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研究生: 王亭懿
Wang, Ting-Yi
論文名稱: 沸水式反應器斷然處置措施有效性分析
The Analysis of Effectiveness of BWR URG Strategies
指導教授: 陳紹文
Chen, Shao-Wen
施純寬
Shih, Chunkuan
王仲容
Wang, Jong-Rong
口試委員: 林浩慈
Lin, Hao-Tze
鄭憶湘
Cheng, Yi-Hsiang
曾永信
Tseng, Yung-Shin
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 原子科學院 - 核子工程與科學研究所
Nuclear Engineering and Science
論文出版年: 2017
畢業學年度: 105
語文別: 中文
論文頁數: 102
中文關鍵詞: 斷然處置措施沸水式核能電廠
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  • 2011年3月11日,日本福島一號核能發電廠發生嚴重核子事故,因海嘯及地震的侵襲,造成電廠長時間喪失電力及水源,最後造成氫氣爆炸、爐心熔毀,更造成放射物質外釋,此一事故為三哩島事故後西方商用反應器發生最嚴重之核子事故,也因此複合式災害因應對策之研究也開始在各國間進行,包括如何應對長期失去電源及水源,得以確保圍阻體完整性及維持燃料持續受水覆蓋等。
    台灣電力公司針對超出設計基準之複合式災變擬定一套完整的「斷然處置程序指引」,以期能當電廠遭遇地震或海嘯等超出設計基準事故之複合式災害時提供策略指引,將機組帶至安全狀態,國內目前有三座核能電廠正運轉中,金山電廠為BWR4型機組、國聖電廠為BWR6型機組、馬鞍山電廠為PWR型機組,我國面積甚小,但用電量甚大,因此其核能安全更須加以注重。本論文針對兩座沸水式電廠進行斷然處置程序有效性之分析,運用PCTRAN、MAAP兩種模擬軟體進行分析與比較,探討斷然處置措施三大動作對於電廠重要參數之影響,及計算出維持爐心水位高於燃料頂端及確保燃料完整性之最小注水量,以期提供電廠重要助益於斷然處置措施程序之精進。


    In March 11th, 2011, Fukushima Daiichi nuclear power plant suffered a severe accident due to the tsunami and the earthquake. The event cause the power plant in a long term station black out (SBO), and the severe accidents occurred, such as hydrogen explosion, core meltdown and the release of radiation materials. This event is the most severe nuclear accident after Three-Mile Island event, so there have been many related safety analysis and discussions for the purposes of improvement of operating procedures/guideline and upgrades of emergency equipment.
    Taiwan Power Company has proposed a set of Ultimate Response Guideline (URG), in order to provide a guideline when the NPP suffer a beyond design basis compound accident such as earth quake or tsunami. In Taiwan, there are three operating NPP, one BWR4, one BWR6, one PWR. Although the area of Taiwan is small, but the electricity demand is relatively high. So the nuclear safety should be focused. In this study, two simulation codes, MAAP and PCTRAN, were applied to investigate the effectiveness of URG. The three main operations in the URG, two-step depressurization, water injection, and containment venting will be discussed. Also the minimum water injection rate to maintain the water level and the fuel Integrity are simulated.
    In this study, the effectiveness of two BWR NPP URG strategies are confirmed. If all the main operation in URG are fully taken, the state of NPP will be steady, also the fuel integrity will be maintained.

    摘要 i ABSTRACT ii 致謝 iii 目錄 iv 表目錄 vi 圖目錄 vii 簡寫說明 xi 第一章 緒論 2 1.1 研究動機與目的 2 1.2 斷然處置措施(Ultimate Response Guideline, URG) 3 1.3 金山電廠簡介 4 1.4 國聖電廠簡介 5 1.5 分析程式介紹 6 1.5.1 PCTRAN程式簡介 6 1.5.2 MAAP程式介紹 7 1.6 論文架構 9 第二章 文獻回顧與理論模式 20 2.1 金山電廠PCTRAN模式 20 2.2 國聖電廠PCTRAN模式 20 2.3 MAAP程式驗證與比較 21 2.4 MAAP理論模式 22 2.4.1 爐心水位運算 22 2.4.2 汽液間熱傳行為 25 2.4.3 護套氧化層運算 27 2.5 PCTRAN理論模式 28 2.5.1 爐心水位運算 28 2.5.2 護套溫度運算 29 第三章 金山電廠URG分析 35 3.1 金山電廠105年度演習劇本與靈敏度分析 35 3.1.1 PCTRAN結果 35 3.1.2 MAAP結果 37 3.1.3 重要參數比較 38 3.2 金山電廠斷然處置措施有效性分析 39 3.2.1 PCTRAN結果 39 3.2.2 MAAP結果 40 3.2.3 重要參數比較 41 第四章 國聖電廠URG分析 69 4.1 國聖電廠104年度演習劇本與靈敏度分析 69 4.1.1 PCTRAN結果 69 4.1.2 MAAP結果 71 4.1.3 重要參數比較 72 4.2 國聖電廠斷然處置措施有效性分析 72 4.2.1 PCTRAN結果 72 4.2.2 MAAP結果 74 4.2.3 重要參數比較 75 第五章 結論與未來工作 99 5.1 結論 99 5.2 未來工作 100 參考文獻 101 附錄A 發表之論文 103

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