確定：
[0108] 其中，所述BU1/帛表示該控制棒在第i種燃料管理模式下每年所經歷的控制棒燃 耗；T 1表示該控制棒在第i種燃料管理模式下所運行的時間，以年為單位，BUTH,&表示該控 制棒發生腫脹或卡澀時的閾值，即控制棒發生腫脹或卡澀時對應的燃耗BU e_ ;T _表示 該控制棒發生腫脹或卡澀的可能時間。
[0109] 其中，所述控制棒第i種燃料管理模式下運行一年的控制棒燃耗BU1/帛通過以下步 驟獲得：
[0110] Sl :結合反應堆運行期間所述控制棒的各參數，通過核設計SCIENCE程序模擬計 算得到的實際運行燃耗；
[0111] S2:反應堆運行時間以年為單位，將所述計算得到的實際運行燃耗除以運行時間 獲得成控制棒所在燃料組件每年的實際運行燃耗；
[0112] S3:再利用上述控制棒燃耗修正因子K1對所述控制棒所在燃料組件每年的實際運 行燃耗進行修正即獲得控制棒在該種燃料模式下運行一年的燃耗值BU l/：￥。
[0113] 其中，步驟SI中的各參數包括核燃料裝載、控制棒布置、功率變化參數、溫度變化 參數、壓力變化參數、流量變化參數、控制棒運行方式的變化參數以及實際測量獲得的反應 堆內中子通量分布圖的變化參數。
[0114] 作為具體的實施例，當該控制棒使用在一種燃料管理模式下即所述i = 1時，該控 制棒發生腫脹或卡澀的可能時間為
[0115] 作為具體的實施例，當該控制棒使用在兩種燃料管理模式下即所述i = 2時，假定 在第一種燃料管理模式下已運行的時間為T1 (已知），則可預測出控制棒在第二種燃料管理 模式下所運行的時間，具體包括：先計算出在第一種燃料管理模式下已經歷的燃耗為BU v 年X T1;然后計算出在第二種燃料管理模式下可經歷的燃耗為BUTH總一BU1^ X 1\;接著計算 出在第二種燃料管理模式下可運行的時間為
；最后計算
[0116] 同樣地，當該控制棒使用在兩種以上燃料管理模式下時，可采用前述使用在兩種 燃料管理模式下對應的計算方法，預測出該控制棒發生腫脹或卡澀的可能時間。
[0117] 表11某核電站某反應堆內各控制棒在三種燃料管理模式下發生卡澀經歷的時 間。
[0119] 可以看出，18個月1/2換料模式下，各控制棒在堆芯內的允許運行壽期均普遍縮 短。
[0120] 表12某核電站堆芯內各控制棒允許運行時間預測結果（2009. 12預測）
[0125] 由表12和表13可以看出，根據本發明提供的方法來預測出的堆芯內的控制棒允 許使用年限與現場實際情況吻合較好，但在實際操作中，出于保守考慮，一般會提前進行更 換。如D1/D2/L1/L2分別于2010. 11、2010. 05、2013. 03、2013. 12更換，這樣可以較好的對 核電站的控制棒管理策略和決策提供支持，對于避免核電站堆芯內控制棒因輻照腫脹而發 生卡澀的風險具有重大的積極意義，能夠有效的一定程度避免因控制棒卡澀而帶來的核安 全風險以及大修工期延誤，有利于保證核電站的安全經濟穩定運行。
[0126] 以上僅為本發明的較佳實施例而已，并不用以限制本發明，凡在本發明的精神和 原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
【主權項】
1. 一種核反應堆控制棒發生腫脹或卡澀可能時間的預測方法，其特征在于：采用以下 公式計算： ΣΒυι/：￥ΧΤ1=ΒυΤΗΑ&Κ(1) Τ預測=Σ ?\ 公式（2) 其中，BUl/：￥表示該控制棒在第i種燃料管理模式下每年所經歷的控制棒燃耗； ?\表示該控制棒在第i種燃料管理模式下所運行的時間，以年為單位； BUT%.表示該控制棒發生腫脹或卡澀時的閾值，即控制棒發生腫脹或卡澀時對應的控 制棒燃耗BUe_; TRiM表示該控制棒發生腫脹或卡澀的可能時間，以年為單位。2. 