Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JPS6038674B2 - 燃料集合体 - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JPS6038674B2 - 燃料集合体 - Google Patents

燃料集合体

Info

Publication number
JPS6038674B2
JPS6038674B2 JP54107987A JP10798779A JPS6038674B2 JP S6038674 B2 JPS6038674 B2 JP S6038674B2 JP 54107987 A JP54107987 A JP 54107987A JP 10798779 A JP10798779 A JP 10798779A JP S6038674 B2 JPS6038674 B2 JP S6038674B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fuel assembly
fuel
output
multiplication factor
infinite multiplication
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
JP54107987A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS5631688A (en
Inventor
博見 丸山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP54107987A priority Critical patent/JPS6038674B2/ja
Publication of JPS5631688A publication Critical patent/JPS5631688A/ja
Publication of JPS6038674B2 publication Critical patent/JPS6038674B2/ja
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30Nuclear fission reactors

Landscapes

  • Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、沸騰水型原子炉(B「VR)で使用される燃
料集合体、とくに負荷追従運転をおこなう炉心に装荷さ
れる燃料集合体に関するものである。
総発電量に対する原子力発電の占める割合が増加するに
つれ、原子炉運転においても一定負荷で運転する、いわ
ゆる基定負荷運転に代り、昼夜の負荷要求を考慮した負
荷追従運転が要求される。
従来のBWRでは、基低負荷運転時の熱的余裕の増大を
はかるため、燃料集合体下端から燃料有効長のほぼ1/
2の部分のガドリニア濃度を高めた燃料集合体や、その
部分の濃縮度を低めた燃料集合体を用いて出力分布の平
坦化をはかっている。前者の例としては侍関昭54−1
9093号公報、後者の例としては持開昭53一401
81、401斑号公報に記載された発明があり、これら
の発明により、基低負荷運転時に最大線出力密度の運転
制限値(8×8燃料集合体では13.巡W/夕)に対し
ては15%以上の余裕をもった運転が可能となった。し
かし、負荷追従運転のように出力変更を伴う運転では、
最大線出力密度の運転制限値等よりむしろェンベロープ
出力が制限値となる。ェンベロープ出力とは、出力変更
運転開始前にプレコンディションされた出力としきし、
値(燃焼初期の燃料では11KW/ft、燃焼の進んだ
燃料では桃W/ft)との大きい方の値である。BWR
では、燃料健全性維持の観点から、負荷追従運転中の出
力が上記ェンベロープ出力以下になるよう炉心出力を調
節して運転されている。第1図は、負荷要求の一例を示
しており、機軸、縦軸に、それぞれ、時間(h)、出力
(%)がとってあり、し,t2及びt3は、それぞれ.
日昼、夜間及び日昼、夜間の切換時間を示しており、こ
の負荷要求は、日昼12時間を100%出力、夜間8時
間を60%出力とするものである。
BWRでは、炉心冷却材流量(以下、炉心流量という)
を増減することによって炉心出力を変更することができ
る。第2図は、前述の特開昭53−40188号公報に
記載された燃料集合体の無限増倍率(Kの)の分布を示
しており、横軸、縦軸には、それぞれ、Kの、軸万同位
層がとってあり、A、B部分の濃縮度は、それぞれ、2
.1重量%、1.9重量%でその無限増倍率(Kの)は
、それぞれ、1.1232、1.0857である。
第3図は、第2図のような無限増倍率の分布を有する燃
料集合体を装荷した出力密度50KW/その原子炉を炉
心流量で制御して、前述の負荷要求を実現した運転例を
示すもので、横軸には、時間(h)、縦軸には、出力、
炉心流量(何れも%)、△P(KW/ft)がとってあ
り、D,E及びFが、それぞれ、出力、炉心流量及び△
Pを示している。すなわち、この運転例で用いた燃料集
合体は、燃料下端から燃料有効長の11/24までの濃
縮度が上部よりも低くなっており、第2図に示す無限増
倍率(Kの)分布を有するが、負荷追従運転中のェンベ
ロープ出力からの超過量(△P)は、100%出力に復
帰して約6時間後にもっとも大きくなり、本運転例では
約0.眺W/ftになる。したがって、燃料健全性維持
の観点から、上記超過量を零とするように高出力復帰レ
ベルを低下させて運転した場合には、プラント利用率が
低下する。本発明は、このような従来の欠点をなくし、
負荷追従運転に燃料健全性を保ち、かつプラント利用率
を向上することのできる燃料集合体を提供することを目
的とし、沸騰水型原子炉で用いられる燃料集合体におい
て、この燃料集合体が、その下端から燃料有効長の約1
/8と7/24との間の領域に無限増倍率の分割点を有
し、この分割点の下方の領域の平均無限増倍率が、この
分割点直上の領域の平均無限増倍率よりも小さくなって
いることを特徴とするものである。
第4図は、第3図に示した運転例のェンベロープ超過量
が最大となる時転における出力分布を示すもので、機軸
、縦軸には、それぞれ、藤方向位置、線出力密度(KW
/ft)がとってあり、G,日は、それぞれ、プレコン
デイシヨソされた出力、高出力復帰後の出力を示し、1
はしさし、値を示している。
ェンベロープ超過量が最大となる時点の出力分布は、プ
レコンディションされた出力分布に比べ炉出下方にスキ
ュゥィグしており、ェンベロープ超過量の最大値は燃料
下端から燃料有効長の約1/8の点に生じている。この
おもな原因は、キセノンの燃焼による反応度増加を補償
するため炉心流量を減少させることによる。すなわち、
炉心流量が減少するとボィド発生点が移動し、出力分布
の炉心下方へのスキュウィングをひき起こす。第5図に
、炉心流量が減少した場合の燃料集合体軸方向の出力分
