阅读说明：本技术 一种定位破损燃料组件的方法 (Method for positioning damaged fuel assembly ) 是由 叶刘锁 潘泽飞 杨晓强 刘健 王伟 姜宇 马旭东 金涛 于 2020-06-05 设计创作，主要内容包括：本发明涉及核电领域,尤其涉及一种定位破损燃料组件的方法。所述定位破损燃料组件的方法为：调整机组功率至40％～60％额定水平,控制棒的棒位在70％～75％堆芯高度；下插1个控制棒,监测所述控制棒位置区域内对应燃料组件的功率下降情况,并且实时监测一回路冷却剂系统管道中的裂变产物活度,绘制碘活度曲线,确定所述功率下降期间,是否出现碘活度的峰值；若出现碘活度的峰值,判定所述控制棒位置区域内存在破损燃料组件；若未出现碘活度的峰值,判定所述控制棒位置区域内的燃料组件完好；重复上述步骤,继续判定其他位置燃料组件的破损情况。所述方法,实现压水堆核电机组在功率运行期间定位破损燃料组件的位置,甄别效率高。(The invention relates to the field of nuclear power, in particular to a method for positioning a damaged fuel assembly. The method for positioning the broken fuel assembly comprises the following steps: adjusting the power of the unit to 40-60% of rated level, and the rod position of the control rod is 70-75% of the height of the reactor core; inserting 1 control rod downwards, monitoring the power reduction condition of a corresponding fuel assembly in the control rod position area, monitoring the activity of fission products in a primary loop coolant system pipeline in real time, drawing an iodine activity curve, and determining whether the peak value of the iodine activity occurs during the power reduction period; if the peak value of the iodine activity occurs, judging that a damaged fuel assembly exists in the control rod position area; if the peak value of the iodine activity does not occur, judging that the fuel assembly in the control rod position area is intact; and repeating the steps, and continuously judging the damage condition of the fuel assemblies at other positions. The method realizes the positioning of the damaged fuel assembly of the pressurized water reactor nuclear power unit during the power operation, and has high screening efficiency.)

一种定位破损燃料组件的方法

技术领域

本发明涉及核电领域，尤其涉及一种定位破损燃料组件的方法。

背景技术

燃料组件作为核电站第一道安全屏障，其完整性直接关系到核电站的安全性、可靠性和经济性。尽管目前商用核电机组使用的燃料组件，其可靠性已随着核电技术的发展得到了很大的提高，但在实际的反应堆运行过程中，尤其是随着核电机组的规模化发展，燃料组件受损的现象也在不断的增加。

目前，国内外各在役核电机组上，对于功率运行期间检查堆芯是否存在破损燃料组件的方法已较为成熟，但对于功率运行期间判断破损燃料组件在堆芯中的位置仍旧难以实现。找出破损燃料组件位置的一般做法是机组停堆后利用池边啜漏的方法，逐一检查，需要耗费大量的人力、物力和工期，且存在较大的辐射风险和工业安全风险。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种定位破损燃料组件的方法，所述方法甄别效率高，安全性高。

本发明提供了一种定位破损燃料组件的方法，包括以下步骤：

步骤S1：调整机组功率至40％～60％额定水平，控制棒的棒位在70％～75％堆芯高度；下插任意位置的1个控制棒，监测所述控制棒位置区域内对应燃料组件的功率下降情况，并且实时监测一回路冷却剂系统管道中的裂变产物活度，绘制碘活度曲线，确定所述功率下降期间，是否出现碘活度的峰值；

步骤S2：若出现碘活度的峰值，则判定所述控制棒位置区域内存在出现破损的燃料组件；

若未出现碘活度的峰值，则判定所述控制棒位置区域内对应的燃料组件完好；

步骤S3：重复步骤S1～S2，继续判定其他位置的燃料组件的破损情况；直到完成对所有位置的燃料组件的判定。

优选地，所述步骤S1，还包括：提升所述控制棒的棒位，并且将所述控制棒位置区域内对应燃料组件的功率提升至额定水平；监测所述控制棒位置区域内对应燃料组件的功率上升情况，并实时监测一回路冷却剂系统管道中裂变产物活度，绘制惰性气体活度曲线，确定所述功率提升期间，是否出现惰性气体活度的峰值。.

