控制棒
- 田灣核電站控制棒意外下落的研究
VER 機組，控制棒共103 束、分為10 組（第1～第7 組為停堆棒組，第8～第10 組為調節(jié)棒組），控制棒的移動由控制棒驅動機構驅動、工作電壓由控制棒控制機柜提供。其中，控制棒驅動機構由俄羅斯OKB“GIDROPRESS”公司設計制造，主要有承壓殼體、電磁組件、移動組件（棘爪）、驅動桿和棒位傳感器等部件，主要功能是為驅動控制棒組件在堆芯燃料組件中上、下移動，實現(xiàn)反應堆啟動、功率調節(jié)和停堆等，通過棒位傳感器傳送控制棒束在堆芯的位置信號。兩個機組的棒控棒位
設備管理與維修 2023年17期2023-10-31
- 控制棒驅動機構吸合電流偏大的故障排查
013081 控制棒驅動機構簡介控制棒驅動機構是核反應堆控制系統(tǒng)和安全保護系統(tǒng)的一種伺服機構,主要用于提升、下降、保持和快插控制棒,以完成核反應堆啟動、調節(jié)功率、維持功率、停堆和事故情況下的快速停堆,是核反應堆的重要動作部件,也是直接影響核反應堆正常運行和安全可靠的關鍵設備之一,主要由位置指示器部件、定子部件、轉子部件、耐壓殼體部件、絲杠部件和彈簧部件組成。其中,位置指示器用來探測控制棒在堆芯中的位置;定子部件為機構動作提供必要的磁場,并通過相序的改變來控
上海電氣技術 2022年4期2023-01-10
- 控制棒下落與流體流動的耦合狀態(tài)方程及其保辛算法*
勰來稿）引 言控制棒是核反應堆在發(fā)生緊急情況時控制停堆的重要部件，控制棒的下落時間是保證核反應安全的關鍵指標.近年來，國內外許多學者對控制棒下落時間的問題做了大量研究：文獻[1]通過商業(yè)軟件ADINA 建立了單根控制棒二維流-固仿真模型，并將ADINA 得到的計算結果與未公開的企業(yè)內部代碼得到的結果進行比較，落棒時間誤差在7%以內；文獻[2]基于FLUENT 動網(wǎng)格算法，建立了單根控制棒三維流體仿真模型，將得到的控制棒落棒時間與試驗結果進行比較，誤差小于6
應用數(shù)學和力學 2022年9期2022-10-12
- 控制棒落棒時間分析軟件CRAC的研發(fā)與驗證
堆緊急停堆時，控制棒組件依靠重力下落控制反應性，實現(xiàn)安全停堆。落棒時間計算是反應堆安全分析和燃料組件及相關組件設計的重要部分，關系到導向管及控制棒設計是否滿足落棒時間準則。針對落棒開展理論研究，研發(fā)落棒時間的分析工具，獲得落棒位移-速度-時間關系，對反應堆安全分析及燃料組件設計具有重要意義。針對壓水堆落棒時間分析技術，國內外研究者開展大量研究工作，通過試驗與理論分析，認為落棒過程中控制棒驅動線受到的載荷主要為水力阻力和機械阻力。針對機械阻力，研究者利用有限
原子能科學技術 2022年7期2022-07-29
- 基于FTA的電磁鎖故障分析
30）0 引言控制棒驅動機構是核能應用系統(tǒng)的關鍵設備，是控制棒組件的驅動機構，主要功能是：按照指令帶動控制棒組件從堆芯抽出或快速插入堆芯，保證事故狀態(tài)下或反應堆末期的安全停堆。電磁鎖是控制棒驅動機構的關鍵部件，控制棒驅動機構抽出堆芯后鎖緊控制棒組件、解鎖控制棒組件并快速插入堆芯是通過電磁鎖的鎖緊和解鎖動作來實現(xiàn)的。電磁鎖采用拍合式結構設計，吸力大、鎖緊力強，在有沖擊和振動使用工況時不會發(fā)生意外脫鎖現(xiàn)象。當驅動機構齒條運動到鎖緊位置時，電磁鎖加電，由線圈組件
設備管理與維修 2022年5期2022-07-11
- 核燃料元件中控制棒星形架組裝釬焊工藝
關組件又可分為控制棒組件、可燃毒物組件、中子源組件以及阻流塞組件。燃料組件中可控的核反應就是靠著控制棒組件進行控制，將控制棒組件插入燃料組件的導向管中，通過吸收中子的數(shù)量來控制核反應的速度。如圖1所示，控制棒組件由星形架和24根控制棒組成。星形架通過指狀管與控制棒上端螺紋連接組成一個控制棒組件，每一根控制棒長約3.8 m，重達68 kg。星形架也稱連接柄，是支撐控制棒和確保控制棒與燃料組件導向管排列一致的結構部件，具有與驅動軸可靠剛性連接和吸收控制棒快速下
中國核電 2022年1期2022-06-24
- 新型吸收劑與局部慢化劑相結合的快堆控制棒設計研究
劑相結合的快堆控制棒設計研究郭 輝1，顧漢洋1，馮快源1，于 超2（1. 上海交通大學核科學與工程學院，上海 200240；2. 中廣核研究院有限公司，廣東深圳 518026）新一代快堆對其控制棒的安全性、使用壽命和經(jīng)濟性提出了更高的要求。傳統(tǒng)快堆控制棒以碳化硼（B4C）為吸收劑，但B4C的氣體釋放、吸收力損失、高溫包殼碳化失效及輻照膨脹限制了其安全使用壽命。本文利用能有效處理控制棒空間自屏蔽現(xiàn)象的確定論計算方法，設計并分析了基于替代吸收劑與局部慢化劑的快
