簡易檢索 / 詳目顯示

研究生: 倪之中
Chih-Chung Ni
論文名稱: 核能電廠國聖一號機功率提昇5%之爐心佈局設計
指導教授: 薛燕婉
Yen-Wan Hsueh Liu
楊經統
Jing Tang Yang
口試委員:
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 原子科學院 - 工程與系統科學系
Department of Engineering and System Science
論文出版年: 2007
畢業學年度: 95
語文別: 中文
論文頁數: 55
中文關鍵詞: 燃料佈局設計控制棒佈局設計功率提昇
相關次數: 點閱:1下載:0
分享至:
查詢本校圖書館目錄 查詢臺灣博碩士論文知識加值系統 勘誤回報
  • 摘要
    本研究目的在於不改變爐心設計基準、燃料束鈾濃縮度保持不變的條件之下,以提昇核電廠5%功率為設計目標,設計出一套可行的燃料佈局與控制棒佈局,使其符合安全性與經濟效益。另外,將研究分析過程中體會到的燃料佈局與控制棒佈局設計要領與經驗法則做一個整理與歸納,以利往後能夠更有效率地設計出爐心佈局。

    本研究以XIMAGE-BWR與SIMULATE-3作為輔助工具。首先必須蒐集電廠相關資料,建立起XIMAGE-BWR工作環境。然後透過XIMAGE-BWR的視窗化介面,依據文獻記載和工程師經驗,採用試誤法來逐步設計燃料佈局與控制棒佈局。最後,利用SIMULATE-3針對違反設計基準要求的地方進行細部修正,並驗證最後的設計結果。

    本研究針對核二廠一號機週期19進行爐心佈局設計工作。核二廠一號機已於民國95年2月開始第19週期,預計於96年9月結束,進行電廠大修。其爐心佈局乃是以160束ATRIUM-10新燃料做出功率100%之爐心佈局設計。本研究使用180束ATRIUM-10新燃料,進行功率105%之爐心佈局設計,並找到一個可行之爐心佈局。此爐心佈局之週期能量與週期末燃耗值均有增加,且全週期之設計基準要求皆滿足設計限值。研究結果顯示,核二廠一號機週期19提昇功率5%可藉由填換180束新燃料束達成。


    目錄 摘要 I 致謝 II 目錄 III 第一章 緒論 1 1.1前言 1 1.2文獻回顧 2 1.3研究目的及方法 2 第二章 爐心佈局設計 4 2.1爐心模式 4 2.1.1對稱模式 4 2.1.2 SIMULATE-3之計算模式 4 2.2燃料佈局設計基準 6 2.2.1冷爐停機餘裕(Cold Shutdown Margin) 6 2.2.2熱限值 (Thermal Limits) 6 2.2.3熱過剩反應度 (Hot Excess Reactivity, HER) 9 2.2.4目標增殖因數 (Target Multiplication Factor, Ktar) 9 2.3燃料佈局設計原則 12 2.3.1最大反應度和最小尖峰 12 2.3.2對稱模式 13 2.3.3冷爐停機餘裕 13 2.3.4熱限值 13 2.4控制棒佈局設計原則 13 2.4.1控制棒深度 13 2.4.2控制棒序列 (Control Sequence) 14 2.5設計流程 15 2.6計算流程 20 第三章 爐心佈局設計經驗 26 3.1燃料佈局設計經驗 26 3.2控制棒佈局設計經驗 27 第四章 設計結果 31 第五章 結論與未來工作 49 參考文獻 52 附錄 A 以BWRHR-INER程式計算爐心流量與次冷度對照表 54

    參考文獻
    1. C. Lin, J. I. Yang, K. J. Lin, and Z. D. Wang, “Pressurized Water Reactor Loading Pattern Design Using the Simple Tabu Search,” Nucl. Sci. Eng., 129, 61 (1998).
    2. K. J. Lin and C. Lin, “Pressurized Water Reactor Reload Design by Expert System,” Nucl. Sci. Eng., 130, 128 (1998).
    3. Studsvik Scandpower, Inc., XIMAGE BWR Core Design Environment, User’s Guide and Reference Manual, Rev. 0 for XIMAGE Ver. 2.1,SSP-99/409 (1999).
    4. 林強、林文昌、楊葉勳、蔡文慶, “沸水式反應器控制棒佈局規劃之研究”,1989。
    5. 何紹傑,“沸水式反應器燃料佈局設計之專家系統”,國立清華大學碩士論文, 1998。
    6. 林廉信, “沸水式反應器控制棒佈局規劃之專家系統建立” ,國立清華大學碩士論文,1990。
    7. S. Jagawa, T. Yoshii, and A. Fukao, “Boiling Water Reactor Loading Pattern Optimization using Simple Linear Perturbation and Modified Tabu Search Methods,” Nucl. Sci. Eng., 138, 67 (2001).
    8. J. L. Francois, H. A. López, “SOPRAG: A system for Boiling Water Reactors Reload Pattern Optimization Using Genetic Algorithm,” Annals of Nuclear Energy, Vol.26, p.1053-1063 (1999).
    9. Cecilia Martin-del-Campo, J.L. Francois, Linda Avendano, Mario Gonzalez, “Development of BWR Loading Pattern Design System Based on Modified Genetic Algorithm and Knowledge,” Annals of Nuclear Energy, Vol.31, p.1901-1911 (2004).
    10. J. L. Montes, J.J. Ortiz, Ignacio Pequeña, Raul Perusquia, “Searching for Full Power Control Rod Pattern in a Boiling Water Reactor Using Genetic Algorithms,” Annals of Nuclear Energy, Vol.31, p.1939-1954 (2004).
    11. Studsvik Scandpower, Inc., SIMULATE-3 Advanced Three-Dimensional Two-Group Reactor Analysis Code User’s Manual, STUDSVIK/SOA-95/15-Rev 2 for Ver. 6.06.00(2001).
    12. K. Salehi, “Station Nuclear Engineering Manual,” NEDO-24810, General Electric Company, 1980.
    13. 陳朝福,“沸水式反應器填換核心設計簡介”,台電核能月刊42期,2005。
    14. 楊昭義、歐陽敏盛,“核能發電工程學”,水牛出版社,2005。
    15. Hiroshi MOTODA and Osamu YOKOMIZO, “Method to Minimize Power Peaking in Refuling Schedule of Boiling Water Reactor,” Nucl. Sci. and Tech., Vol.14, p.108-116, 1994.
    16. 胡中興,“國內核電廠爐心燃料營運概況介紹”,核能研究所,2006。
    17. 陳義雄,“進步型沸水式反應爐冷卻水流失事故熱流現象之研究”,私立中原大學碩士論文, 2001。
    18. Samuel Glasstone, Alexander Sesonske, “Nuclear Reactor Engineering,” Chapman & Hall, 4th ed., Vol.2, p.611, 1994.
    19. 吳正璽,“核能二廠二號機週期十九填換核心設計審查”,台灣電力公司,2006。
    20. 李敏、梁天端,“核能與文明的永續未來”,中華民國核能協會,2005。

    無法下載圖示 全文公開日期 本全文未授權公開 (校內網路)
    全文公開日期 本全文未授權公開 (校外網路)

    QR CODE