一种预测压水反应堆循环停堆日期的方法

摘要

本发明涉及一种预测核电站反应堆循环停堆日期的方法，包括：将实测硼浓度Cmes修正到参考状态时的硼浓度，得到修正硼浓度计算当前循环剩余寿期内的理论平均硼降速率计算当前月平均核反应堆功率Pr；根据如下公式预测核电站反应堆停堆日期：其中，T为预测停堆日期，T0为当前日期，CEOL为寿期末最小可运行硼浓度。本发明提供的方法，当前实测修正到参考状态的临界硼浓度增加对硼10丰度和钐毒的修正，使用当前循环剩余寿期内的理论平均硼降速率替代当前月平均硼降速率ν，使用剩余寿期内相应时间段的历史统计平均核反应堆功率替代当前月平均核反应堆功率Pr，预测的稳定性高，结果准确性相对大幅提升。

说明书

技术领域

本发明属于核电厂堆芯监督技术领域，特别是涉及一种预测压水反应堆循环停堆日期的方法。

背景技术

压水反应堆循环停堆日期的预测直接关系到停堆大修日期的确定、大修计划的安排及燃料准备工作等，因此，压水反应堆循环停堆日期的准确预测是停堆前的一项重要工作。在预测停堆日期时，必须进行堆芯总燃耗统计及堆芯反应性变化跟踪。通常把反应堆在满功率、所有控制棒全提、平衡氙这个临界状态作为参考状态，当参考状态的堆芯硼浓度降至10mg/kg时，此点就作为停堆点，同时这个停堆点的状态作为循环停堆日期预测的状态点。在堆芯监督过程中，将实际测量得到的反应堆状态修正到参考状态时的硼浓度为修正硼浓度，当修正硼浓度为10mg/kg时，这个状态就是停堆点。

目前循环停堆日期预测方法主要有硼降预测法和燃耗预测法。燃耗预测法以理论计算数据为基础进行预测，因此燃耗预测法的精度往往依赖于理论计算的精度，其准确性有限。硼降预测法是以实测数据为基础进行预测。实际应用中多以硼降预测法为主，燃耗预测法为辅。

反应堆随着燃耗的加深，反应性的减少几乎与燃耗深度成线性关系；对于没有可燃毒物的反应堆，随着燃耗的加深，参考状态的临界硼浓度的下降也几乎与燃耗的深度成线性关系；这是硼降预测法的理论基础。然而这种线性关系只是一种近似的结果，并不是严格线性，因而月均硼降速率是波动的。预测停堆日期是计算当前循环剩余寿期的时间，理论上应采用剩余寿期内的平均硼降速率来预测。然而实际上我们是无法获得该数值的。传统的硼降预测法是以过去一个月的平均硼降速率来预测停堆日期，依此预测的停堆日期是波动的。特别是在循环寿期初，这种方法波动可能会显得尤其大。

发明内容

基于此，有必要针对现有的硼降预测法对反应堆循环停堆日期预测结果不准确的问题，提供一种预测压水反应堆循环停堆日期的方法，该方法使用当前循环剩余寿期内的理论平均硼降速率预测停堆日期，可以明显提升压水反应堆停堆日期预测的准确性，尤其是在寿期初就能预测出较为精确的停堆日期，给核电厂的大修规划带来诸多好处。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

