核電廠硼化量快速校核計算方法及分析

吳丹蕾，黃珍章，程紹博

（海南核電有限公司，海南昌江 572733）

0 引言

堆芯硼酸調節與控制棒調節是反應性控制的兩大主要方式，兩者相輔相成，在壓水堆運行過程中起到重要作用。由于硼化量小且公式較為復雜，對小量硼化計算，提出一種硼化計算量快速校核方法，可以快速得到硼化稀釋量的近似值，提高工作效率。

1 硼化量計算模型

硼化稀釋計算采用控制體積法建立模型，將整個一回路作為1個控制體，則該控制體內單位時間硼濃度的變化量dCB與單位時間流入控制面與流出控制面的硼酸溶液量dQ的關系見式（1）。

式中M——初始堆芯冷卻劑裝量，質量單位

CB——堆芯硼濃度，10-6

CBλ——注入堆芯的硼酸溶液濃度，10-6

將公式（1）化簡，并對0到t時刻求積分，得硼化量Q見公式（2）。

式中CB0——堆芯硼化前硼濃度，10-6

CBt——t時刻堆芯硼濃度，10-6

2 簡化計算模型

由以上推導得出的硼化稀釋量計算公式均為對數函數形式，計算較為復雜，對于小范圍的硼化操作，提出一種簡化校核計算模型。

（1）首先計算出堆芯硼濃度變化1×10-6時所需要的硼化量，化簡后可得 Q=M·In（1+。令，得：Q=M·In（1+x）。

當 x→0 時 In（1+x）≈x，對于電廠實際情況，CBλ為 7×10-3以上濃硼酸，壽期初CB0最大約為1.3×10-3，則。可得出：

3 簡化校核計算誤差分析

海南昌江核電廠堆芯初始冷卻劑裝量168 t，堆芯壽期初、壽期中、壽期末硼濃度分別為 9×10-4，6×10-4，3×10-4。由上述公式推導可知，壽期初堆芯硼化前硼濃度CB0越大，對硼化量簡化校核計算的影響越明顯。因此以壽期初的情況為例，以簡化校核計算不同硼濃度變化條件下的硼化量，計算誤差見表1。

表1 壽期初堆芯硼化量簡化校核計算誤差

由表1可得，當硼濃度變化量ε≤20時，壽期初，硼化量簡化計算值與公式計算偏差最大為0.164%，滿足實際工作要求，且校核計算量較理論計算量偏保守。

4 結語

通過對硼化計算公式進行極限推導，得出適用于硼濃度小量變化的硼化計算校核公式，可用于硼化量的快速校核。經實際驗證及理論對比，當硼濃度CB＜9×10-4，硼濃度變化量CB≤2×10-5時，硼化量簡化計算結果與理論公式計算誤差＜0.164%。簡化校核計算結果相對于理論計算值偏小，更趨于安全，且誤差可滿足機組實際運行需求。