布P(x)と定格流量時の出力分布Po(×)の比、す
なわち、f(x)=P(x)/Po(x) ..
....‘1)を示す。
ここで、xは軸方向位置で、PおよびPoは燃料集合体
の出力が等しくなるように規格化されている。図の機軸
、縦軸には、それぞれ、鞠方向位鷹、f(=P/Po)
がとってあり、J,K及びLは、それぞれ、流量90%
,80%及び70%の場合を示している。ェンベロープ
出力からの超過量が最大となる時点では、ェンベロープ
超過量に及ぼすキセノン分布の影響は小さく、プレコン
ディション時および負荷追従運転時を通じて炉心半径方
向の出力分布の変動はほとんどない。
とくに、高出力復帰時とプレコンディション時の半径方
向出力分布の相違は1%以下であるため、プレコンデイ
ション時と同じ出力レベルに復帰した場合には、燃料集
合体の出力は等しいと考えてよい。したがって、上記時
点におけるプレコンデイション出力からのずれ△P′(
x)(しきい値を考慮してないことを区別するため′を
付す)は{1}式より次のように表わせる。△P(x)
〜Po(x).(f(x)一1).・・.・・(2}f
(x)は、燃料のボィド係数等に依存し、ボィド発生点
より上方での分布は燃料によって変化するが、燃料下方
の最大値の変化は2%程度である。
したがって、プレコンデイシヨン出力からの超過量を低
減するためにはf(x)が1を越える部分の出力Po′
(x)を小さくする必要がある。f(x)が1を越える
部分は、第5図に示すように、燃料集合体下端からほぼ
燃料有効長の7/24までの部分である。従って、上記
部分の出力割合を小さくするためには、燃料有効長の約
7/24からfが大きな値をとる約1/8までの間で分
割し、分割点下方の平均無限増倍率を分割点上方の平均
無限増倍率より小さくすればよく、このようにすること
によって目的を達成することができる。
さらに、炉心下方のしきし、値以下の出力を有する部分
の無限増倍率を大きくすることにより出力分布の平坦化
をはかれば、しきい値以上の出力を有する部分の出力を
低減することとができる。
以下、本発明を実施例によって詳細に説明する。第6図
は、一実施例として、前述の特関昭53−40188号
公報に記載されている燃料集合体に本発明を適用した一
実施例を示している。図の機軸、縦軸には、それぞれ、
Kの、軸方向位置がとってあり、A,B及びCの部分の
濃縮度は2.1重量%、1.9重量%及び1.8重量%
である。すなわち、この燃料集合体は、燃料下端から燃
料有効長の1/24までの濃縮度を2.1重量%、1/
24〜2/24の濃縮度を1.9重量%、2′24〜1
/4の濃縮度を1.8重量%としてあり、従ってその無
限増倍率(Kの)は、A部では1.1232、B部では
1.0857、軸方向位置1/仏〆下のC,B,A部の
平均は1.0814となる。すなわち、一定ボィド率の
もとで比較して、これらの部分の無限増倍率の平均値が
、これらの部分に接する部分、例えば、分割点直上の燃
料有効長の1/24の部分の平均無限倍率よりも小さく
なるよう横成されている。このような構成を有する燃料
集合体を装荷した出力密度50kW/1の原子炉におい
て、第1図に示した負荷要求に基づいて負荷追従運転を
実施した例を第7図に示す。
この図の機軸、縦軸には、それぞれ、時間(h)、出力
(%)及び△P(kW/ft)がとってあり、Mは出力
、N及び0は、それぞれ、本発明及び従来の場合の△P
を示している。この図から、実施例の燃料集合体を用い
た場合には、ェンベローブ出力からの最大超過量は0.
7kW/ftとなり、従来の場合に比べ、約20%低減
している。第8図aは、本発明を軸方向に濃縮度分布を
持たない燃料集合体に適用した燃料集合体を示す。
第8図bは、比較のために示した濃度一様燃料集合体で
、何れの図も、横軸、縦軸には、それぞれ、Kの、軸方
向位置がとってあり、A,B及びCは、それぞれ、濃縮
度2.1重量%、1.9重量%、及び1.8重量%を示
しており、従って、その無限増倍率(Kの)は、B部で
は1.0857、鞄方向位置1/山〆下のC,B,A部
の平均は1.814となる。この実施例のェンベロープ
超過量は1.0鉢W/ftで、これに対し、第8図bの
従来の場合には、1.4水Wノftであるので、ェンベ
ローブ超過量が約25.9%低減されている。上述の実
施例では、無限増倍率の分布は濃縮度を変えることによ
り実現されたが、ガドリニアの濃度を変えることによっ
ても同等の効果を得ることができる。
以上説明したごとく、実施例記載の燃料集合体を用いれ
ばェンベロープ出力からの超過量を低減することができ
、燃料健全性維持の観点から炉心出力を低下させる場合
にも低下量を少なくすることができる。
したがって、プラント利用率が向上し、その経済的効果
は大きい。以上の如く、本発明の燃料集合体は、負荷追
従運転時に燃料健全性を保ち、かつ、プラント利用率の
向上を可能とするので、産業上の効果の大なるものであ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は、負荷追従運転における負荷要求の一例を示す
線図、第2図は、従来の燃料集合体の無限増倍率分布を
示す線図、第3図は、第2図の燃料集合体を用いた負荷
追従運転例の特性を示す線図、第4図は、第3図のェン
ベロープ超過量が最大となる時点における出力分布を示
す線図、第5図は、炉心流軍拡下時の出力分布と定格流
量時の出力分布の比を示す線図、第6図は、本発明の燃
料集合体の一実施例の無限増倍率分布を示す線図、第7
図は、第6図の燃料集合体を用いた負荷追従運転例の特
性を示す線図、第8図aは、本発明燃料集合体の他の一
実施例の無限増倍率分布を示す線図、第8図bは比較の
ために示した濃縮度一様な燃料集合体の無限増倍率分布
を示す線図べある。 第1図 第2図 努3図 ※4図 第5図 第6図 努ヮ図 第8図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 沸騰水型原子炉で用いられる燃料集合体において、
    該燃料集合体の下端から燃料有効長の約1/8と7/2
    4との間の領域に無限増倍率の分割点を有し、該分割点
    の下方の領域の平均無限増倍率が該分割点直上の領域の
    平均無限増倍率よりも小さくなつていることを特徴とす
    る燃料集合体。 2 前記分割点の下方の領域が2つ以上の部分領域に分
    割され、燃料集合体下端に向う各部分の無限増倍率が下
    端に向つて大きくなつている特許請求の範囲第1項記載
    の燃料集合体。 3 前記分割点の下方の領域の無限増倍率が一定である
    特許請求の範囲第1項記載の燃料集合体。
JP54107987A 1979-08-23 1979-08-23 燃料集合体 Expired JPS6038674B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP54107987A JPS6038674B2 (ja) 1979-08-23 1979-08-23 燃料集合体

