一種核電機(jī)組耗鈾率的計(jì)算方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于壓水堆核電項(xiàng)目能耗計(jì)算領(lǐng)域，具體涉及一種核電機(jī)組耗鈾率的計(jì)算 方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 在壓水堆核電廠運(yùn)行過(guò)程中，會(huì)不斷消耗核燃料以產(chǎn)生熱能，并隨后轉(zhuǎn)化為電能。 目前壓水堆核電廠核燃料一般為低富集度UO 2，是由天然鈾經(jīng)過(guò)富集濃縮而獲得，而天然鈾 是不可再生的一次能源。在核電廠發(fā)電過(guò)程中，其產(chǎn)熱機(jī)理是耶2中的易裂變核素在慢中 子的撞擊下發(fā)生裂變反應(yīng)。因此，為了計(jì)算核電站在平衡循環(huán)中生產(chǎn)每度電需要消耗的鈾 資源，一般的做法是計(jì)算某個(gè)循環(huán)中堆芯消耗的鈾總量Ua，以及這一循環(huán)里機(jī)組發(fā)的總電 量We。
[0003] 由于平衡循環(huán)的特點(diǎn)，每個(gè)循環(huán)的換料方案都是一致的，因此，某個(gè)循環(huán)中的Ua， 等于這個(gè)循環(huán)裝載的燃料組件中含有的鈾。這樣一來(lái)，Ua是可以簡(jiǎn)單的計(jì)算得到。
[0004] 但是要計(jì)算平衡循環(huán)中發(fā)的總電量We則存在很大困難。We等于機(jī)組電功率與運(yùn) 行時(shí)間的乘積，由于機(jī)組電功率會(huì)有波動(dòng)，運(yùn)行時(shí)間也受換料時(shí)間、事故停堆等影響而無(wú)法 準(zhǔn)確給出。
[0005] 在We數(shù)據(jù)缺失的情況下，無(wú)法準(zhǔn)確計(jì)算核電廠在平衡循環(huán)下的耗鈾率，也無(wú)法開(kāi) 展可研、節(jié)能等分析工作，因此，有必要設(shè)計(jì)出一套準(zhǔn)確、可行的平衡循環(huán)耗鈾率的計(jì)算方 法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種方便、快捷且計(jì)算精度 高的核電機(jī)組耗鈾率的計(jì)算方法。
[0007] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：
[0008] 一種核電機(jī)組耗鈾率的計(jì)算方法，包括以下步驟：
[0009] (1)獲取核電機(jī)組的燃料管理方案，以及核電機(jī)組的額定熱功率和額定電功率； 所述燃料管理方案包括堆芯新燃料的裝載及乏燃料的卸出方案；
[0010] (2)根據(jù)所述的燃料管理方案，確定待計(jì)算的燃料循環(huán)內(nèi)的堆芯內(nèi)各燃料組件的 燃耗增量，以及燃料組件在卸料時(shí)的最終燃耗；所述燃耗增量是指某一燃料循環(huán)過(guò)程中，燃 料組件在該循環(huán)末期的燃耗與該循環(huán)初期的燃耗之差；
[0011] (3)根據(jù)所述的燃耗增量、最終燃耗、核電機(jī)組的額定熱功率和額定電功率計(jì)算所 述燃料循環(huán)內(nèi)的發(fā)電耗鈾率，計(jì)算方式為：
[0012] 設(shè)核電機(jī)組反應(yīng)堆堆芯的燃料組件個(gè)數(shù)為n，所述燃料循環(huán)為第N次循環(huán)，N多1 ;
[0013] 1)當(dāng)?shù)贜次循環(huán)是平衡循環(huán)時(shí)，該循環(huán)的發(fā)電耗鈾率計(jì)算公式為
[0014]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種核電機(jī)組耗鈾率的計(jì)算方法，包括以下步驟： (1) 獲取核電機(jī)組的燃料管理方案，以及核電機(jī)組的額定熱功率和額定電功率；所述 燃料管理方案包括堆芯新燃料的裝載及乏燃料的卸出方案； (2) 根據(jù)所述的燃料管理方案，確定待計(jì)算的燃料循環(huán)內(nèi)的堆芯內(nèi)各燃料組件的燃耗 增量，以及燃料組件在卸料時(shí)的最終燃耗；所述燃耗增量是指某一燃料循環(huán)過(guò)程中，燃料組 件在該循環(huán)末期的燃耗與該循環(huán)初期的燃耗之差； (3) 根據(jù)所述的燃耗增量、最終燃耗、核電機(jī)組的額定熱功率和額定電功率計(jì)算所述燃 料循環(huán)內(nèi)的發(fā)電耗鈾率，計(jì)算方式為： 設(shè)核電機(jī)組反應(yīng)堆堆芯的燃料組件個(gè)數(shù)為n，所述燃料循環(huán)為第N次循環(huán)，1 ; 1)當(dāng)?shù)贜次循環(huán)是平衡循環(huán)時(shí)，該循環(huán)的發(fā)電耗鈾率計(jì)算公式為
