核電廠硼化量快速校核計(jì)算方法及分析

吳丹蕾，黃珍章，程紹博

（海南核電有限公司，海南昌江 572733）

0 引言

堆芯硼酸調(diào)節(jié)與控制棒調(diào)節(jié)是反應(yīng)性控制的兩大主要方式，兩者相輔相成，在壓水堆運(yùn)行過程中起到重要作用。由于硼化量小且公式較為復(fù)雜，對(duì)小量硼化計(jì)算，提出一種硼化計(jì)算量快速校核方法，可以快速得到硼化稀釋量的近似值，提高工作效率。

1 硼化量計(jì)算模型

硼化稀釋計(jì)算采用控制體積法建立模型，將整個(gè)一回路作為1個(gè)控制體，則該控制體內(nèi)單位時(shí)間硼濃度的變化量dCB與單位時(shí)間流入控制面與流出控制面的硼酸溶液量dQ的關(guān)系見式（1）。

式中M——初始堆芯冷卻劑裝量，質(zhì)量單位

CB——堆芯硼濃度，10-6

CBλ——注入堆芯的硼酸溶液濃度，10-6

將公式（1）化簡(jiǎn)，并對(duì)0到t時(shí)刻求積分，得硼化量Q見公式（2）。

式中CB0——堆芯硼化前硼濃度，10-6

CBt——t時(shí)刻堆芯硼濃度，10-6

2 簡(jiǎn)化計(jì)算模型

由以上推導(dǎo)得出的硼化稀釋量計(jì)算公式均為對(duì)數(shù)函數(shù)形式，計(jì)算較為復(fù)雜，對(duì)于小范圍的硼化操作，提出一種簡(jiǎn)化校核計(jì)算模型。

（1）首先計(jì)算出堆芯硼濃度變化1×10-6時(shí)所需要的硼化量，化簡(jiǎn)后可得 Q=M·In（1+。令，得：Q=M·In（1+x）。

當(dāng) x→0 時(shí) In（1+x）≈x，對(duì)于電廠實(shí)際情況，CBλ為 7×10-3以上濃硼酸，壽期初CB0最大約為1.3×10-3，則。可得出：

3 簡(jiǎn)化校核計(jì)算誤差分析

海南昌江核電廠堆芯初始冷卻劑裝量168 t，堆芯壽期初、壽期中、壽期末硼濃度分別為 9×10-4，6×10-4，3×10-4。由上述公式推導(dǎo)可知，壽期初堆芯硼化前硼濃度CB0越大，對(duì)硼化量簡(jiǎn)化校核計(jì)算的影響越明顯。因此以壽期初的情況為例，以簡(jiǎn)化校核計(jì)算不同硼濃度變化條件下的硼化量，計(jì)算誤差見表1。

表1 壽期初堆芯硼化量簡(jiǎn)化校核計(jì)算誤差

由表1可得，當(dāng)硼濃度變化量ε≤20時(shí)，壽期初，硼化量簡(jiǎn)化計(jì)算值與公式計(jì)算偏差最大為0.164%，滿足實(shí)際工作要求，且校核計(jì)算量較理論計(jì)算量偏保守。

4 結(jié)語

通過對(duì)硼化計(jì)算公式進(jìn)行極限推導(dǎo)，得出適用于硼濃度小量變化的硼化計(jì)算校核公式，可用于硼化量的快速校核。經(jīng)實(shí)際驗(yàn)證及理論對(duì)比，當(dāng)硼濃度CB＜9×10-4，硼濃度變化量CB≤2×10-5時(shí)，硼化量簡(jiǎn)化計(jì)算結(jié)果與理論公式計(jì)算誤差＜0.164%。簡(jiǎn)化校核計(jì)算結(jié)果相對(duì)于理論計(jì)算值偏小，更趨于安全，且誤差可滿足機(jī)組實(shí)際運(yùn)行需求。