优选地，所述步骤S2：若出现碘活度的峰值和惰性气体活度的峰值，则判定所述控制棒位置区域内存在出现破损的燃料组件；

若未出现碘活度的峰值和惰性气体活度的峰值，则判定所述控制棒位置区域内对应的燃料组件完好。

优选地，所述步骤S1中，利用堆芯测量系统检测所述控制棒位置区域内对应的燃料组件的功率下降情况。

优选地，利用在线探测与分析系统实时监测一回路冷却剂系统管道中的裂变产物活度。

优选地，所述步骤S1中，调整机组功率至40％～55％额定水平。

优选地，所述步骤S1中，调整机组功率至50％额定水平。

优选地，所述控制棒的棒位在75％堆芯高度。

与现有技术相比，本发明的定位破损燃料组件的方法，能够实现压水堆核电机组在功率运行期间定位破损燃料组件的位置，从而提高破损燃料组件甄别的效率，降低破损燃料组件检查的难度，节约成本，安全性高。

附图说明

图1表示本发明定位破损燃料组件的方法的流程图；

图2表示本发明实施例1中核电机组堆芯测量系统布置图；

图3表示本发明实施例1中核电机组控制棒束的布置图；

图4表示本发明实施例1中燃料组件功率下降期出现碘峰的活度曲线；

图2和图3中，01～42为堆芯坐标位置标号。

具体实施方式

为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明的实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明的限制。

本发明的实施例公开了一种定位破损燃料组件的方法，具体参见图1，包括以下步骤：

步骤S1：调整机组功率至40％～60％额定水平，控制棒的棒位在70％～75％堆芯高度；下插任意位置的1个控制棒，监测所述控制棒位置区域内对应燃料组件的功率下降情况，并且实时监测一回路冷却剂系统管道中的裂变产物活度，绘制碘活度曲线，确定所述功率下降期间，是否出现碘活度的峰值；

步骤S2：若出现碘活度的峰值，则判定所述控制棒位置区域内存在出现破损的燃料组件；

若未出现碘活度的峰值，则判定所述控制棒位置区域内对应的燃料组件完好；

步骤S3：重复步骤S1～S2，继续判定其他位置的燃料组件的破损情况；直到完成对所有位置的燃料组件的判定。

本发明的定位破损燃料组件的方法，是通过堆芯功率分布扰动实现对于破损燃料组件的定位，从而在压水堆核电机组功率运行期间即可实现破损燃料组件的定位，以提高破损燃料组件甄别的效率。

在核电机组功率运行期间，改变堆芯局部位置的燃料组件功率，该部分燃料组件内部的压力发生变化，使其内部裂变产生的碘、惰性气体等通过破损位置进入一回路冷却剂中，通过监测放射性裂变产物变化趋势，即可甄别出该位置是否存在破损燃料组件。

按照本发明，以下详细说明定位破损燃料组件的方法：

步骤S1：调整机组功率至40％～60％额定水平，控制棒的棒位在70％～75％堆芯高度；下插任意位置的1个控制棒，监测所述控制棒位置区域内对应燃料组件的功率下降情况，并且实时监测一回路冷却剂系统管道中的裂变产物活度，绘制碘活度曲线，确定所述功率下降期间，是否出现碘活度的峰值。

在调整机组功率以及控制棒的棒位时，确保在局部位置控制棒下插过程中，堆芯功率分布畸变不会引起相关保护动作的产生，控制棒棒位处于机组安全运行规定的限值范围内。

优选地，调整机组功率至40％～55％额定水平；更优选地，调整机组功率至50％额定水平。

优选地，利用堆芯测量系统检测所述控制棒位置区域内对应的燃料组件的功率下降情况。

优选地，利用在线探测与分析系统实时监测一回路冷却剂系统管道中的裂变产物活度。

为了提高定位准确性，优选地，所述步骤S1确定功率下降期间是否出现碘活度峰值后，还包括：

提升所述控制棒的棒位，并且将所述控制棒位置区域内对应燃料组件的功率提升至额定水平；监测所述控制棒位置区域内对应燃料组件的功率上升情况，并实时监测一回路冷却剂系统管道中裂变产物活度，绘制惰性气体活度曲线，确定所述功率提升期间，是否出现惰性气体活度的峰值。.

