Тэфф.сут. |
Концентрация РБК в т/н 1-го контура перед остановом, г/кг |
Положение рабочей группы перед остановом, % |
Предполагаемая длительность останова, час |
Предполагаемое время выхода на МКУ, час |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
1. |
100 |
10 |
5,9 |
85 |
3 |
5 |
2. |
95 |
20 |
5,6 |
80 |
4 |
6 |
3. |
90 |
30 |
5,3 |
70 |
5 |
7 |
4. |
85 |
40 |
5,1 |
85 |
6 |
8 |
5. |
80 |
50 |
4,95 |
80 |
7 |
9 |
6. |
75 |
60 |
4,6 |
75 |
8 |
10 |
7. |
70 |
70 |
4,35 |
65 |
9 |
11 |
8. |
65 |
80 |
4,1 |
60 |
10 |
12 |
9. |
60 |
90 |
3,9 |
85 |
11 |
13 |
10. |
100 |
100 |
3,7 |
80 |
12 |
14 |
11. |
95 |
110 |
3,45 |
75 |
13 |
15 |
12. |
90 |
120 |
3,25 |
70 |
14 |
16 |
13. |
85 |
130 |
3,05 |
80 |
15 |
17 |
14. |
80 |
140 |
2,8 |
75 |
16 |
18 |
15. |
75 |
150 |
2,6 |
70 |
17 |
19 |
16. |
70 |
160 |
2,4 |
65 |
18 |
20 |
17. |
65 |
170 |
2,2 |
60 |
19 |
21 |
18. |
60 |
180 |
1,95 |
57 |
20 |
22 |
19. |
100 |
190 |
1,75 |
70 |
21 |
23 |
20. |
95 |
200 |
1,55 |
75 |
22 |
24 |
21. |
90 |
210 |
1,35 |
80 |
23 |
25 |
22. |
85 |
220 |
1,1 |
75 |
24 |
26 |
23. |
80 |
230 |
0,9 |
70 |
25 |
27 |
24. |
75 |
240 |
0,7 |
65 |
26 |
28 |
25. |
70 |
250 |
0,5 |
60 |
27 |
29 |
26. |
65 |
260 |
0,3 |
57 |
28 |
30 |
27. |
60 |
270 |
0,1 |
80 |
29 |
31 |
28. |
100 |
50 |
4,95 |
75 |
30 |
32 |
29. |
95 |
60 |
4,6 |
70 |
31 |
33 |
30. |
90 |
70 |
4,35 |
75 |
32 |
34 |
31. |
85 |
80 |
4,1 |
80 |
33 |
35 |
32. |
80 |
90 |
3,9 |
75 |
34 |
36 |
33. |
75 |
100 |
3,7 |
70 |
35 |
37 |
Примечание:
· Для выполнения расчёта №1 воспользоваться данными колонки № 2, 4 и 5
· Для выполнения расчёта №2 воспользоваться данными колонки № 3 и 4
· Для выполнения расчёта №3 воспользоваться данными колонки № 2-7.
2. Задание
Выполнить три расчёта, а также расписать процедуру организации водообмена (технологические переключения, расходы, длительность) теплоносителя 1-го контура по вводу раствора борной кислоты концентрацией 40 г/кг, необходимого для подачи в 1-й контур после срабатывания АЗ, согласно величины объёма, полученной в расчёте №2.
3. Алгоритм выполнения расчётов
Расчёт №1
Используя таблицу №1 выполнить оценку.