核科學與工程 2022年1期2022-04-07
- 基于MCNP程序的海洋核動力平臺堆芯核設計校核計算研究1
的反應性分配和控制棒價值進行計算，為海洋核動力平臺反應堆的安全分析提供指導。1 研究對象海洋核動力平臺反應堆堆芯是為系統(tǒng)提供裂變熱能的核心裝置。作為海洋核動力平臺的重要組成部分，海洋核動力平臺反應堆堆芯［4］采用熱中子壓水型反應堆，采用輕水為冷卻劑和慢化劑。燃料元件采用235U富集度為3%左右的UO2燒結芯塊。反應堆堆芯由283盒燃料組件、77根固體可燃毒物棒和25束控制棒組成。堆芯徑向反射層主要包括水、吊籃和壓力容器，軸向反射層主要包括燃料棒氣腔、端塞、
核安全 2022年1期2022-03-07
- 俄研制可大幅延長運行壽期的氫化鉿控制棒
一批擬用于制造控制棒的氫化鉿樣本。俄正在為BN 系列鈉冷快堆研制氫化鉿控制棒。氫化鉿具有較強的中子吸收能力和較高的耐輻射性能，且比目前的控制棒材料碳化硼更不易發(fā)生膨脹，能夠大幅延長控制棒的運行壽期。此外，鉿基中子吸收劑的成本相對較低。最近生產(chǎn)的氫化鉿樣本將接受一系列的臺架試驗，并在研究堆BOR-60中接受輻照測試。對于VVER系列壓水堆控制棒，研究人員提出用鉿酸鏑替代部分碳化硼的方案。目前，他們已研發(fā)出能夠獲得不同幾何形狀和成分的鉿酸鏑生產(chǎn)技術。在使用萊朋
國外核新聞 2022年4期2022-02-08
- 快堆控制棒組件非均勻效應修正方法研究
行均勻化?？於?span id="syggg00" class="hl">控制棒組件的非均勻效應比較強，直接體積均勻化的方法會導致控制棒價值計算產(chǎn)生較大偏差。在快堆設計計算中必須對控制棒價值的這種非均勻效應進行修正。針對快堆控制棒組件的非均勻效應有兩種修正方法[3]：一是直接修正因子法，即采用蒙特卡羅方法求解控制棒價值的非均勻修正因子，將直接體積均勻化計算得到的控制棒價值乘上非均勻修正因子，即可得到考慮非均勻效應后的控制棒價值；另一種方法是群常數(shù)修正法，即對控制棒組件的均勻化群常數(shù)進行修正，得到一套考慮非均勻效應的
原子能科學技術 2022年1期2022-01-27
- 核電廠控制棒價值測量評價方法改進研究
，陳 亮核電廠控制棒價值測量評價方法改進研究劉曉黎，周金滿，王晨琳，陳亮（中國核動力研究設計院核反應堆系統(tǒng)設計技術重點實驗室，四川 成都 610041）控制棒價值測量是核電廠物理試驗的一項重要的內容。試驗測量得到的棒價值需要與理論值進行比較，確保其偏差小于要求的限值。該試驗不但驗證堆芯滿足核設計和技術規(guī)格書的要求，以保證安全分析結果的有效性。國內各壓水堆電廠的大量試驗數(shù)據(jù)表明，傳統(tǒng)的控制棒計算方法得到的理論數(shù)據(jù)用于測量評價往往出現(xiàn)較大偏差。本文通過對傳統(tǒng)的
核科學與工程 2021年3期2021-09-03
- 小型模塊化快堆中含鉿控制棒的設計與分析
C)為吸收劑的控制棒作為反應性控制系統(tǒng)[11]。大型快堆通常具有較好的增殖特性，燃耗反應性損失較小，可供安裝控制棒的空間較大，天然B4C一般能滿足大型快中子堆的反應性控制需求。小型快堆中子泄漏率偏大，增殖能力偏弱，小型實驗快堆對運行周期長度要求較低，但多用途小型模塊化快堆通常要求較長的換料周期，因此小型模塊化快堆燃耗反應性損失較大[12]。同時為實現(xiàn)緊湊堆芯的設計，小型模塊化快堆可供安裝控制棒的空間有限。為實現(xiàn)小型模塊化快堆的反應性控制，通常需要高10B富
原子能科學技術 2021年8期2021-08-02
- HTR-PM控制棒驅動機構維修技術研究
)HTR-PM控制棒系統(tǒng)是高溫氣冷堆核電站反應性調節(jié)和控制的重要核安全設備，具有控制棒運行行程長、吸收體質量重、采用鏈條驅動等與壓水堆控制棒顯著不同的特點。一方面控制棒驅動機構工況嚴苛、結構復雜，操作頻繁，發(fā)生故障的概率較大；另一方面控制棒驅動機構部分電氣元器件的設計壽命也僅十年，如步進驅動電機和棒位指示器等，需進行定期更換[1-2]。為保證HTR-PM正常有序的運行，有必要對控制棒驅動機構進行定期的維修維護電氣元器件的更換。目前針對高溫氣冷堆維修技術的研
中國核電 2021年2期2021-06-04
- CARR壽期對控制棒價值的影響研究