优选地，利用堆芯测量系统检测所述控制棒位置区域内对应的燃料组件的功率上升情况。

优选地，利用在线探测与分析系统实时监测一回路冷却剂系统管道中的裂变产物活度。

步骤S2：若出现碘活度的峰值，则判定所述控制棒位置区域内存在出现破损的燃料组件；

若未出现碘活度的峰值，则判定所述控制棒位置区域内对应的燃料组件完好。

若在上一步骤中，同时判断是否出现惰性气体活度峰值，则步骤S2判断的标准为：

若出现碘活度的峰值和惰性气体活度的峰值，则判定所述控制棒位置区域内存在出现破损的燃料组件；

若未出现碘活度的峰值和惰性气体活度的峰值，则判定所述控制棒位置区域内对应的燃料组件完好。

步骤S3：判断完成后，重复步骤S1～S2，继续判定其他位置的燃料组件的破损情况；直到完成对所有位置的燃料组件的判定。

在燃料组件完好的情况下，一回路冷却剂系统管道中，碘活度应保持在平稳范围内。因此，在本发明中，碘活度的峰值是指：在监测过程中发现的高于正常值的波动。

同样，在燃料组件完好的情况下，一回路冷却剂系统管道中，惰性气体活度应保持在平稳范围内。因此，在本发明中，惰性气体活度的峰值是指：在监测过程中发现的高于正常值的波动。

为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明提供的定位破损燃料组件的方法进行详细说明，本发明的保护范围不受以下实施例的限制。

实施例1

核电机组堆芯测量系统探测器布置如图2，控制棒束布置如图3。

调整机组功率水平及控制棒棒位，确保在局部位置控制棒下插过程中，堆芯功率分布畸变不会引起相关保护动作的产生，控制棒棒位处于机组安全运行规定的限值范围内；本实施例子中，机组功率控制在50％额定水平，控制棒棒位在75％堆芯高度。

通过下插堆芯某一位置的控制棒，利用堆芯测量系统监测该位置组件功率下降的情况。

利用燃料破损在线探测与分析系统实时监测一回路冷却剂系统管道中的裂变产物活度，绘制碘活度曲线，碘的活度曲线如图4所示，判定该位置燃料组件在功率下降期间，出现了碘峰。

提升该位置控制棒及对应燃料组件的功率至额定水平，利用堆芯测量系统监测该位置燃料组件功率上升的情况。

利用燃料破损在线探测与分析系统实时监测一回路冷却剂系统管道中的裂变产物活度，绘制惰性气体活度曲线，判定该位置组件功率上升期间出现惰性气体活度峰值。

结合上述碘峰和惰性气体活度峰值出现的情况，确定所述控制棒位置区域内存在出现破损的燃料组件。

重复上述步骤，完成堆芯全部位置燃料组件的检查并判断破损燃料组件的位置。

实施例2

调整机组功率水平及控制棒棒位，确保在局部位置控制棒下插过程中，堆芯功率分布畸变不会引起相关保护动作的产生，控制棒棒位处于机组安全运行规定的限值范围内；本实施例子中，机组功率控制在50％额定水平，控制棒棒位在75％堆芯高度。

通过下插堆芯某一位置的控制棒，利用堆芯测量系统监测该位置组件功率下降的情况。

利用燃料破损在线探测与分析系统实时监测一回路冷却剂系统管道中的裂变产物活度，绘制碘活度曲线，判定该位置燃料组件在功率下降期间，未出现了碘峰。

提升该位置控制棒及对应燃料组件的功率至额定水平，利用堆芯测量系统监测该位置燃料组件功率上升的情况。

利用燃料破损在线探测与分析系统实时监测一回路冷却剂系统管道中的裂变产物活度，绘制惰性气体活度曲线，判定该位置组件功率上升期间未出现惰性气体活度峰值。

结合上述碘峰和惰性气体活度峰值出现的情况，确定所述控制棒位置区域内对应燃料组件完好。

重复上述步骤，完成堆芯全部位置燃料组件的检查并判断破损燃料组件的位置。

以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。