在反应堆运行期间，燃料元件包壳如果发生腐蚀、表面结垢或破损，都将影响到机组效率和安全。如果燃料包壳出现破损，有可能导致裂变产物泄漏事故。一回路水化学控制对燃料包壳的完整性有直接的影响，因此，研究一回路水化学对燃料包壳的腐蚀行为，并进行正确的化学控制，对减轻燃料包壳的腐蚀、确保其完整性具有十分重要的意义。 秦山第二核电厂两台机组原设计燃料循环长度为280-290EFPD(equal to full power day)，采用包壳材料为Zr-4 合金的AFA 2G燃料组件。为了改善电站经济性，公司在原先设计方案的基础上实施了混合堆芯及提高燃料富集度的电厂的燃料管理策略。在新的燃料管理策略下，换料新燃料组件将采用包壳材料为M5合金的AFA 3G燃料组件，同时235U富集度也从原先设计的3.25％提高到3.70％，平衡堆芯循环长度增加到约340EFPD。这样秦山第二核电厂的两台机组都将经历由AFA 2G和AFA 3G燃料组件组成的混合堆芯三～四个燃料循环。在混合堆芯方案实施过程中，由于后备反应性的增加，反应堆冷却剂硼浓度将会增加，冷却剂的pH值控制也将有所不同，这对一回路水化学控制也提出了新的要求和挑战。 本文针对混合堆芯运行期间的特点，从燃料包壳材料锆合金的腐蚀性能和腐蚀机理着手，研究了一回路冷却剂硼酸和氢氧化锂协调pH控制，提出了秦山第二核电厂在采用AFA2G和AFA3G燃料组件的混合堆芯期间，对反应堆冷却剂B-Li协调控制曲线进行改进，优化反应堆冷却剂pH管理，最大限度地降低一回路系统及燃料包壳的腐蚀；从氧、氢及侵蚀性杂质离子对燃料包壳的腐蚀机理入手，分析研究了主回路溶解氧及侵蚀性杂质离子的来源，提出了反应堆冷却剂中溶解氧、侵蚀性杂质离子及沉积物的控制方法，总结出了反应堆冷却剂中溶解氢的最佳控制范围。 本文通过对秦山第二核电厂历次大修停堆氧化运行效果进行比较和趋势分析，从中总结出放射性、剂量率等变化规律。并对前几次换料大修氧化运行过程中遇到问题或异常现象进行了深入的原因分析，提出了解决的建议，对优化停堆氧化运行过程,确保停堆氧化运行取得更好的效果,具有一定的实用价值。 通过本文的研究，探索出秦山第二核电厂反应堆在混合堆芯运行期间的一回路水化学优化控制方法，这对于减轻燃料包壳的腐蚀、防止包壳破损，降低一回路系统辐射场，确保机组的安全稳定运行着实际意义。
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