压水堆装载30_MOX燃料的燃料管理及经济性分析.pdf

第 31 卷 增刊 2 核 动 力 工 程 Vo l . 3 1 . S 2 2 0 1 0 年 12 月 Nuclear Power Engineering Dec. 2 0 1 0 文章编号：0258-0926(2010)S2-0111-05 压水堆装载 30%MOX 燃料的燃料管理 及经济性分析 贾士壮 1 ，曹良志 1 ，吴宏春 1 ，郑友琦 1 ，傅先刚 2 ，杨 珏 2 （1. 西安交通大学核科学与技术学院，西安，710049 ；2. 中科华核电技术研究院有限公司，深圳，518026 ） 摘要：初步分析我国现役大亚湾核电站 M310 堆芯的应用混合氧化物燃料（MOX ）组件的可行性及经济 性，给出 M310 堆芯由全堆装载 UO2 组件向使用 30%MOX 组件过渡的堆芯燃料管理方案。对使用 MOX 组 件的堆芯的重要参数进行了分析，证明在现役大亚湾核电站 M310 堆芯应用 MOX 燃料是可行的。建立经济 性分析模型，对所设计堆芯的燃料成本进行了具体分析。结果显示，MOX 燃料的引入虽然大大提高了反应 堆燃料成本，但仍存在较大的降低空间。 关键词：MOX 燃料；燃料管理；经济性分析 中图分类号：TL323 文献标识码：A 1 引 言 2 部分装载 MOX 的堆芯燃料管理方案 目前大亚湾核电站使用的是UO 燃料组件； 2 235 2.1 MOX 燃料组件描述 新装燃料组件无毒棒 U 的富集度为 4.45% ，含 MOX 燃料的中子能谱较硬，组件内部的中子 钆棒中的富集度为 2.5% ，Gd2O3 的质量百分比为 慢化不如外围充分，因此组件外围功率更大，造 8%。平衡循环的组件主要有 2 种：含 8 根钆棒的 成组件内部的功率分布不均匀，并且在 MOX 燃 燃料组件和含 16 根钆棒的燃料组件。堆芯装载采 料与 UO2 燃料交界面处有较大的功率梯度。MOX 用低泄露的“IN-OUT”模式。 组件通过分区使用不同富集度的 Pu 来降低这样 混合氧化物燃料（ MOX ）是由从压水堆 的功率峰。 （PWR ）中燃烧后卸下来的乏燃料经过再加工后 另外，MOX 与 UO2 燃料组件在几何构造上 制成的，其中含有一定量的易裂变核素钚 Pu ，大 可以完全相同，这样使用 UO2 燃料组件的堆芯不 大提高了燃料利用率。近年来，美国、日本及一 需要进行任何硬件改造就可以向 MOX 燃料组件 些欧洲国家纷纷制定了使用 MOX 燃料的计划， 堆芯过渡。 我国也确定了核燃料闭式循环的政策。30 多年的 设计的 MOX 燃料组件见图 1。其中，Pu 同 运行经验表明，采用 MOX 燃料的反应堆的安全 性和运行性可以达到与 UO2 燃料相当的水平，使 用技术已经发展