一种核电机组耗铀率的计算方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于压水堆核电项目能耗计算领域，具体涉及一种核电机组耗铀率的计算 方法。
【背景技术】
[0002] 在压水堆核电厂运行过程中，会不断消耗核燃料以产生热能，并随后转化为电能。 目前压水堆核电厂核燃料一般为低富集度UO 2，是由天然铀经过富集浓缩而获得，而天然铀 是不可再生的一次能源。在核电厂发电过程中，其产热机理是耶2中的易裂变核素在慢中 子的撞击下发生裂变反应。因此，为了计算核电站在平衡循环中生产每度电需要消耗的铀 资源，一般的做法是计算某个循环中堆芯消耗的铀总量Ua，以及这一循环里机组发的总电 量We。
[0003] 由于平衡循环的特点，每个循环的换料方案都是一致的，因此，某个循环中的Ua， 等于这个循环装载的燃料组件中含有的铀。这样一来，Ua是可以简单的计算得到。
[0004] 但是要计算平衡循环中发的总电量We则存在很大困难。We等于机组电功率与运 行时间的乘积，由于机组电功率会有波动，运行时间也受换料时间、事故停堆等影响而无法 准确给出。
[0005] 在We数据缺失的情况下，无法准确计算核电厂在平衡循环下的耗铀率，也无法开 展可研、节能等分析工作，因此，有必要设计出一套准确、可行的平衡循环耗铀率的计算方 法。
【发明内容】
[0006] 针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种方便、快捷且计算精度 高的核电机组耗铀率的计算方法。
[0007] 为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
[0008] 一种核电机组耗铀率的计算方法，包括以下步骤：
[0009] (1)获取核电机组的燃料管理方案，以及核电机组的额定热功率和额定电功率； 所述燃料管理方案包括堆芯新燃料的装载及乏燃料的卸出方案；
[0010] (2)根据所述的燃料管理方案，确定待计算的燃料循环内的堆芯内各燃料组件的 燃耗增量，以及燃料组件在卸料时的最终燃耗；所述燃耗增量是指某一燃料循环过程中，燃 料组件在该循环末期的燃耗与该循环初期的燃耗之差；
[0011] (3)根据所述的燃耗增量、最终燃耗、核电机组的额定热功率和额定电功率计算所 述燃料循环内的发电耗铀率，计算方式为：
[0012] 设核电机组反应堆堆芯的燃料组件个数为n，所述燃料循环为第N次循环，N多1 ;
[0013] 1)当第N次循环是平衡循环时，该循环的发电耗铀率计算公式为
[0014]
【主权项】
1. 一种核电机组耗铀率的计算方法，包括以下步骤： (1) 获取核电机组的燃料管理方案，以及核电机组的额定热功率和额定电功率；所述 燃料管理方案包括堆芯新燃料的装载及乏燃料的卸出方案； (2) 根据所述的燃料管理方案，确定待计算的燃料循环内的堆芯内各燃料组件的燃耗 增量，以及燃料组件在卸料时的最终燃耗；所述燃耗增量是指某一燃料循环过程中，燃料组 件在该循环末期的燃耗与该循环初期的燃耗之差； (3) 根据所述的燃耗增量、最终燃耗、核电机组的额定热功率和额定电功率计算所述燃 料循环内的发电耗铀率，计算方式为： 设核电机组反应堆堆芯的燃料组件个数为n，所述燃料循环为第N次循环，1 ; 1)当第N次循环是平衡循环时，该循环的发电耗铀率计算公式为
另一种计算方式为：将堆芯内的燃料组件进行分组，根据分组后的燃料组件计算所述 循环内的发电耗铀率，具体方式为： 设核电机组反应堆堆芯的η个燃料组件共分为m组，根据以下公式计算第N次循环的 发电耗铀率：
2. 如权利要求1所述的核电机组耗铀率的计算方法，其特征在于：该方法还包括： (4) 根据发电耗铀率，计算所述燃料循环的发电天然铀耗，计算方式为： ①当第N次循环是平衡循环时，该循环的发电天然铀耗计算公式为：
3. 如权利要求1所述的核电机组耗铀率的计算方法，其特征在于：步骤2)中，将堆芯 内的燃料组件进行分组时，每组燃料组件在当前循环中的平均燃耗增量等于该组内所有燃 料组件的燃耗增量的平均值，每组燃料组件在卸料时的平均燃耗等于该组内所有燃料组件 的在卸料时的最终燃耗的平均值。
4. 如权利要求2所述的核电机组耗铀率的计算方法，其特征在于：步骤①中，所述批卸 料燃料初始平均富集度是指当前循环末期所有卸料燃料组件的初始富集度的平均值；步骤 ②中，每组燃料组件的初始平均富集度等于该组内所有燃料组件的初始富集度的平均值。
5. 如权利要求1至4之一所述的核电机组耗铀率的计算方法，其特征在于：将堆芯内 的燃料组件进行分组时，根据设定条件，将符合设定条件的燃料组件分成一组。
6. 如权利要求5所述的核电机组耗铀率的计算方法，其特征在于：所述设定条件包括： 燃料组件同时装载进堆芯、经历相同的燃料循环后同时卸出、燃料组件的初始富集度之差 小于设定值A、在每个燃料循环中各燃料组件之间的燃耗增量之差小于设定值B。
【专利摘要】本发明公开了一种核电机组耗铀率的计算方法，该方法首先获取核电机组的燃料管理方案，以及核电机组的额定热功率和额定电功率，并根据所述的燃料管理方案，确定待计算的燃料循环内的堆芯内各燃料组件的燃耗增量，以及燃料组件在卸料时的最终燃耗，最后根据所述的燃耗增量、最终燃耗、核电机组的额定热功率和额定电功率计算所述燃料循环内的发电耗铀率。本发明的发电耗铀率计算方法，通过堆芯燃料管理方案及核电机组的主要参数，利用计算循环中各燃料组件的堆芯燃耗历史和初始富集度，进行发电耗铀率及发电天然铀耗的快捷和简便的计算该方法摒弃了传统计算方法中大量的假设项，减少了输入数据，提高了计算的精度和可信度。
【IPC分类】G06Q10-06, G06Q50-06
【公开号】CN104680316
【申请号】CN201510075275
【发明人】江小川, 刘诗华, 杨伟, 贺楷, 申腾, 杨妮蓉
【申请人】中国核电工程有限公司
【公开日】2015年6月3日
【申请日】2015年2月12日