壓水堆核電廠無(wú)源技術(shù)的效益分析

王勇智 焦健 詹勇杰

摘要：自2016年開(kāi)始秦山核電基地7臺(tái)壓水堆機(jī)組已陸續(xù)開(kāi)始取消二次中子源技術(shù)改造，目前已完成4臺(tái)機(jī)組的改造。本文簡(jiǎn)要介紹了無(wú)源技術(shù)的原理和實(shí)際應(yīng)用，詳細(xì)介紹了壓水堆無(wú)源技術(shù)應(yīng)用帶來(lái)的各項(xiàng)效益。通過(guò)研發(fā)無(wú)源技術(shù)，突破了650MW機(jī)組特有的厚反射層帶來(lái)的技術(shù)挑戰(zhàn)，具有很有的創(chuàng)新意義和示范意義，同時(shí)這項(xiàng)技術(shù)具有良好的經(jīng)濟(jì)效益、安全效益和環(huán)保效益。

關(guān)鍵詞：二次中子源;650MW機(jī)組;氚排放

中圖分類號(hào)：TL 326 ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A ? ?文章編號(hào)：

核電廠取消二次中子源研發(fā)項(xiàng)目主要來(lái)自安全性、經(jīng)濟(jì)性和氚排放壓力的考量，二次中子源的設(shè)計(jì)使用壽命為15年，每次機(jī)組大修都需重新插拔，因此使用存在破損和失效的風(fēng)險(xiǎn)，國(guó)內(nèi)外都發(fā)生過(guò)這種案例。二次中子源需要采購(gòu)，而且在堆內(nèi)輻照會(huì)產(chǎn)生較多的氚排放，因此國(guó)際上不少核電站取消了二次中子源使用，這樣可以解決上述問(wèn)題。

秦山核電基地4臺(tái)650MWe機(jī)組和1臺(tái)320MWe機(jī)組，分別于2016年和2017年獲得國(guó)家核安全局批準(zhǔn)，并陸續(xù)實(shí)施了無(wú)源技術(shù)的技術(shù)改造，因此積累了豐富的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，應(yīng)用效果非常好。

本文簡(jiǎn)要介紹了無(wú)源技術(shù)原理，詳細(xì)分析這項(xiàng)技術(shù)給核電廠帶來(lái)的各種效益：經(jīng)濟(jì)效益、安全效益以及環(huán)境效益和創(chuàng)新意義。

1 無(wú)源技術(shù)簡(jiǎn)介

1.1理論分析

根據(jù)點(diǎn)堆動(dòng)力學(xué)方程可以得到中子密度和外加中子源源強(qiáng)的關(guān)系[1]：

因此從理論上分析，堆內(nèi)中子密度n與中子源強(qiáng)度S呈正比關(guān)系，與1-Keff呈反比關(guān)系，外加中子源強(qiáng)度越大，堆芯中子密度越大。……