40 Кривая энерговыработки, темп выгорания.
Кампания — это время работы активной зоны реактора, пересчитанное на номинальную мощность. Номинальная кампания — это время τном (ч), в течение которого реактор может работать на номинальной (100%) мощности Nном (Мвт), допуская все варианты маневрирования:
изменение мощности и остановку с последующим выходом на любой уровень в любой момент
времени после остановки.
Энергоресурс реактора — количество энергии, которое может дать реактор за время кампании:
Q = N τ Мвт · ч.
Выработанный энергоресурс называют энерговыработкой Qк:
где Ni— различные уровни мощности, на которых работал реактор в течение τi (ч), Мвт; Qном —номинальный энергоресурс, Мвт · ч.
Эффективные сутки τэф — время работы реактора в течение одних суток на номинальной мощности. При работе реактора на различных уровнях мощности энерговыработку можно пересчитать на эффективные сутки, исходя из соотношения
Эффективным суткам или эффективному часу соответствует вполне определенный энергоресурс данного реактора.
Запас реактивности, необходимый для обеспечения заданной кампании, должен быть не меньше суммы абсолютных значений всех эффектов, уменьшающих запас реактивности в процессе кампании.
Кривая энерговыработки характеризует изменение запаса реактивности в процессе эксплуатации реактора в результате выгорания, шлакования, воспроизводства горючего и стационарного отравления самарием: ρк = f(Qk).
Варианты кривой энерговыработки:
а) с положительным выбегом реактивности, когда скорость выгорания поглотителя в начале кампании больше скорости выгорания горючего (гомогенизированное расположение поглотителя);
б) с отрицательным выбегом реактивности, когда скорость выгорания поглотителя замедлена (блокированное расположение поглотителя).
Скорость уменьшения запаса реактивности в процессе кампании характеризуют темпом выгорания: изменением запаса реактивности за счет выгорания, шлакования, воспроизводства горючего и стационарного отравления самарием при энерговыработке в 1 Мвт·ч:
Для реактора с выгорающим поглотителем qρ в процессе кампании может изменить знак и быть равным нулю.
Темп выгорания необходимо знать для решения таких эксплуатационных задач, как расчет критического положения компенсирующих стержней при пуске реактора и оценка оставшегося энергоресурса.
При запасе реактивности на энерговыработку Δρk и постоянном темпе выгорания qρ (1Мвт·ч) оставшийся энергоресурс реактора равен
ΔQk=Δρk / qρ Мвт·ч.
При запасе реактивности Δρзап и постоянном темпе выгорания qρ(1/МВт·ч) энергоресурс реактора при работе на мощности Ni (МВт) без опасности попадания в иодную яму после остановки равен
Графическое определение оставшегося энергоресурса по кривой энерговыработки
Если оставшийся энергоресурс ∆Qk (Мвт ч) известен из расчета на номинальную мощность, то время работы на любой другой мощности Ni< Nном равно
где ∆ρ — высвобождающийся запас реактивности в результате всех эффектов при переходе на меньшую мощность Ni .
Для ядерных реакторов АЭС наиболее эффективное использование энергоресурса соответствует работе реактора на номинальной мощности Nном наибольшим к.п.д.
Использование мощности реактора характеризуется коэффициентом использования установленной мощности (КИУМ)