料組件,布置在控制棒下端,隨控制棒上下移動,增加控制棒在堆內的價值。堆芯裝載17組標準燃料組件,4根控制棒[1]。堆芯布置如圖1所示。控制棒采用天然鉿作為吸收體,控制棒設計壽命為10年。CARR采用鉿作為控制棒材料,鉿是一種良好的吸收材料,主要吸收的同位素為177Hf,與中子反應后形成178Hf、179Hf也具有很大的吸收截面,天然鉿的平均熱中子吸收截面為105×10-28m2,在研究堆中作為控制棒材料廣泛應用。作為多用途、高性能的研究堆,CARR在每一個
核科學與工程 2021年2期2021-05-18
- 耐事故燃料控制棒備選材料的燃耗分析
壓水堆中常用的控制棒為不銹鋼導向管裝載Ag-In-Cd(AIC)材料。AIC合金的熔點小于800 ℃，且遠小于Zr合金燃料包殼在多種事故下發(fā)生強烈氧化現(xiàn)象時的溫度1 300 ℃，這意味著發(fā)生事故時，燃料棒還處于完整狀態(tài)，但控制棒已開始熔化。一旦控制棒受到破壞，將導致不可控的反應性引入，產(chǎn)生一系列后續(xù)事故[2-3]。由此可見，控制棒材料的選取在ATF研究中具有重要意義。隨著反應堆技術的發(fā)展，新型控制棒材料不斷出現(xiàn)[4-5]，研究人員從材料熔點、穩(wěn)定性及控制棒
現(xiàn)代應用物理 2021年1期2021-04-16
- AP1000 控制棒交換邏輯及特點分析
期間，都必須有控制棒始終位于堆芯中，以在需要時提供所需的反應性補償，而不用改變反應堆冷卻劑中的硼濃度。這些位于堆芯中的控制棒會消耗得更快并產(chǎn)生局部燃耗陰影，如果放任不管，將會導致控制棒消耗不均勻，影響控制棒的壽命；另外，燃耗陰影也會導致徑向峰值功率因子超出安全分析的假設，引起安全裕度下降。根據(jù)AP1000控制棒在堆芯的分布方式，控制棒中的MA 和MD 兩個子組、MB和MC 兩個子組到反應堆堆芯中心的徑向距離基本相等，它們所在位置的中子通量分布也相似，可以進
商品與質量 2021年9期2021-04-01
- 基于動網(wǎng)格的控制棒驅動線浮棒行為數(shù)值模擬
同之處。壓水堆控制棒驅動線一般利用重力實現(xiàn)快速落棒,以實現(xiàn)失水或地震事故工況下的非能動快速停堆,在控制棒行程末端利用控制棒和控制棒導向管形成的小間隙封閉水腔實現(xiàn)緩沖,降低形成末端的沖擊力。而液態(tài)金屬冷卻反應堆的冷卻劑的密度大于壓水堆冷卻劑水的密度[2],壓水堆所采用的依靠重力實現(xiàn)安全停堆的方式不再適用于液態(tài)金屬反應堆,這對于控制棒驅動線安全落棒設計帶來了一定的挑戰(zhàn)。國內外學者對于液態(tài)金屬冷卻反應堆進行了諸多研究。魏詩穎等[3]針對鉛基反應堆蓬勃發(fā)展的現(xiàn)狀,
科學技術創(chuàng)新 2021年5期2021-03-17
- 高溫氣冷堆控制棒圓環(huán)鏈提升裝置設計與分析
堆運行過程中，控制棒系統(tǒng)用以進行反應性控制，實現(xiàn)各種運行模式[4]。圓環(huán)鏈實現(xiàn)控制棒驅動機構與控制棒的連接，控制驅動機構帶動圓環(huán)鏈上下運動，從而實現(xiàn)控制棒在堆芯內的上下運動。控制棒驅動機構位于壓力容器頂蓋上方，共有24組，每4組為1個單元，每個單元包括2組直通式控制棒驅動機構和2組外置式控制棒驅動機構。在長期運行過程中，因控制棒驅動機構可能會出現(xiàn)故障，故存在對控制棒驅動機構解體維修的需求。在控制棒驅動機構拆卸過程中，由于操作空間狹小，結構干涉可能性較大，且
機械與電子 2021年2期2021-03-02
- 基于CFD方法的控制棒下落行為研究
150001)控制棒組件是反應堆的控制部件，正常運行工況下具有實現(xiàn)反應堆啟動、停堆和調節(jié)功率的功能.為了保證反應堆的安全性，要求控制棒驅動機構在正常工況下移動速度緩慢；在事故工況下，驅動機構能夠自動脫開，控制棒組件在重力的作用下快速插入堆芯，整個過程可在2～3 s內完成.如果控制棒落棒速度過慢，或是緊急停堆時有一個反應性當量最高的組件對應的控制棒組件不能動作，將會導致非常嚴重的核事故[1-2]，因此控制棒下落時間是關系到核電廠安全的關鍵參數(shù)，對緊急情況下能
哈爾濱商業(yè)大學學報（自然科學版） 2020年5期2020-10-27
- 鈉冷快堆控制棒分段設計研究
