Дослідження режимів зміни потужності ВВЕР-1000 для експлуатації у режимі добового регулювання потужності
ARTICLE PDF

Ключові слова

аксіальний офсет, борне регулювання, ВВЕР-1000, ефективність паливовикористання, режим добового регулювання потужності, Kq.

Як цитувати

Glushenkov, R. (2020). Дослідження режимів зміни потужності ВВЕР-1000 для експлуатації у режимі добового регулювання потужності. Ядерна та радіаційна безпека, (3(87), 38-45. https://doi.org/10.32918/nrs.2020.3(87).05

Анотація

Українські атомні електростанції (АЕС) у базовому режимі виробляють приблизно 55 % від усього обсягу виробництва електроенергії в країні. Українська енергосистема стикається з дефіцитом електроенергії для режиму добового регулювання потужності (ДРП). Отже, експлуатація АЕС України в режимі ДРП є доцільною. На цей час на енергоблоці № 2 Хмельницької АЕС завершено другий етап дослідної експлуатації режиму ДРП.

Виходячи з вищенаведеного, дослідження ключових аспектів впровадження ДРП на українських АЕС є нагальним та актуальним. Одним з ключових аспектів є визначення найбільш оптимального режиму зміни потужності реактора під час ДРП для найбільш розповсюдженого типу українських реакторів (ВВЕР-1000 тип B-320).

На ВВЕР-1000 поле енерговиділення та теплова потужність регулюються стрижнями та борним регулюванням. У статті описано дослідження стандартних режимів зміни потужності та контролю поля енерговиділення відповідно до вимог безпеки в контексті об'єму борної кислоти, який використовується для зниження рівня потужності, стабільності аксіального офсету, максимального значення коефіцієнта нерівномірності розподілу енерговиділення по ТВЗ (Kq) та ефективності паливовикористання (параметри).

Розрахункові результати параметрів отримані у ДП «НАЕК «Енергоатом» під час проведення нейтронно-фізичних розрахунків активних зон ВВЕР-1000 з використанням програми «БІПР-7А», в якій використовується математична модель реакторів ВВЕР. Розрахунок проводився для трьох режимів:

Режим 1 – органи регулювання систем управління і захисту (ОР СУЗ) групи 10 та борне регулювання: саме цей режим було обрано для дослідної експлуатації. Використання однієї регулюючої групи та борної кислоти/дистиляту дозволяють контролювати потужність та нерівномірність поля енерговиділення.

Режим 2 – Тільки ОР СУЗ групи 10: тільки одна регулююча група використовується для зміни потужності та контролю нерівномірності поля енерговиділення.

Режим 3 – Тільки ОР СУЗ груп 10, 9 і 8: всі регулюючі групи використовуються для зміни потужності та контролю нерівномірності поля енерговиділення.

Компенсація повільних коливань реактивності внаслідок отруєння ксеноном та вигоряння палива до/після зміни потужності проводилася борною кислотою для всіх режимів.

Результати дослідження визначають переваги та недоліки розглянутих режимів у контексті параметрів, а також шляхи вдосконалення системи регулювання потужністю та полем енерговиділення активної зоні ВВЕР-1000.

https://doi.org/10.32918/nrs.2020.3(87).05
ARTICLE PDF

Посилання

Gilbert M. Masters, (2004). Renewable and efficient electric power systems. Stanford University, John Wiley & Sons, Inc., ISBN: 9780471280606. Retrieved from http://www.a-ghadimi.com/files/Courses/Renewable%20Energy/REN_Book.pdf.

Khalatov, A., Yushenko, K. (2012). Modern state and prospects of gas turbine technologies application in power and nuclear engineering, metallurgy and municipal energy systems of Ukraine. Part 1. Industrial Heat Engineering, 6, ISBN 0204-3602, pp. 30-45. Retrieved from http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/

/60265.

EC JRC (2010). Load-following operating mode at nuclear power plants (NPPs) and incidence on operation and maintenance (O&M) costs. Compatibility with wind power variability. European Commission, Joint Research Centre, Institute for Energy, SPNR/POS/10 03 004 Rev. 05. Retrieved from http://www.publications.jrc.ec.europa.eu/repository/bitstream/111111111/15308/1/reqno_jrc60700_ldna24583enc.pdf%5B1%5D.pdf

IAEA (2010). Operating experience with nuclear power stations in member states in 2009. IAEA, Vienna, Austria. Retrieved from https://www.iaea.org/publications/8540/operating-experience-with-nuclear-power-stations-in-member-states-in-2009.