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP54107987A JPS6038674B2 (ja) 1979-08-23 1979-08-23 燃料集合体

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS5631688A JPS5631688A (en) 1981-03-31
JPS6038674B2 true JPS6038674B2 (ja) 1985-09-02

Family

ID=14473103

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP54107987A Expired JPS6038674B2 (ja) 1979-08-23 1979-08-23 燃料集合体

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS6038674B2 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58162525U (ja) * 1982-04-24 1983-10-29 室田 一男 水銀スイツチ

Also Published As

Publication number Publication date
JPS5631688A (en) 1981-03-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4587090A (en) Fuel assembly for boiling water reactor
JPS5829878B2 (ja) 燃料集合体
US4652427A (en) Fuel assembly
JPS6038674B2 (ja) 燃料集合体
US3140234A (en) Fast reactor core
JP3651522B2 (ja) 原子炉の炉心
Sekimoto Fuel-cycle of CANDLE burnup with depleted uranium
JPH04303796A (ja) 原子炉用燃料集合体
JPH03179293A (ja) 燃料集合体
Radkowsky et al. Optimization of once-through uranium cycle for pressurized light water reactors
JP2791132B2 (ja) 燃料集合体
JPS6228437B2 (ja)
JP3093289B2 (ja) 沸騰水型原子炉用燃料集合体
JPH0827366B2 (ja) 核燃料集合体
JP3012687B2 (ja) 燃料集合体
JP3085715B2 (ja) 原子炉の運転方法
JPS61118689A (ja) 沸騰水型原子炉
JP3212744B2 (ja) 燃料集合体
Sider et al. Plutonium fuel cycles in the spectral shift controlled reactor
JPS6217718B2 (ja)
JPH06324173A (ja) 高速炉炉心
Herron et al. An Evaluation of Heavy Water Reactors for Power
JPS6359116B2 (ja)
JPH027436B2 (ja)
JP2963712B2 (ja) 沸騰水型原子炉用燃料集合体