停堆安全主要由控制棒來實現(xiàn)[1]。當前的鈉冷快堆設計中，一般含有安全棒(SA)、補償棒(SH)和調節(jié)棒(RE)，最新的一些設計中還含有非能動停堆棒(PEP)。其中，安全棒主要用于反應堆的緊急停堆[2]，補償棒主要用于燃耗反應性的補償和反應堆的安全停堆，調節(jié)棒主要用于反應性的自動調節(jié)。在現(xiàn)有的快堆控制棒設計中，補償棒中10B的富集度較高，使單個循環(huán)周期中補償棒的燃耗較高，且發(fā)熱量較大，并造成周圍燃料組件功率峰因子偏大。基于上述原因，本文提出一種分段設計方案，
原子能科學技術 2020年10期2020-10-24
- 一種基于動網(wǎng)格的反應堆控制棒落棒行為分流域耦合仿真方法
213)反應堆控制棒驅動線作為反應堆內具有相對運動的設備單元。一般由燃料組件、導向組件、控制棒組件、控制棒驅動機構等部分組成。由于控制棒組件對堆芯反應性控制起決定性作用，因此一個合格的驅動線設計必須保證在緊急情況下，控制棒能夠在規(guī)定時間內從反應堆內任意位置迅速插入堆芯，迫使反應堆停堆，防止事態(tài)惡化。因此，一直以來落棒時間也是控制棒驅動線設計首要考慮的指標，同時也是核電站安全分析的重要參考。由于物理樣機造價昂貴，因此大批學者為準確計算落棒時間進行了大量研究工
中國核電 2020年3期2020-08-13
- 非能動加速的驅動線落棒特性仿真研究
增設了彈簧，使控制棒落棒由自由下落變?yōu)榉悄軇蛹铀傧侣?，以便在傾斜和搖擺的狀態(tài)下獲得理想的落棒時間。控制棒落棒是一個復雜的過程，由于彈簧作用的不確定性，直接通過驅動線冷態(tài)、熱態(tài)和搖擺試驗來測得落棒時間和沖擊力，將會給反應堆的設計帶來很大的風險；再加上彈簧的剛度和作用長度選取的問題，會導致設計和試驗成本大幅增加。因此，有必要在試驗前對彈簧作用下的驅動線落棒行為進行仿真研究，一方面可以優(yōu)化結構，降低設計風險；另一方面可以確定試驗目標，縮小試驗范圍，從而減少試驗時
核技術 2020年7期2020-07-20
- 抗流致振動的壓水堆控制棒導向筒阻流板設計與數(shù)值分析
102206)控制棒組件是核電廠的核心設備，其完整性和其及時下落功能對核電廠安全至關重要。壓水堆(PWR)堆芯上腔室中設置了控制棒導向筒，控制棒在導向筒內能夠平滑地被提出或插入堆芯。控制棒導向筒下部開有流水孔，流水孔在控制棒下落時排出導向筒內的水以減少控制棒下落阻力，使控制棒能夠不受延遲地落在特定位置從而保證反應堆的安全。同時，從堆芯流出的流體在外部掠過導向筒的流水孔時，可能有一部分冷卻劑會通過流水孔進入導向筒內部，從而對控制棒產(chǎn)生橫向沖刷，進而引起控制棒
核科學與工程 2020年2期2020-06-21
- 基于PARCS和RELAP5程序的AP1000彈棒事故計算分析
的核電事故中，控制棒彈出事故是極限事故的一種，屬于設計基準事故[1]。在壓水堆中，反應堆的堆頂裝有控制棒驅動機構，為密封起見，外面又裝有密封殼。一旦密封殼破裂，一回路高壓水就會從破口處沖出，壓力容器內外巨大的壓差可把插入堆芯的控制棒迅速彈出，這樣的事故就稱為彈棒事故[2]。反應堆在發(fā)生彈棒事故后，堆芯會迅速引入正反應性，核功率也隨之激增，堆芯功率分布也會很不均勻，出現(xiàn)很高的局部功率峰。在事故開始的短時間內，功率激增產(chǎn)生的大部分熱量儲存在二氧化鈾燃料芯塊內部
核科學與工程 2020年2期2020-06-21
- 一種基于重疊網(wǎng)格的反應堆控制棒落棒行為分流域耦合仿真方法
610213）控制棒驅動線的落棒行為是指該設備在反應堆的壽命周期內，在高輻照、高溫、高壓并伴隨有流致振動的條件下，控制棒組件（這里還包括驅動桿、可拆接頭等部件）在驅動機構得到釋放指令之后，在反應堆內的運動情況。由于控制棒驅動線落棒行為關系到事故工況下的安全停堆。因此落棒時間是反應堆結構設計時首要考慮的參數(shù)之一。目前反應堆控制棒驅動線的落棒時間主要靠驅動線的相關綜合試驗來進行驗證，但與此同時，控制棒驅動線的落棒時間的仿真研究也在開展。目前主要有兩種方法用于反
核技術 2020年5期2020-05-19
- 核燃料包殼FeCrAl中子經(jīng)濟性分析
燃料棒，24根控制棒導向管，1根儀表管。組件邊界條件為全反射界面，即中子泄露率為零，其中，燃料溫度、包殼溫度和慢化劑溫度分別是900K、600K和580K，硼濃度為630ppm。組件中Zr包殼厚度為0.571mm，其密度為6.56g/cm3；FeCrAl包殼選取7個不同的厚度，分別是：0.25mm、0.30mm、0.35mm、0.40mm、0.45mm、0.50mm、0.57mm，其密度為7.18g/cm3；燃料芯體UO2選取8個不同的富集度，分別是：4.
