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核电厂黑棒和灰棒对控制棒组件落棒时间影响研究与应用

张恒凯 刘航 柳继坤 刘双金 赵云涛

张恒凯, 刘航, 柳继坤, 刘双金, 赵云涛. 核电厂黑棒和灰棒对控制棒组件落棒时间影响研究与应用[J]. 核动力工程, 2024, 45(4): 235-240. doi: 10.13832/j.jnpe.2024.04.0235
引用本文: 张恒凯, 刘航, 柳继坤, 刘双金, 赵云涛. 核电厂黑棒和灰棒对控制棒组件落棒时间影响研究与应用[J]. 核动力工程, 2024, 45(4): 235-240. doi: 10.13832/j.jnpe.2024.04.0235
Zhang Hengkai, Liu Hang, Liu Jikun, Liu Shuangjin, Zhao Yuntao. Research and Application of Influence of Black Rod and Gray Rod on Control Rod Drop Time in Nuclear Power Plant[J]. Nuclear Power Engineering, 2024, 45(4): 235-240. doi: 10.13832/j.jnpe.2024.04.0235
Citation: Zhang Hengkai, Liu Hang, Liu Jikun, Liu Shuangjin, Zhao Yuntao. Research and Application of Influence of Black Rod and Gray Rod on Control Rod Drop Time in Nuclear Power Plant[J]. Nuclear Power Engineering, 2024, 45(4): 235-240. doi: 10.13832/j.jnpe.2024.04.0235

核电厂黑棒和灰棒对控制棒组件落棒时间影响研究与应用

doi: 10.13832/j.jnpe.2024.04.0235
详细信息
    作者简介:

    张恒凯(1990—),男,高级工程师,现从事核电厂堆芯测量和棒控系统调试工作,E-mail: zhanghk1990_2005@163.com

  • 中图分类号: TL374+.5

Research and Application of Influence of Black Rod and Gray Rod on Control Rod Drop Time in Nuclear Power Plant

  • 摘要: 为实现核电厂控制棒组件落棒时间的更精细化管理,根据中国改进型三环路压水堆(CPR1000)和改进型中国压水堆(ACPR1000+)核电机组控制棒组件在落棒过程中的受力分析以及在11台机组中的试验结果,研究发现在机组调试启动阶段和运行期间,堆芯流量分配差异对控制棒组件落棒时间的影响可忽略不计,但黑棒和灰棒因材质不同所引起的质量差异对落棒时间影响明显,因灰棒较黑棒质量少8.5 kg,则灰棒较黑棒落棒时间平均长约4.6%,且试验结果与理论预期相符。据此,建议分别考虑黑棒和灰棒的落棒时间一致性检查,并首次提出了以5倍标准差作为落棒时间一致性检查评价验收准则,较原验收准则可实现更精准、更细化的落棒时间一致性评价。

     

  • 图  1  黑棒和灰棒在反应堆堆芯中的布置图

    SA、SB、SC、SD—停堆棒组;R—温度控制棒组;N、G—功率控制棒组

    Figure  1.  Arrangement Diagram of Black Rod and Gray Rod in Reactor Core

    图  2  AZ-5号机组61束控制棒的落棒时间结果

    Figure  2.  Rod Drop Time Test Results of 61 Control Rods of Unit 5 in AZ Nuclear Power Plant

    图  3  AZ-5号机组61束控制棒的落棒时间分布

    注:方框中数据均为实测落棒时间

    Figure  3.  Distribution Diagram of Rod Drop Time of 61 Control Rods of Unit 5 in AZ Nuclear Power Plant

    表  1  11台核电机组不同试验工况下灰棒较黑棒落棒时间增加比例对比

    Table  1.   Comparison of Increase Ratio of Drop Time of Gray Rod Compared with Black Rod under Different Test Conditions forEleven Units

    机组冷态工况下增加比例/%热态工况下增加比例/%
    T4T5T6T5+T6TtotalT4T5T6T5+T6Ttotal
    AA-1−6.45.48.86.44.510.54.07.14.95.0
    AA-211.04.57.85.54.1−14.14.86.95.45.0
    AA-3−2.35.710.17.15.04.33.77.84.94.8
    AA-42.35.66.65.94.32.44.37.65.25.2
    AZ-52.85.49.66.85.03.23.97.65.05.0
    AZ-6−1.25.98.86.95.0−0.52.87.74.34.1
    PY-50.05.18.76.34.53.94.07.14.94.9
    PY-61.95.29.06.54.7−1.64.38.25.45.2
    BL-13.34.77.55.64.1−10.13.46.94.44.0
    BL-24.54.56.35.13.75.33.25.03.73.8
    AB-49.24.99.96.44.7−13.74.19.05.54.9
    平均值2.35.28.56.24.5−1.13.97.44.94.7
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    表  2  11台机组灰棒与黑棒落棒时间的标准差

    Table  2.   Standard Deviation of Drop Time of Gray Rod Compared with Black Rod for Eleven Units

    机组冷态工况热态工况
    黑棒灰棒黑棒灰棒
    Tmax/msδ/msTmax/δTmax/msδ/msTmax/δTmax/msδ/msTmax/δTmax/msδ/msTmax/δ
    AA-151.921.62.446.124.51.940.817.12.425.111.92.1
    AA-269.226.52.660.730.42.030.415.71.931.317.61.8
    AA-356.620.82.742.322.31.940.915.12.736.416.52.2
    AA-464.221.63.067.133.02.034.914.42.420.510.22.0
    AZ-544.717.52.641.718.02.333.913.12.627.012.22.2
    AZ-673.723.43.143.721.22.154.220.02.718.79.91.9
    PY-556.521.72.637.819.12.038.416.72.335.015.32.3
    PY-657.818.13.237.819.41.930.913.72.334.320.21.7
    BL-143.818.12.428.815.81.826.810.12.613.96.82.0
    BL-255.424.42.319.410.91.833.515.72.144.414.93.0
    AB-450.016.33.143.618.92.357.514.54.023.513.01.8
    最大值73.726.53.267.133.02.357.520.04.044.420.23.0
    平均值56.720.92.742.621.22.038.415.12.628.213.52.1
    下载: 导出CSV

    表  3  BS-3号机组灰棒和黑棒落棒时间的标准差

    Table  3.   Standard Deviation of Drop Time of Gray Rod Compared with Black Rod for Unit 3 in BS Nuclear Power Plant

    试验条件黑棒灰棒
    Tmax/msδ/msTmax/δTmax/msδ/msTmax/δ
    冷态工况42.015.42.741.616.72.5
    热态工况45.014.23.225.312.02.1
    下载: 导出CSV
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出版历程
  • 收稿日期:  2023-09-01
  • 修回日期:  2024-04-08
  • 刊出日期:  2024-08-12

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