Ludwig, H., et al. (2010). Load cycling capabilities of German nuclear power plants. 55(8), International Journal for Nuclear Power. Retrieved from http://en.kernenergie.de/kernenergie/documentpool/AugSept/atw2010_09_waas_lastwechselfaehigkeiten_kkw_en.pdf

Jonas, P., et al. (2012). Additional costs for load-following nuclear power plants experiences from Swedish, Finnish, German and French nuclear power plants. Elforsk Rapport 12:71. Retrieved from https://energiforskmedia.blob.core.windows.net/media/21094/additional-costs-for-load-following-nuclear-power-plants-elforskrapport-12-71.pdf.

EUR (2001). The European Utility Requirement (EUR) document. Volume 2 Revision C.

EPRI (2008). The requirement for the load following and maneuvering capabilities of the nuclear power plants described in the Electric Power Research Institute (EPRI). Utility Requirements Document, Revision 10, EPRI, United States.

Lokhov, A., (2011). Technical and economic aspects of load-following with nuclear power plants. OECD/NEA. Retrieved from www.oecd-nea.org/ndd/reports/2011/load-followingnpp.pdf

YaB.0392ОТ-15 (2015). Report of the pilot operation results of the load-following mode at Khmelnitsky NPP Unit 2. SE «NNEGC «Energoatom», 218.

Andrushechko, S.A., et al. (2010). NPPs with WWER-1000. Moscow, Russian Federation. ISBN: 978-5-98704-496-4

Mokhov, V.A, Podshibiakin, M.A, (2010). Study of NPPs with WWER-1000/1200 reactors operation in the load-following mode. Proceedings of the Energia-2010 Conference, Moscow, Russian Federation. 103-106. Retrieved from www.energy2010.mpei.ru/_Files/Proceedings1.pdf

Maksimov, M., Pelykh, S., Cysel’ska, Т., Baskakov, V. (2011). A way of the VVER-1000 neutron field axial distribution stabilization at power maneuvering. Nuclear and Radiation Safety. 1(49), ISSN: 2073-6231, 27-32. Retrieved from http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/97037.

Baskakov, V., Maslov, M., Maslov, O. (2007). WWER operation algorithm to maintain the daily power system capacity balance. Odesa Polytechnic University, Proceedings, 2(28),

-60. ISSN: 2076-2429. Retrieved from http://pratsi.opu.ua/app/webroot/articles/1312726750.pdf.

Dolgopolov, N. (2016). Development of the concept of the load-following mode for the WWER-TOI Reactor. Proceedings of MNTK-2016 Conference, Moscow, Russian Federation.

Nikolskiy, M. (2015). Axial offset as a measure of light water nuclear reactor sustainability. Odesa Polytechnic University, Proceedings, 1(45). ISSN: 2076-2429, 58-64. Retrieved from http://pratsi.opu.ua/app/webroot/articles/1428476242.pdf.

IAEA-TECDOC-911 (1996). Processing of nuclear power plant waste streams containing boric acid. IAEA, Vienna. ISSN 1011-4289. Retrieved from https://www-pub.iaea.org/MTCD/Publications/PDF/te_1325_web.pdf

320.00.00.00.000.D61 Part 42.11 Reactor V-320. Technical characterization and information about safety. A-algorithms. OKB Gidropress, 3451-3500.

Filimonov, P., Mamichev, V., Averyanova, S. (1998). Reactor simulator program for modelling WWER-1000 load-following modes. Atomic Energy, 6, pp. 560-563.

320.00.00.00.000.D61 Part 60. V-320 Reactor. Technical characterization and information about safety. Safety analysis report of the load-following mode pilot operation at Khmelnitsky NPP Unit 2. OKB Gidropress, 4651-4782.

SОU NAЕK 064:2016 (2016). Requirements for documentation and calculation of neutron and physical characteristics of the core. NNEGCSE «NAEC «Energoatom», 48.

RK-D.0.41.566-12 (2012). Neutronic characteristics of WWER-1000 core. 21.

МТ-Т.0.18.411-15 (2015). Calculation methodology of the WWER-1000 fuel utilization.

Завантаження

Дані завантаження ще не доступні.