中國金屬通報 2020年1期2020-04-23
- 一種快速搜索臨界棒位方法的開發(fā)與評價
內容，硼溶液、控制棒等是控制堆芯反應性的重要手段。以鈉冷快堆[4-5]為代表的金屬冷卻反應堆主要采用控制棒實現(xiàn)堆芯反應性控制，計算臨界棒位是金屬冷卻快堆物理設計中的必要內容。在非確定論程序中，傳統(tǒng)的臨界搜索方法需通過多次臨界計算，具有計算量大、臨界結果不準確等缺點，一些研究機構提出了基于微擾計算的蒙特卡羅臨界搜索方法[6-7]以克服上述缺點。而在確定論程序中，目前常采用線性插值或線性外推[8]的方法獲得堆芯臨界棒位，由于控制棒的價值與控制棒插入堆芯深度并不
原子能科學技術 2019年11期2019-11-06
- 核電廠可溶硼微分價值、控制棒微分價值影響因素分析
水堆核電廠通過控制棒、一回路冷卻劑當中的可溶硼、可燃毒物棒來補償核燃料的剩余反應性，維持功率運行時核反應堆的臨界狀態(tài)。通過改變可溶硼的濃度、改變控制棒的棒位，能夠改變核反應堆的功率。在改變這兩個參數(shù)時，其微分價值的大小直接影響參數(shù)改變后功率的變化。而硼的微分價值、控制棒的微分價值可能受到多個因素的影響。壓水堆核電廠一回路冷卻劑中溶解可溶硼，用于補償剩余核反應性。硼微分價值，定義為每單位硼濃度增加引起的反應性的變化量，即反應性對硼濃度的變化率：硼微分價值 =
科學導報·科學工程與電力 2019年40期2019-09-10
- 基于功率控制算法減小控制棒位移偏差的研究
統(tǒng)之一，在移動控制棒實現(xiàn)反應堆功率控制時，其控制系統(tǒng)具有下列功能：1）在0 ～100%FP 范圍內實現(xiàn)對反應堆功率的控制。2）平衡反應性，實現(xiàn)反應堆的升功率、降功率及穩(wěn)態(tài)運行。3）在跟蹤負荷時反應堆功率隨負荷而變，這時用控制棒補償功率反應性效應，以保證軸向功率分布不受到較大的干擾。4）控制反應堆軸向功率分布。圖1 棒控系統(tǒng)功能圖Fig.1 Function diagram of the bar control system功率控制系統(tǒng)是根據(jù)負荷信號的大小，
儀器儀表用戶 2019年9期2019-08-05
- VVER-1000反應堆控制棒延壽中子物理學論證分析
1000反應堆控制棒的初始設計壽命為10年。通過開展必要的論證工作，將控制棒的使用壽命延長至15年，可以在很大程度上降低控制棒的采購成本和提高經(jīng)濟性。本文從中子物理學的角度對控制棒延壽至15年的可行性進行了分析評價。分別從控制棒的鈦酸鏑吸收體中子注量、碳化硼吸收體的10B燃耗份額、下部端塞快中子注量以及控制棒組的反應性價值變化這四個方面，進行了詳細的計算分析。結果表明，田灣VVER-1000反應堆控制棒組件在反應堆上使用15年后，中子物理特性仍然滿足其初始
科技創(chuàng)新導報 2019年4期2019-06-10
- 大亞灣基地RGL系統(tǒng)MCP22板件離線測試平臺開發(fā)及應用
方法，通過研發(fā)控制棒MCP22板件離線測試平臺，快速查找和定位MCP22板件故障點，用于輔助分析MCP22板件故障原因及缺陷驗證?！続bstract】The paper introduces a method to quickly find and locate the fault points of MCP22 plate by developing an off-line test platform for control rod MCP22 plat
中小企業(yè)管理與科技·上旬刊 2019年2期2019-06-04
- 超臨界水冷堆MOX燃料組件控制棒特性研究
MOX燃料組件控制棒特性研究王 鋒1，2，徐 晗1，張 晗1，任琦頎1，周小為1(1.重慶大學動力工程學院，重慶 400030；2.重慶大學低品位能源利用技術及系統(tǒng)教育部重點實驗室，重慶 400030)超臨界水冷堆(SCWR)因具有較高的熱效率和較強的經(jīng)濟競爭性等優(yōu)勢引起許多國家和地區(qū)的廣泛關注。MOX燃料即普通燃料UO2與PuO2的混合陶瓷燃料替換UO2會給SCWR堆芯安全帶來一定的不確定性。因而MOX燃料組件的反應性控制與普通燃料有較大差異。論文采用M
核科學與工程 2017年6期2018-01-08
- 壓水堆控制棒導向筒內流致振動研究
+汪喆摘 要：控制棒組件是核電站的關鍵設備之一，細長控制棒在冷卻劑流動中產(chǎn)生振動甚至磨損變形，嚴重時將影響落棒時間，進而影響核電站安全運行。該文使用ANSYS軟件對上腔室下部導向筒內外流場進行數(shù)值模擬，獲得流場的流速分布，得到導向筒內部的流致振動特性，對下一步進行控制棒流致振動實驗起到了提供了預分析和指導意義。關鍵詞：壓水堆 控制棒 流致振動 數(shù)值模擬中圖分類號：TL341 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）03（c）-0027-03
