Цель работы: ознакомиться с расчетом пусковой критической концентрации борной кислоты.

Отчет по работе в конце работы (сдавать только отчет)

Практическая работа №9

Расчёт пусковой критической концентрации борной кислоты

Цель работы: ознакомиться с расчетом пусковой критической концентрации борной кислоты.

Оборудование: учебная литература, конспект, карандаш, калькулятор.

В реакторе ВВЭР в качестве жидкостной системы регулирования используется система регулирования с помощью борной кислоты.

Суть борного регулирования:

в циркулирующую в первом контуре воду добавляется опре­деленное количество борной кислоты.

Концентрация борной кислоты определяется скоростью и глубиной выгорания топлива в период между частичными перегрузками топлива.

После каждой частичной пере­грузки концентрация борной кислоты максимальна и рассчитана на компенсацию реактивности, обусловленной избытком топлива над критической массой.

К началу очередной частичной перегрузки борная кислота практически полностью выводится из циркулирующей воды, и концентрация ее становится почти равной нулю.

Главным достоинством борного регулирования является то, что введение борной кислоты не искажает поля плотности потока нейтро­нов в активной зоне реактора, так как бор равномерно распределен в циркулирующей воде.

Борное регулирование обеспечивает глубокую подкритичность реактора в холодном состоянии и при перегрузке топлива при температуре теплоносителя 20-60°С, компенсирует мед­ленные изменения реактивности, связанные с выгоранием топлива, стационарным отравлением ксеноном и самарием, а также с нагревом и расхолаживанием реактора.

Примерграфика изменения концентрации борной кислоты при введении конденсата

Изменение концентрации борной кислоты в 1-м контуре при введении чистого конденсата с различными расходами

Алгоритм расчёта пусковой концентрации борной кислоты при пуске реактора ВВЭР после не более чем трёхсуточной стоянки выглядит так.

1) Величина переотравления реактора ксеноном - снимается с графика йодной ямы по величине среднего уровня мощности реактора , на котором он работал последние трое суток перед остановом, и времени стоянки реактора tст.

2) Изменение реактивности реактора в период стоянки за счёт изменения средней температуры теплоносителя в реакторе

,

где величина температурного коэффициента реактивности теплоносителя at снимется с графика расчётной зависимости at = f(W) для величины энерговыработки W, соответствующей моменту останова реактора.

Мощностное изменение реактивности реактора после останова реактора ,

где величина , %/МВт снимается с графика расчётной зависимости по величине энерговыработки W на момент останова реактора. Величина мощности реактора в момент останова в формулу должна быть подставлена в МВт, а если (как это чаще всего и бывает) уровень мощности реактора в момент останова задан в % , то расчётная формула будет иметь вид: ,

где величина номинальной мощности реактора подставляется в МВт.

4) Изменение реактивности реактора за счёт неодинаковости положения рабочей группы ОР СУЗ при останове и пуске реактора, рассчитывается по формуле

в которую подставляются интегральные эффективности рабочей группы в пусковом положении и в положении при останове реактора, снимаемые с кривой интегральной эффективности рабочей группы на момент кампании W, когда пускается реактор. При наличии расчётных кривых интегральной эффективности на моменты начала и конца кампании следует пользоваться линейной интерполяцией значений интегральной эффективности, как об этом говорилось в п.23.1.1.

5) Суммарное изменение реактивности - находится как алгебраическая сумма всех указанных изменений реактивности, то есть с учётом знаков этих изменений.

6) Величина дифференциальной эффективности борной кислоты aс, %./г/кг в рассматриваемый момент кампании W - находится как функция W по таблицам или по графикам, имеющимся в распоряжении оператора.

Пусковая концентрация борной кислоты - находится по формуле: .

Схема заполнения раствором борной кислоты между корпусом УЛР и внутренней стенкой шахты реактора.

Учёт изменения реактивности ВВЭР за счёт ввода борной кислоты наиболее важен во время работы реактора на мощности. Этот ввод (или, наоборот, вывод) осуществляется всегда в конкретный момент кампании активной зоны (то есть в момент, когда известна величина энерговыработки W). Но точные значения величин дифференциальной эффективности борной кислоты обычно просчитываются лишь для некоторых моментов кампании: как правило, в начале и конце кампании, а также в моменты, когда величина энерговыработки имеет более или менее «круглые» значения – 50, 100, 150, 200, 250 э.с., например:

Поэтому для повышения точности расчётов оператор должен прибегать к более или менее точному определению величины α с в данный момент кампании путём линейной интерполяции табличных значений. То есть, если, например, требуется найти α с в момент кампании W = 138 э.с., то из таблицы извлекаются крайние значения α с того интервала, в котором находится величина W (в данном случае при W = 100 э.с. и150 э.с.), и производится линейная интерполяция по стандартной формуле:

Список литературы:

1. Мерзликин Г.Я. Основы теории ядерных реакторов. Курс для эксплуатационного персонала АЭС. - Севастополь: СИЯЭиП, 2001.

2. Ривкин С.Л., Александров А.А. Теплофизические свойства воды и водяного пара. «Энергия», М., 1980.

Ответить на контрольные вопросы:

1.В каких реакторах используется борное регулирование, описать суть процесса

2. Сколько контуров имеет реактор ВВЭР

3.Что такое отравление реактора (йодная яма)

4.Что такое реактивность ядерного реактора и от чего она зависит

5. Записать пример расчёта пусковой критической концентрации борной кислоты6. Сделать вывод о прочитанном материале и выполненной работе

СМОЛЕНСКОЕ ОБЛАСТНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ

ПРОФЕССИНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

«Десногорский энергетический колледж»

Кабинет 107 Группа: 211АЭСз

Студент _________________________________________________