压水堆燃料表面污垢密度计算模型及验证

压水堆（PWR）一回路材料释放的腐蚀产物会在燃料表面沉积形成污垢，增大垢致轴向功率偏移（CIPS）和垢致局部腐蚀（CILC）的潜在风险。密度是决定污垢特性的重要参数，实际测量燃料表面污垢的密度不仅成本高，而且必须考虑放射性风险，因此国内外均缺乏相关的数据。本文基于PWR运行经验和关键试验结果开发了一种燃料表面污垢密度计算模型，并与人造污垢实验数据对比，初步验证了模型的合理性，为深入研究PWR一回路燃料污垢行为提供了理论依据和数据支撑。     

镍铁对压水堆锆合金表面污垢形成及硼析出的影响研究

压水堆（Pressurized Water Reactor,PWR）腐蚀产物会在锆合金表面形成污垢（Chalk Rivers Unidentified Deposit,CRUD），冷却剂中硼在CRUD中的析出会造成轴向功率分布异常，影响堆芯安全性。镍铁作为CRUD的主要成份，对CRUD形成及硼析出具有较大影响。在高温高压动水循环实验回路中模拟了PWR锆合金表面CRUD的形成过程，采用X射线光电子能谱仪（X-ray Photoelectric Spectroscopy,XPS）和扫描电子显微镜（Scanning Electric Microscope,SEM）等方法研究了镍铁对CRUD形成及硼析出的作用机理。调整镍铁注入顺序和溶解氢（Dissolved Hydrogen,DH）浓度的检测结果显示：DH浓度分别为40 cm³·kg^-1和0 cm³·kg^-1，对应的CRUD最大厚度为5μm和15μm；镍铁比分别为1.06、0.48和0.11时，对应的CRUD中硼摩尔百分数为19.8%、4.5%和0.3%。...     

污垢效应对螺旋管式蒸汽发生器蒸干点影响分析研究

螺旋管式蒸汽发生器（HOTSG,Helical coiled Once-Through Steam Generator）的蒸干点位置由于传热恶化会带来额外的风险,而工质中的腐蚀产物会沉积在传热管表面形成积垢影响螺旋管蒸干点的产生位置,本研究基于自主开发螺旋管模型的热工水力系统程序WISTARIA,分析了不同的积垢厚度对螺旋管式直流式蒸汽发生器传热管换热系数、含气率、蒸干点生成位置的影响程度。研究结果表明,螺旋管式直流蒸汽发生器积垢后,局部换热性能下降,进而影响压降与临界含气率,并影响蒸干点的液膜破碎过程。本研究结果为考虑积垢对螺旋管式直流式蒸汽发生器蒸干点的影响提供了设计参考依据。     

水化学参数对压水堆燃料表面污垢沉积过程的影响研究

通过调整压水堆（PWR,Pressurized Water Reactor）运行期间各种水化学参数，能够有效控制一回路水质。作为影响燃料性能的重要因素，污垢（CRUD,Chalk Rivers Unidentified Deposits）在燃料表面的沉积行为会随水化学参数调整而改变。本文研究了溶解氢气（DH,Dissolved Hydrogen）浓度、pH、注锌和超声波清洗（UFC,Ultrasonic Fuel Cleaning）对某PWR功率运行期间CRUD沉积过程的影响，结果表明DH浓度对CRUD沉积影响较小，提高pH、注锌和应用UFC能够抑制CRUD沉积。研究成果为从水化学控制角度提高PWR安全性和经济性提供了理论依据和数据支撑。     

混合堆芯中腐蚀产物沉积和一回路放射性水平的影响研究

为提升核电站的经济效益和满足高燃耗的需要，越来越多先进高效的核燃料组件被研究制造，并采用与原有组件混合布置的方式进行性能评估，从而形成混合堆芯。燃料污垢（CRUD,Chalk RiversUnidentifiedDeposit）的沉积及一回路冷却剂中源项水平对于大修人员辐射防护有着重要影响，由于两种组件结构和材料上的差异，造成混合堆芯热工水力条件的变化，可能会对一回路腐蚀产物沉积和一回路放射性水平造成一定影响。本文针对某压水堆引入改进型AFA-3G燃料组件的过渡循环，对比计算了不同混合堆芯方案下的冷却剂源项和主管道停堆沉积源项（dose rate）水平。计算结果表明，不同混合堆芯方案下一回路冷却剂源项变化较小，引入改进型AFA-3G燃料组件对于降低主管道dose rate具有积极作用。