科技創(chuàng)新導報 2017年9期2017-08-02
- 秦山第二核電廠長燃料循環(huán)后堆芯溫度變化對運行的影響
溫度偏差變大，控制棒組D棒頻繁動作的現(xiàn)象進行分析，評價對機組運行的影響。秦山第二核電廠首個長燃料循環(huán)后出現(xiàn)堆芯平均溫度波動變大，堆芯溫度偏差大報警頻繁觸發(fā)、控制棒組D棒頻繁動作的現(xiàn)象，該文介紹了秦山第二核電廠反應堆內溫度監(jiān)測報警和控制棒動作邏輯的原理，通過對長燃料理論計算數(shù)據(jù)和實際堆芯溫度監(jiān)測數(shù)據(jù)進行對比分析，并考慮堆芯內毒物的影響，找出電廠出現(xiàn)此現(xiàn)象的原因，并評價對機組運行的影響。關鍵詞：長燃料循環(huán) 堆芯溫度 控制棒中圖分類號：TL351 文獻標識碼：A
科技創(chuàng)新導報 2016年36期2017-04-20
- 紅沿河核電廠控制棒組件表面氧化及影響分析
）紅沿河核電廠控制棒組件表面氧化及影響分析楊曉環(huán)田朝暉劉晶晶鄧平赳（遼寧省瓦房店市紅沿河鎮(zhèn)紅沿河核電有限公司，瓦房店 116300）控制棒相關組件對電廠的安全穩(wěn)定運行起到至關重要的作用。紅沿河控制棒燃料組件在裝料前出現(xiàn)的不同程度銹蝕，裝料后在堆芯照相過程中發(fā)現(xiàn)上管座導向管口附近發(fā)現(xiàn)黃斑現(xiàn)象。本文分析產(chǎn)生銹蝕的原因，認為是控制棒包殼管采用的滲氮工藝所致。于是，從控制棒落棒時間、耐磨性以及一回路化學及放射性化學3個方面，分析控制棒銹蝕對機組運行產(chǎn)生的影響，并對
現(xiàn)代制造技術與裝備 2016年6期2016-08-05
- 一種棒位檢測儀的設計
測量信號，獲得控制棒位置信息，并傳輸給控制計算機。應用表明，本裝置檢測精度提高了20%，實現(xiàn)了對棒位高精度檢測。關鍵詞：控制棒；棒位檢測儀；通信冗余；檢測冗余控制棒是反應堆的核心部件，棒位位置直接影響反應堆的啟動、功率調節(jié)、穩(wěn)態(tài)運行和正常停堆等［1］。核反應堆工作時需要通過調節(jié)控制棒插入的深度來對鏈式反應的速率進行控制，通過調節(jié)控制棒位置來控制反應堆的啟動和停閉；在緊急狀態(tài)下，快速調整棒位來實現(xiàn)緊急停堆［2］。棒位檢測儀的檢測精度決定了反應堆控制的實時性和
電子設計工程 2016年7期2016-06-17
- 核電廠控制棒失步的判斷方法
要：本文介紹了控制棒驅動原理，從控制棒棒位測量指示、控制棒驅動電流、控制棒動作麥克風噪聲三個方面提出了控制棒失步的判斷方法。關鍵詞：控制棒；失步；驅動機構；棒位測量系統(tǒng)；驅動電流；噪聲在核電廠，控制棒和硼濃度是反應性控制的兩大最重要手段。其中，硼濃度主要用于長期、起效慢的反應性控制；控制棒則用于短期、起效快的反應性控制。由于控制棒控制系統(tǒng)是一個開環(huán)控制系統(tǒng)，因此在出現(xiàn)故障后如何判斷控制棒是否存在失步（不在指令要求的棒位）對于反應堆的控制有著極為重要的意義。
中小企業(yè)管理與科技·下旬刊 2016年2期2016-05-30
- 核反應堆有了中國“心”
有了中國“心”控制棒驅動系統(tǒng)通過驗收【本刊訊】中國廣核集團2015年1月6日對外通報表示，由該企業(yè)牽頭組織的國家科技支撐計劃項目——“百萬千瓦級壓水堆核電站控制棒驅動系統(tǒng)研發(fā)”科研項目日前通過了科技部組織的專家組驗收評審，這意味著我國企業(yè)已完全掌握適用于12英尺和14英尺燃料組件的控制棒驅動系統(tǒng)關鍵技術，打破了國外長期的技術壟斷，實現(xiàn)了核反應堆“心臟”的自主化和國產(chǎn)化。這是繼實現(xiàn)核電站“中樞神經(jīng)”——核級數(shù)字化儀控系統(tǒng)（DCS）實現(xiàn)自主化后我國核電產(chǎn)業(yè)又一
中國設備工程 2015年1期2015-12-26
- 第三代先進壓水堆控制棒交換分析
5100）1 控制棒交換原因為了提高壓水堆核電廠的負荷跟蹤運行能力和減少廢水產(chǎn)生量，第三代先進壓水堆采取了特有的機械補償反應性控制策略用于負荷跟蹤運行。為了保證負荷跟蹤能力，第三代先進壓水堆在正常功率運行期間需要始終保持部分控制棒插入在堆芯內，這與傳統(tǒng)壓水堆在正常功率運行期間控制棒基本完全處于堆頂產(chǎn)生了區(qū)別，這種運行方式所導致的一個問題就是長期插入堆芯內的控制棒會使附近的燃料產(chǎn)生過大的燃耗陰影，隨著時間燃耗陰影會越來越大，嚴重影響堆芯功率分布，可能會導致局
科技視界 2015年14期2015-08-15
- 核電站控制棒投自動狀態(tài)過程分析
