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第十一届反应堆数值计算和粒子输运学术会议暨2006年反应堆物理会议 田湾核电站1号机组物理启动简介 李文双 江苏核电有限公司，江苏省连云港市，222042 摘要：核电站的首次装料和反应堆物理启动试验，是电站调试工作非常重要的组成部分．根据中俄总合同的 规定．俄方对调试工作总负责，中方必须控制计划并参与管理，派专业人员参加调试试验，掌握关键的试验 与监测技术。中方根据田湾核电站的调试大纲和进度计划，对俄方硬件和软件的准备、试验实施、报告编制 等进行控制，保证田湾核电站首次物理启动安全、顺利地进行。 关键词：田湾核电站；首次装料；首次临界：低功率物理试验 1前言 反应堆物理启动是核电站调试启动阶段的一个重要环节，田湾核电站首次物理启动共分 为2个子阶段：第1阶段，即调试B．1子阶段，反应堆堆芯首次装料，并使机组的系统、设 备为反应堆进入lI每界状态作好准备：第2阶段，即调试B．2子阶段，反应堆安全进入临界阶 段，进行低功率堆芯中予物理特性试验等。 通过物理启动试验以及在逐级提升功率过程中的中子物理测量，验证堆芯有关的物理参 数满足设计要求，并满足有关的安全准则，同时也为反应堆安全运行提供运行参数。 根据田湾核电站中俄总和同的规定，俄方将负责包括首次物理启动的整个调试工作，同 时这也是中方人员一个非常重要的学习机会，全程跟踪，掌握关键的试验和监测技术，为电 站安全运行、换料启动等做好充分的技术准备。 2堆芯装载 改进的。反应堆名义热功率3000MW。 堆芯共布置163个燃料组件，每个组件内含有331个棒位并呈正三角形排列。对于初始 堆芯，燃料组件2”U的平均富集度有1．6％、2．4％和3．62％三种，其相应组件的数量分别为 54、67和42。 在初始堆芯中装载了85束控制棒组件(后续堆芯103束，最大可装载121束)，每束控 制棒组件包含18根控制棒，这些控制棒被分成10组，其中第l到第7组为停堆棒组，第8 到第10组为调节棒组，第10组为主调节棒组。。 为了展平堆芯径向功率分布，补偿部分过剩的反应性，降低堆芯硼酸浓度，使慢化剂温 度系数为负，首循环堆芯内布置了42束可燃毒物组件，其中每束可燃毒物组件中包含18根 可燃毒物棒。 田湾核电站首循环堆芯布置如图I所示。 612 第十一届反应堆数值计算和粒子输运学术会议暨2006年反应堆物理会议 3田湾核电站物理启动特点 3．1无外加中子源启动 反应堆无外加中子源启动是俄罗斯拥有的一种独特的反应堆启动模式。自从1959年新沃 尤涅什核电站l号机组启动以来，有超过50座装有WWER反应堆的核电机组都是用这种模 式启动的。针对此特点，俄方对首次物理启动编制了工程安全分析和概率安全评价报告，同 时中方也组织了国内及IAEA的专家进行了认真的审查，物理启动监测设备的改进、首次临界 过程中反应性引入速率的限制等，都大大改善了田湾核电站物理启动的安全性。 ·堆芯设计特点 田湾核电站首循环堆芯采用高泄漏的布置方式，即高富集度的燃料组件布置在堆芯外围， 有效地增加了堆芯中子泄漏的几率。 ·采用相对高灵敏度的中子通量监测设备 在2001年2月俄罗斯罗斯托夫核电站首次采用用于反应堆启动的高灵敏物理启动设备。 这种设备能够从相当深的次临界度(4~5)pefr将反应堆启动置于监控之下。 ·低反应性引入速率 在反应堆启动过程中通过降低冷却剂中的硼酸浓度向反应堆增加反应性，设置启动区间 (即计算临界硼酸浓度为CB．则启动区间的定义是(CB～CB+1))，在启动区间将反应性引入 速率设定为不超过0．01即ff／min(通过启动KBA系统的l台小容量泵实现)，在超出启动区间 上限的次临界区，由两台低容量KBA泵向反应堆充入清水降低冷却剂中的硼酸浓度。·相对俄 罗斯参考电站降低了l倍的反应性引入速率。 ·防止意外清水进入反应堆及相连系统、设备的措施 在首次装料前，对所有与一回路相连的系统、设备进行硼酸溶液的冲洗，在冲洗过程中 连续对硼酸溶液进行取样分析，直到满足要求为止。另外对上述系统的阀门和泵采取上锁、 铅封、断电和挂标识牌等措施，在装料期间，定期对上述措施进行核实‘确认。 ·必要的控制保护措施 在物理启动过程中，保证反应堆安全的必要的控制保护系统都应处于正常工