如權利要求1所述的核反應堆控制棒發生腫脹或卡澀可能時間的預測方法，其特征 在于：所述控制棒第i種燃料管理模式下每年所經歷的控制棒燃耗BU l/：￥以及控制棒發生腫 脹或卡澀時對應的控制棒燃耗采用以下公式計算： BU控制棒一 Σ K.XBU^g,公式（3)BR 表示該控制棒所在燃料組件在與1對應的某一燃料管理模式下所經歷的燃耗水 平； I表示該控制棒在第i種燃料管理模式下，某一循環燃耗點，某一棒位下的控制棒燃耗 修正因子； B%_插入位置節塊表示該控制棒所在燃料組件中該控制棒插入位置處的節塊所經歷的燃 耗水平； BU控制棒所雄料組件表不該fe制棒所在燃料組件所經歷的燃耗水平。3. 如權利要求2所述的核反應堆控制棒發生腫脹或卡澀可能時間的預測方法，其特征 在于：所述是結合反應堆運行期間所述控制棒的各參數，通過核設計SCIENCE程序模 擬計算得到。4. 如權利要求3所述的核反應堆控制棒發生腫脹或卡澀可能時間的預測方法，其特 征在于：所述參數包括核燃料裝載、控制棒布置、功率變化參數、溫度變化參數、壓力變化參 數、流量變化參數、控制棒運行方式的變化參數以及實際測量獲得的反應堆內中子通量分 布圖的變化參數。5. 如權利要求2或3或4所述的核反應堆控制棒發生腫脹或卡澀可能時間的預測方 法，其特征在于：所述BU控制棒插入位置節塊與所述1311控_所在燃料組件均是結合反應堆運1丁期間所述 控制棒的各參數，通過核設計SCIENCE程序模擬計算得到。6. 如權利要求5所述的核反應堆控制棒發生腫脹或卡澀可能時間的預測方法，其特征 在于：所述各參數包括核燃料裝載、控制棒布置、功率變化參數、溫度變化參數、壓力變化參 數、流量變化參數、控制棒運行方式的變化參數。7. 如權利要求2所述的核反應堆控制棒發生腫脹或卡澀可能時間的預測方法，其特征 在于：所述BUl/：￥通過以下步驟獲得： S1 :結合反應堆運行期間所述控制棒的各參數，通過核設計SCIENCE程序模擬計算得 到的實際運行燃耗； 52 :反應堆運行時間以年為單位，將所述計算得到的實際運行燃耗除以運行時間獲得 成控制棒所在燃料組件每年的實際運行燃耗； 53 :再利用上述控制棒燃耗修正因子&對所述控制棒所在燃料組件每年的實際運行燃 耗進行修正即獲得控制棒在該種燃料模式下運行一年的燃耗值BU l/：￥。8. 如權利要求7所述的核反應堆控制棒發生腫脹或卡澀可能時間的預測方法，其特 征在于：所述步驟S1中的各參數包括核燃料裝載、控制棒布置、功率變化參數、溫度變化參 數、壓力變化參數、流量變化參數、控制棒運行方式的變化參數以及實際測量獲得的反應堆 內中子通量分布圖的變化參數。9. 如權利要求2所述的核反應堆控制棒發生腫脹或卡澀可能時間的預測方法，其特征 在于： 當該控制棒使用在一種燃料管理模式下，即當i = 1時，該控制棒發生腫脹或卡澀的可 能時間為其中，bu1/：￥表示該控制棒在第1種燃料管理模式下每年所經歷的控制棒燃耗。10. 如權利要求2所述的核反應堆控制棒發生腫脹或卡澀可能時間的預測方法，其特 征在于： 當該控制棒使用在兩種燃料管理模式下，即i = 2時，該控制棒發生腫脹或卡澀的可能 時間為其中，！\表示在第一種燃料管理模式下已運行的時間，為已知的； 所述BU2/：￥表示該控制棒在第2種燃料管理模式下每年所經歷的控制棒燃耗。
【專利摘要】本發明涉及核電技術領域，提供一種核反應堆控制棒發生腫脹或卡澀可能時間的預測方法，其采用以下公式計算，∑BUi/年×Ti＝BUTH總，T預測＝∑Ti，其中，BUi/年表示該控制棒在第i種燃料管理模式下每年所經歷的控制棒燃耗；Ti表示該控制棒在第i種燃料管理模式下所運行的時間，以年為單位；BUTH總表示該控制棒發生腫脹或卡澀時的閾值，即控制棒發生腫脹或卡澀時對應的控制棒燃耗BU控制棒；T預測表示該控制棒發生腫脹或卡澀的可能時間，以年為單位。本發明中，采用上述計算方法預測出的堆芯內的控制棒允許使用年限與現場實際情況吻合較好，從而有效避免核反應堆內控制棒發生腫脹或卡澀帶來的工期延誤及核安全方面的風險。
【IPC分類】G21C17/10, G21C17/00
【公開號】CN105632572
【申請號】CN201410639865
【發明人】郭遠熊, 李志軍, 李現鋒
【申請人】大亞灣核電運營管理有限責任公司, 中國廣核集團有限公司, 中國廣核電力股份有限公司
【公開日】2016年6月1日
【申請日】2014年11月13日