有限公司核電站控制棒投自動狀態(tài)過程分析董恩興，陳代鑫，劉煒 福建福清核電有限公司摘要：控制棒手自動狀態(tài)的切換是核電站反應堆升降功率過程中所必須的操作，而升功率過程中將控制棒投自動狀態(tài)是操縱員所必須掌握的關鍵技能之一，本文結合福清核電1號機組啟動過程中的實際情況，對控制棒投自動狀態(tài)的過程進行了分析，給出了調整影響控制棒投自動狀態(tài)的參數(shù)的方法，對后續(xù)運行人員如何將控制棒投自動狀態(tài)具有指導意義。關鍵詞：核電站；控制棒；狀態(tài)；控制模式對于M310機組，控制棒組件分
科學中國人 2015年20期2015-07-12
- 核電機組實施ELPO期間的運行控制策略
偏差（ΔI）；控制棒；氙毒根據(jù)壓水堆運行技術規(guī)范的定義，長期低功率運行（ELPO）是功率補償棒組全部抽出，運行的基準功率水平（PΔIref）通常小于100%RP，并且持續(xù)時間大于12小時的一種運行模式。1 實施ELPO的控制要點1.1 軸向功率偏差（ΔI）控制ΔI必須保持在運行梯形圖的范圍內。在任何情況下，超出區(qū)域II的運行都是嚴格禁止的。1.2 R棒控制正常情況下，R棒應該在調節(jié)帶內。僅在控制ΔI時，技術規(guī)范才允許R棒超出調節(jié)帶。但在任何情況下，都不得使
中小企業(yè)管理與科技·下旬刊 2015年7期2015-05-30
- 水壓驅動控制棒減速性能研究
84）水壓驅動控制棒減速性能研究秦本科，許星星，薄涵亮，宋 威（清華大學 核能與新能源技術研究院 先進反應堆工程與安全教育部重點實驗室，北京 100084）控制棒水壓驅動線是一種新型的內置式控制棒驅動技術，控制棒水力減速裝置是水壓驅動線的關鍵部件之一，通過水力減速片和減速筒體的配合對控制棒進行減速，降低快速落棒末端的沖擊速度，避免控制棒的變形和損壞。完成了水壓驅動線快速落棒減速實驗，對減速過程機理進行了分析，在此基礎上建立了水壓驅動線快速落棒減速理論模型，
原子能科學技術 2015年5期2015-05-25
- 壓水堆控制棒價值的虧損速率研究
430033）控制棒操作靈活可靠［1］，主要用于補償初始裝料的剩余反應性，調節(jié)和維持反應堆以某一特定功率運行，并確保在正?；蚓o急情況下能夠安全停堆。控制棒吸收體在高中子通量的環(huán)境下不斷消耗，導致控制棒價值隨燃耗發(fā)生變化。早期由于反應堆的安全裕量較大，堆內燃料所能達到的燃耗較淺，且控制棒在運行策略中的作用不明顯，因此控制棒吸收體的消耗并不大，控制棒價值的變化并不明顯。隨著能源短缺問題的日益凸顯，為提高燃料利用率，降低燃料循環(huán)成本，反應堆設計不斷向著深燃耗的方
原子能科學技術 2015年1期2015-03-20
- 中國先進研究堆控制棒驅動機構動態(tài)反向性能研究
電磁線圈磁力式控制棒驅動機構，具有結構簡單、可靠性高的特點。驅動線圈與控制棒驅動線采用非剛性連接，使控制棒在事故工況下依靠重力非能動下插至堆芯底部，具有較高安全性［1］。在CARR 調試試驗的A 階段和B階段發(fā)現(xiàn)，當控制棒驅動機構驅動線圈運動方向發(fā)生反向時，控制棒與驅動線圈的運動存在不同步現(xiàn)象，即在驅動線圈發(fā)生反向動作一段時間后控制棒才跟隨驅動線圈動作，該現(xiàn)象直接影響棒控系統(tǒng)的功率自動調節(jié)性能。為改善功率自動調節(jié)性能，保證CARR 運行安全，進行控制棒驅動
原子能科學技術 2015年1期2015-03-20
- 田灣核電站控制棒原理及運行經(jīng)驗
+劉超摘 要 控制棒是核電廠反應堆的重要組成部分，對核電廠反應堆的反應性控制和事故工況處理都有非常重要的作用。文章從田灣核電站控制棒的作用和特點出發(fā)，討論了控制棒驅動機構，控制棒的控制與供電，并分享了田灣核電控制棒系統(tǒng)的部分運行經(jīng)驗。關鍵詞 核電站；控制棒；原理；運行經(jīng)驗中圖分類號：TM623 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）13-0188-021 田灣核電站控制棒的作用和特點1.1 控制棒的作用控制棒作用有：堆芯剩余反應性的控制、
新媒體研究 2014年13期2014-07-31
- 核電廠控制棒驅動機構工作線圈溫度場分析*
33)1 前言控制棒驅動機構是反應堆的重要動作部件，主要用于調節(jié)控制棒在反應堆堆芯中的位置，從而調節(jié)反應堆內的反應性。因此，控制棒驅動機構能否正常工作直接影響反應堆運行的安全性。為確保控制棒驅動機構工作性能安全可靠，在運行期間各種運行參數(shù)必須在設計所允許的范圍內，其中包括:在運行期間工作線圈的工作溫度需在其設計允許的平均溫度220℃內。為此，提出了《控制棒驅動機構工作線圈溫度場分析》這一課題，旨在研究分析磁軛線圈部件的溫度場及提高其安全可靠性的措施。2 有