本发明提供一种预测压水反应堆停堆日期的方法，包括：堆芯监督系统日常监督实测硼浓度，得到实测硼浓度C

在其中一个实施例中，计算当前循环剩余寿期内的理论平均硼降速率

在其中一个实施例中，将实测硼浓度C

本发明还提供一种预测压水反应堆停堆日期的方法，包括：堆芯监督系统日常监督实测硼浓度，得到实测硼浓度C

在其中一个实施例中，将实测硼浓度C

本发明还提供一种预测压水反应堆停堆日期的方法，包括：堆芯监督系统日常监督实测硼浓度，得到实测硼浓度C

在其中一个实施例中，将实测硼浓度C

本发明还提供一种预测压水反应堆停堆日期的方法，包括：堆芯监督系统日常监督实测硼浓度，得到实测硼浓度C

在其中一个实施例中，将实测硼浓度C

本发明还提供一种预测压水反应堆停堆日期的方法，包括：堆芯监督系统日常监督实测硼浓度，得到实测硼浓度C

在其中一个实施例中，将实测硼浓度C

本发明还提供一种预测压水反应堆停堆日期的方法，包括：堆芯监督系统日常监督实测硼浓度，得到实测硼浓度C

在其中一个实施例中，将实测硼浓度C

本发明还提供一种预测压水反应堆停堆日期的方法，包括：堆芯监督系统日常监督实测硼浓度，得到实测硼浓度C

在其中一个实施例中，将实测硼浓度C

本发明的有益技术效果：

本发明的预测压水反应堆停堆日期的方法，修正硼浓度

附图说明

图1为月均硼降速率随燃耗加深的变化图；

图2为剩余寿期内实测平均硼降速率随燃耗加深的变化图；

图3为剩余寿期内理论平均硼降速率随燃耗加深的变化图；

图4为分别使用现有的硼降预测法和实施例4提供的预测压水反应堆停堆日期的方法预测年换料堆芯停堆日期效果对比图；

图5为分别使用现有的硼降预测法和实施例4提供的预测压水反应堆停堆日期的方法预测长循环换料芯堆停堆日期效果对比图。

具体实施方式

实施例1

现有的硼降预测法，包括：堆芯监督系统日常监督测量硼浓度，得到实测硼浓度C

上述计算当前月平均硼降速率v包括：堆芯监督系统日常监督测量硼浓度，得到当月月底实测硼浓度和上月月底实测硼浓度；将当月月底实测硼浓度和上月月底实测硼浓度分别修正到参考状态下的硼浓度，得到当月月底修正硼浓度

上述将实测硼浓度C

上述修正因子Δρ

Δρ

现有的硼降预测法使用当前月平均硼降速率v。事实上，在整个寿期内由于可裂变核素和裂变产物随时间的变化并不线性。参见图1，统计历史数据得到月均硼降速率随燃耗加深的变化图，当前月平均硼降速率v随燃耗的变化并不是稳定的。那么依月平均硼降速率v预测的结果必然是波动的，尤其在寿期初会大幅波动。

现有的硼降预测法使用实测硼浓度C

在循环寿期初，由于钐毒至少需要40天才能达到平衡；且钚的产生率大于消耗率，特别是在循环寿期初新燃料区域，这个效应更加明显。上述两个因素影响了堆芯的反应性随燃耗的线性变化和硼降速率随燃耗变化，影响了硼降预测法外推停堆日期的准确性。同时众所周知，自然界中硼元素是由硼10(

实施例2

本实施例提供一种预测压水反应堆停堆日期的方法，所述预测压水反应堆停堆日期的方法与实施例1提供的现有的硼降预测法的区别在于，月平均硼降速率v用当前循环剩余寿期内的理论平均硼降速率

上述计算当前循环剩余寿期内的理论平均硼降速率

本实施例提供的方法使用当前循环剩余寿期内的理论平均硼降速率

理论上，只要能够获得准确的本燃料循环剩余寿期内的平均硼降速率，不管临界硼浓度随燃耗的变化是否线性，理论都上都可以较为精确的预测停堆日期。

参见图2，统计历史数据得到剩余寿期平均硼降速率随燃耗变化趋势图。对比图1和图2不难发现，后者的波动性小，稳定性更好。那么依此来预测循环寿期或停堆日期得到结果一定更为稳定，理论上讲也更为精确，尤其是在寿期初几乎重叠的。

计算当前循环剩余寿期内的平均硼降速率v’包括：计算当前燃耗对应理论临界硼浓度

在堆芯监督的实际过程中，当需要进行停堆日期预测时，无法获取本循环寿期末停堆时燃耗

在当下核设计软件非常成熟的前提下，本循环寿期末停堆时燃耗

从图2和图3的对比来看，剩余寿期内平均硼降速率v’与剩余寿期内理论平均硼降速率

实施例3

本实施例提供一种预测压水反应堆停堆日期的方法，所述预测压水反应堆停堆日期的方法与实施例2提供的预测压水反应堆停堆日期的方法的区别在于，修正硼浓度

上述将实测硼浓度C

其中，α

上述修正因子Δρ

本实施例提供的方法中，修正硼浓度

实施例4

本实施例提供一种预测压水反应堆停堆日期的方法，所述预测压水反应堆停堆日期的方法与实施例3提供的预测压水反应堆停堆日期的方法的区别在于，当前月平均核反应堆功率P

本实施例提供的方法中使用剩余寿期内相应时间段的历史统计平均核反应堆功率

在核电厂运行的过程中，随着季节气温的变化会造成二回路汽轮发电机发电效率的变化，为了维持二回路汽轮发电机功率不变，一回路反应堆功率会随季节气温变化，因此，使用剩余寿期内相应时间段的历史统计平均核反应堆功率

实施例5

参见图4和图5，分别使用实施例1提供的硼降预测法和实施例4提供的预测压水反应堆停堆日期的方法对年换料堆芯/长循环换料堆芯停堆日期进行预测,通过对历史数据的验证发现实施例4提供的预测压水反应堆停堆日期的方法能够在寿期就预测出非常准确的结果，无论是年换料堆芯停堆日期还是长循环换料堆芯停堆日期的预测，实施例4提供的预测压水反应堆停堆日期的方法预测的结果更加稳定准确。

实施例2-4提供一种预测压水反应堆停堆日期的方法同样适用于其他核电厂反应堆停堆日期预测。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。