核能電廠國聖一號機功率提昇5％之爐心佈局設計

倪之中(Chih-Chung Ni)

指導教授 ： 薛燕婉 ； 楊經統

國立清華大學/原子科學院/工程與系統科學系/碩士(2007年)

https://doi.org/10.6843/NTHU.2007.00505

摘要

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。

關鍵字

燃料佈局設計 ； 控制棒佈局設計 ； 功率提昇

參考文獻

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。

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).

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).