Количество борного концентрата (40г/кг), необxoдимого для перекомпенсации |
|||||||
рабочей группы при ее движении вверх в зависимости от текущей концентрации |
|||||||
борной кислоты в теплоносителе 1 контура. |
|||||||
Ввод раствора |
40 |
г/кг |
Таблица 1. |
||||
Текущая концентрация HзBOз в первом контуре, г/кг |
|||||||
Величина перемещения 10 группы, % |
6.0 |
5.0 |
4.0 |
3.0 |
2.0 |
1.0 |
0.0 |
(диапазон 70-95%) |
Количество подаваемого борного концентрата, м3 |
||||||
5 |
0.27 |
0.26 |
0.25 |
0.24 |
0.23 |
0.22 |
0.21 |
10 |
0.55 |
0.52 |
0.50 |
0.47 |
0.45 |
0.43 |
0.41 |
15 |
0.82 |
0.78 |
0.75 |
0.71 |
0.68 |
0.65 |
0.62 |
20 |
1.10 |
1.04 |
1.00 |
0.95 |
0.91 |
0.87 |
0.83 |
25 |
1.37 |
1.31 |
1.25 |
1.19 |
1.14 |
1.09 |
1.04 |
Расчёт №2
Используя Рис. №1 выполнить оценку величины необходимой концентрации. Используя данные таблицы №2
Рисунок 1
1 - температура 1 контура менее 260оС ( стояночная концентрация ); |
2 - температура 1 контура более 260оС ( кроме случаев, оговоренных для кривой 3); |
3 - температура 1 контура более 260оС ( реактор будет выведен в критическое состояние в течение 24 часов при условии, что он работал не менее 2 суток на мощности более 90% непосредственно перед остановом ). |
Таблица №2
Oбъем раствора борной кислоты концентрацией 40г/кг, который необходимо подать в первый контур |
|||||||||||||
для изменения концентрации борной кислоты в нем на заданную величину |
|||||||||||||
Ввод раствора |
40 |
г/кг |
|||||||||||
Текущая |
Величина изменения текущей концентрации, г/кг |
||||||||||||
концентрация |
0.1 |
0.2 |
0.3 |
0.4 |
0.5 |
1.0 |
1.5 |
2.0 |
4.0 |
6.0 |
8.0 |
10.0 |
16.0 |
СНзВОз, г/кг |
Количество подаваемого борного концентрата, м3 |
||||||||||||
8.0 |
0.76 |
1.53 |
2.30 |
3.07 |
3.85 |
7.76 |
11.73 |
15.77 |
32.62 |
50.73 |
70.28 |
91.54 |
169.34 |
7.5 |
0.75 |
1.51 |
2.27 |
3.03 |
3.79 |
7.64 |
11.54 |
15.52 |
32.09 |
49.86 |
69.03 |
89.84 |
165.61 |
7.0 |
0.74 |
1.49 |
2.23 |
2.98 |
3.73 |
7.52 |
11.37 |
15.27 |
31.57 |
49.03 |
67.83 |
88.20 |
162.05 |
6.5 |
0.73 |
1.46 |
2.20 |
2.93 |
3.67 |
7.40 |
11.19 |
15.04 |
31.07 |
48.22 |
66.66 |
86.62 |
158.64 |
6.0 |
0.72 |
1.44 |
2.17 |
2.89 |
3.62 |
7.29 |
11.02 |
14.81 |
30.58 |
47.43 |
65.54 |
85.10 |
155.38 |
5.5 |
0.71 |
1.42 |
2.13 |
2.85 |
3.57 |
7.19 |
10.86 |
14.59 |
30.11 |
46.68 |
64.45 |
83.62 |
152.25 |
5.0 |
0.70 |
1.40 |
2.10 |
2.81 |
3.52 |
7.08 |
10.70 |
14.38 |
29.65 |
45.94 |
63.40 |
82.20 |
149.25 |
4.5 |
0.69 |
1.38 |
2.07 |
2.77 |
3.47 |
6.98 |
10.55 |
14.17 |
29.21 |
45.23 |
62.38 |
80.83 |
146.37 |
4.0 |
0.68 |
1.36 |
2.04 |
2.73 |
3.42 |
6.88 |
10.40 |
13.96 |
28.78 |
44.54 |
61.40 |
79.50 |
143.60 |
3.5 |
0.67 |
1.34 |
2.02 |
2.69 |
3.37 |
6.79 |
10.25 |
13.77 |
28.36 |
43.87 |
60.44 |
78.22 |
140.94 |
3.0 |
0.66 |
1.32 |
1.99 |
2.66 |
3.32 |
6.69 |
10.11 |
13.58 |
27.95 |
43.23 |
59.52 |
76.98 |
138.38 |
2.5 |
0.65 |
1.31 |
1.96 |
2.62 |
3.28 |
6.60 |
9.97 |
13.39 |
27.56 |
42.60 |
58.62 |
75.77 |
135.91 |
2.0 |
0.64 |
1.29 |
1.94 |
2.59 |
3.24 |
6.52 |
9.84 |
13.21 |
27.17 |
41.98 |
57.75 |
74.61 |
133.53 |
1.5 |
0.64 |
1.27 |
1.91 |
2.55 |
3.19 |
6.43 |
9.71 |
13.03 |
26.80 |
41.39 |
56.91 |
73.48 |
131.23 |
1.0 |
0.63 |
1.26 |
1.89 |
2.52 |
3.15 |
6.35 |
9.58 |
12.86 |
26.44 |
40.81 |
56.09 |
72.38 |
129.01 |
0.5 |
0.62 |
1.24 |
1.86 |
2.49 |
3.11 |
6.26 |
9.46 |
12.69 |
26.08 |
40.25 |
