CF3燃料组件入堆辐照主要性能研究

研究评价了秦山第二核电厂2号机组第11-13循环中进行入堆辐照考验的4组CF3先导燃料组件的主要性能,包括包壳腐蚀、燃料棒生长、燃料组件生长等,并与首循环池边检查结果进行对比。结果表明CF3先导燃料组件主要堆内性能符合预期,与预测值相比有更高的裕量,现有辐照性能分析模型可进一步改进后用于后续工程评价。

CF3燃料组件下管座水力学性能研究

下管座具有过滤异物、流通冷却剂和承载燃料组件的重要功能,是CF3燃料组件的重要部件。针对下管座的流通功能,分别采用单相计算流体动力学(CFD)技术和水力学试验两种方法,对CF3燃料组件的水力学性能进行研究。计算结果和试验结果表明,CF3燃料组件下管座的阻力系数与AFA3G相差5%,冷却剂流通性方面满足CF3燃料组件水力学设计的要求。

基于华龙一号的混合氧化物燃料组件特性研究

结合我国核能发展需求,以华龙一号堆型作为研究对象,利用SCIENCE软件进行混合氧化物(MOX)燃料组件中子学特性研究,为后续华龙一号机组大规模装载MOX燃料组件,实现闭式燃料循环奠定理论基础。针对CF3燃料组件初始富集度、卸料燃耗及堆芯运行参数等影响因素开展数值分析,评价组件布置方案、钚向量、钚总装量(钚含量)及基体铀组分等因素对MOX燃料组件的反应性等关键中子学参数的影响。数值结果表明,MOX组件采用周边布置方案时,有利于实现更好的反应性控制能力,从而降低反应性控制压力,有利于更好地利用现有的堆芯设计条件,实现钚资源的利用。在增加燃料棒中易裂变核素组分时,导致组件能谱硬化,使得反应性反馈能力和反应性控制能力进一步减弱。针对现役华龙一号型堆芯核设计方案,可能需要增加额外反应性控制手段,实现燃耗过程中MOX燃料组件的反应性控制。

小批量国产自主化燃料组件入堆辐照策略研究

为实现第三代中国燃料组件(CF3)的小批量应用,研究了方家山核电厂2号机组第4循环到第7循环的燃料管理策略。在综合考虑核电厂运行经济性、安全性和CF3小批量应用的辐照考验要求的基础上,完成了CF3小批量辐照的燃料管理方案。为了进一步提高CF3的最大卸料燃耗,进行了燃耗达到55000MW·d/t(U)的可行性分析。研究表明,CF3小批量辐照的燃料管理方案满足核电厂运行的安全性和经济性,达到了CF3小批量应用的辐照考验要求,如果后续调整该燃料管理方案的第3循环的堆芯装载,可以实现CF3的燃耗达到55000 MW·d/t(U)。