機械研究與應用 2013年2期2013-06-16
- 落棒過程中的流體-結構橫向耦合作用分析
610031）控制棒組件在事故工況下的落棒時間是保證核電站安全運行的重要參數(shù)之一。控制棒組件下落過程中彈性結構會與流體發(fā)生耦合作用并引起結構的橫向振動，較大的橫向振動位移會導致控制棒組件與導向管之間發(fā)生相互碰撞并影響落棒過程的計算。為了研究落棒過程中的流致振動及摩擦作用，本文將對落棒過程中的流體-結構橫向耦合作用進行分析。首先將控制棒與導向管視為彈性體建立了流體-結構橫向耦合振動方程，然后將流體力按性質分別進行計算，并考慮了不同導向管間的相互影響。結果表明
核技術 2013年4期2013-02-24
- 落棒試驗對控制棒狀態(tài)的監(jiān)測與預警
518124）控制棒組件是控制反應堆反應性的設備，在正常運行時用于調節(jié)反應堆功率，在事故工況下快速引入負反應性，使反應堆緊急停堆，保證核安全［1］。緊急停堆時，控制棒依靠重力快速落入堆芯。為了驗證控制棒是否能夠快速落入堆芯，每次換料大修或其他對堆芯幾何結構有影響的活動之后，都需要在機組處于熱停堆或冷停堆狀態(tài)的額定流量下完成控制棒的落棒試驗，以檢查每束控制棒的落棒時間是否滿足驗收準則。1 落棒試驗簡介控制棒驅動機構的密封殼體上部有控制棒棒位指示器的套管，它由
核科學與工程 2012年1期2012-04-26
- 反應堆控制棒驅動機構模擬負載系統(tǒng)的研制
100086）控制棒控制系統(tǒng)是反應堆中一個十分重要的系統(tǒng)，其主要作用是在確保反應堆安全的前提下控制其反應性，以滿足反應堆長期穩(wěn)定運行的需要。通過最佳的提棒／降棒等操作程序，使反應堆在運行過程中保持平坦的功率分布，并補償由于溫度系數(shù)、中毒效應等引起的反應堆反應性變化，在負荷變化時能夠調節(jié)反應堆功率跟隨負荷變化，或者在發(fā)生事故時能實現(xiàn)迅速停堆并保證適當?shù)耐６言６龋?］。本文設計了一種負載模擬裝置，用以模擬反應堆棒控系統(tǒng)對控制棒動作的有效控制。模擬負載系統(tǒng)是基于
核科學與工程 2012年2期2012-04-26
- 高溫氣冷堆控制棒硼燃耗特性分析
的物理設計中，控制棒的特性是需要關注的重點之一，包括其價值和價值在反應堆壽期內的變化。在球床式高溫氣冷堆上，如中國設計的高溫氣冷堆核電站示范工程（HTR－PM），控制棒使用環(huán)狀B4C吸收體，位于活性區(qū)外的側反射層石墨孔道中，且在反應堆運行過程中有一部分控制棒吸收體始終插入堆芯位置。由于中子吸收體10B具有很強的熱中子吸收截面，與堆芯燃料和石墨材料間的差別很大，因此，在環(huán)狀B4C吸收體內外層間、正對活性區(qū)與背對活性區(qū)的部分之間會產(chǎn)生較大的中子注量率差別和較強
原子能科學技術 2011年12期2011-09-18
- 核電站工作原理
送到四面八方。控制棒是由硼和鎘等易于吸收中子的材料制成的。核反應壓力容器外有一套機械裝置可以操縱控制棒。控制棒完全插入反應中心時，能夠吸收大量中子，以阻止裂變鏈式反應的控制棒進行。如果把控制棒拔出一點，反應堆就開始運轉，鏈式反應的速度達到一定的穩(wěn)定值；如果想增加反應堆釋放的能量，只需將控制棒再抽出一點，這樣被吸收的中子減少，有更多的中子參與裂變反應。要停止鏈式反應的進行，將控制棒完全插入核反應中心吸收掉大部分中子即可。若想使核反應堆停堆，只需將控制棒完全插
電網(wǎng)與清潔能源 2011年6期2011-04-03
- 核電廠控制棒綜合試驗安全限制研究
技術水平。由于控制棒數(shù)目較多、控制邏輯復雜，相比其他先進核電廠，該核電廠控制棒綜合試驗占用大修主線時間比較長，影響了整體大修進度，有必要對其進行分析論證。1 控制棒綜合試驗控制棒綜合試驗是對控制棒和棒控棒位系統(tǒng)進行的綜合測試，是在機組每次換料大修期間、反應堆換料后首次啟動之前，用于保證控制棒和棒控棒位系統(tǒng)在機組啟動和功率運行期間安全穩(wěn)定運行的一項工作，是機組大修后臨界的先決條件之一，也是國家核安全局重點監(jiān)督的項目之一。控制棒綜合試驗內容包括：(1) 控制棒
電力安全技術 2011年6期2011-03-22
- 核反應堆控制棒驅動機構的結構及制造
溫氣冷堆。二、控制棒驅動機構控制棒驅動機構是核電站反應堆控制系統(tǒng)和安全保護系統(tǒng)的一種伺服機構。控制棒驅動機構的具體功能是用于提升、下降、保持或快插控制棒，以完成反應堆啟動、調節(jié)反應堆功率、維持功率、停止反應堆和事故情況下的快速停堆（又稱為事故快插、事故落棒），它是核反應堆的重要動作部件，也是直接影響核反應堆正常運行和安全可靠的關鍵設備之一。目前全世界運行中的壓水堆型采用的控制棒驅動機構類型主要有三類：即磁力提升、滾珠螺母絲杠和齒輪齒條。前些年，在某些壓水堆
裝備機械 2010年4期2010-05-30