55.29 |
71.32 |
126.87 |
0.0 |
0.61 |
1.22 |
1.84 |
2.46 |
3.07 |
6.19 |
9.34 |
12.53 |
25.74 |
39.71 |
54.52 |
70.28 |
124.80 |
Расчёт №3
Критическая концентрация борной кислоты при изменении концентрации борной кислоты по сравнению с концентрацией перед остановом приближенно может быть определена по следующей формуле:
Формула |
Действие |
Значение |
|||||||
С*НзВОз, |
1. Значение концентрации НзВОз в т.н. 1 к. перед остановом |
||||||||
г/кг |
(по данным хим. анализа): |
||||||||
ρN , |
2. Определяем мощностной + температурный эффект с учетом |
||||||||
% |
энерговыработки реактора по рис. 2: |
||||||||
(при начальной N1к, предшествующей разгрузке) |
|||||||||
Dρ10 , |
3.Определяем эффект от изменения положения группы в |
||||||||
% |
зависимости от энерговыработки реактора по рис. 3: |
||||||||
DρХе *, |
4.Определяем эффект отравления реактора Хе в зависимости |
||||||||
% |
от стоянки реактора и энерговыработки по таблице 3: |
||||||||
предполагаемое время стоянки |
t1= |
час |
|||||||
к моменту выхода на МКУ: |
t2= |
час |
|||||||
DρSm*, |
5.Определяем эффект отравления реактора Sm в зависимости |
||||||||
% |
от стоянки реактора и энерговыработки по рис. 4: |
||||||||
ρ, % = |
6.Суммарный эффект (слагаемые брать с |
t1= |
час |
||||||
= ρN+ρ10+ρХе+ρSm , |
соответствующими знаками): |
t2= |
час |
||||||
|
7.Определяем по кривой 3 на рис.5 значение борного |
||||||||
%/г/кг |
коэффициента реактивности на соответствующий момент |
||||||||
кампании (значение берем по модулю): |
|||||||||
DCНзВОз = ρ / dρ/dС, |
8.Переводим значение реактивности |
t1= |
час |
||||||
г/кг |
в единицы концентрации НзВОз: |
t2= |
час |
||||||
СНзВОзпуск, (г/кг) = |
9.Определяем пусковую концентрацию НзВОз: t1= |
час |
|||||||
= СНзВОз + DCНзВОз , |
t2= |
час |
|||||||
* Расчеты переходных процессов на Хе в таблицах НФХ (на начало и конец кампании) выполнены для мгновенного останова (АЗ) из состояния РУ, достигшего станционарного отравления Хе . |
|||||||||
Станционарное отравление ксеноном достигается при непрерывной работе РУ на постоянной мощности не менее 50 часов. |
|||||||||
Если определено, что для РУ не было достигнуто станционарное отравление Xe, то расчет выполняет персонал ЯФЛ. |
|||||||||
Если разгрузка РУ длилась менее 2 часов, то началом переходного процесса по Xe (останова РУ) - считать момент времени |
|||||||||
при N1к менее 5%, если же более 2 часов - необходимо учесть сказанное ниже : за начало отсчета процесса на Хе |
|||||||||
при разгрузке РУ от 2 до 5 часов брать момент времени, соответствующий средине интервала разгрузки. |
|||||||||
Переходный процесс на Sm после остановки РУ учитывается при длительности останова РУ более суток. |
|||||||||
Рисунок 2 - Зависимость мощностного эффекта реактивности с учетом изменения температуры теплоносителя от мощности реактора
Рисунок 3 - Интегральные характеристики рабочей группы СУЗ для 4 моментов кампании при работе РУ на мощности ( Nт=100% - в течение "борной" кампании, Nт=94% -при Т=278.5 эфф.сут., СНзВОз=СНзВОзкр)
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Рисунок 4 - Динамика отравления активной зоны Sm149 после ступенчатого изменения мощности реактора с N1=100% до N2=0%
Рисунок 5 ‑ Изменение борного коэффициента реактивности в течение кампании:
1 - при работе на номинальных параметрах;
2 - в разотравленном состоянии на МКУ;
3 - в отравленном состоянии на МКУ.