另一種計(jì)算方式為：將堆芯內(nèi)的燃料組件進(jìn)行分組，根據(jù)分組后的燃料組件計(jì)算所述 循環(huán)內(nèi)的發(fā)電耗鈾率，具體方式為： 設(shè)核電機(jī)組反應(yīng)堆堆芯的η個(gè)燃料組件共分為m組，根據(jù)以下公式計(jì)算第N次循環(huán)的 發(fā)電耗鈾率：
2. 如權(quán)利要求1所述的核電機(jī)組耗鈾率的計(jì)算方法，其特征在于：該方法還包括： (4) 根據(jù)發(fā)電耗鈾率，計(jì)算所述燃料循環(huán)的發(fā)電天然鈾耗，計(jì)算方式為： ①當(dāng)?shù)贜次循環(huán)是平衡循環(huán)時(shí)，該循環(huán)的發(fā)電天然鈾耗計(jì)算公式為：
3. 如權(quán)利要求1所述的核電機(jī)組耗鈾率的計(jì)算方法，其特征在于：步驟2)中，將堆芯 內(nèi)的燃料組件進(jìn)行分組時(shí)，每組燃料組件在當(dāng)前循環(huán)中的平均燃耗增量等于該組內(nèi)所有燃 料組件的燃耗增量的平均值，每組燃料組件在卸料時(shí)的平均燃耗等于該組內(nèi)所有燃料組件 的在卸料時(shí)的最終燃耗的平均值。
4. 如權(quán)利要求2所述的核電機(jī)組耗鈾率的計(jì)算方法，其特征在于：步驟①中，所述批卸 料燃料初始平均富集度是指當(dāng)前循環(huán)末期所有卸料燃料組件的初始富集度的平均值；步驟 ②中，每組燃料組件的初始平均富集度等于該組內(nèi)所有燃料組件的初始富集度的平均值。
5. 如權(quán)利要求1至4之一所述的核電機(jī)組耗鈾率的計(jì)算方法，其特征在于：將堆芯內(nèi) 的燃料組件進(jìn)行分組時(shí)，根據(jù)設(shè)定條件，將符合設(shè)定條件的燃料組件分成一組。
6. 如權(quán)利要求5所述的核電機(jī)組耗鈾率的計(jì)算方法，其特征在于：所述設(shè)定條件包括： 燃料組件同時(shí)裝載進(jìn)堆芯、經(jīng)歷相同的燃料循環(huán)后同時(shí)卸出、燃料組件的初始富集度之差 小于設(shè)定值A(chǔ)、在每個(gè)燃料循環(huán)中各燃料組件之間的燃耗增量之差小于設(shè)定值B。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種核電機(jī)組耗鈾率的計(jì)算方法，該方法首先獲取核電機(jī)組的燃料管理方案，以及核電機(jī)組的額定熱功率和額定電功率，并根據(jù)所述的燃料管理方案，確定待計(jì)算的燃料循環(huán)內(nèi)的堆芯內(nèi)各燃料組件的燃耗增量，以及燃料組件在卸料時(shí)的最終燃耗，最后根據(jù)所述的燃耗增量、最終燃耗、核電機(jī)組的額定熱功率和額定電功率計(jì)算所述燃料循環(huán)內(nèi)的發(fā)電耗鈾率。本發(fā)明的發(fā)電耗鈾率計(jì)算方法，通過(guò)堆芯燃料管理方案及核電機(jī)組的主要參數(shù)，利用計(jì)算循環(huán)中各燃料組件的堆芯燃耗歷史和初始富集度，進(jìn)行發(fā)電耗鈾率及發(fā)電天然鈾耗的快捷和簡(jiǎn)便的計(jì)算該方法摒棄了傳統(tǒng)計(jì)算方法中大量的假設(shè)項(xiàng)，減少了輸入數(shù)據(jù)，提高了計(jì)算的精度和可信度。
【IPC分類】G06Q10-06, G06Q50-06
【公開(kāi)號(hào)】CN104680316
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510075275
【發(fā)明人】江小川, 劉詩(shī)華, 楊偉, 賀楷, 申騰, 楊妮蓉
【申請(qǐng)人】中國(guó)核電工程有限公司
【公開(kāi)日】2015年6月3日
【申請(qǐng)日】2015年2月12日