台電核能三廠馬鞍山一號機功率提升5%之爐心佈局設計

陳仲遠(Chung-Yuan Chen)

指導教授 ： 薛燕婉

國立清華大學/原子科學院/核子工程與科學研究所/碩士(2009年)

摘要

本研究的目的在分析核三廠壓水式反應器馬鞍山一號機爐心功率提升5%的可行性。針對現行爐心佈局設計機制與基準進行探討，設計出符合經濟性與安全性的爐心佈局，再以平衡週期概念加以驗證其可行性。最後，將分析過程與佈局經驗歸納，作為未來進行爐心再裝填及更大幅度功率提升的參考依據。
壓水式反應器在功率提升時會面臨燃料表面積垢引發的軸向功率偏離異常問題。本研究針對功率提升熱流性質的改變，探討降低此現象發生機會的對策，並分析此對策的修正機制。最終採取的策略為維持爐心冷卻劑平均溫度不變，增加新燃料束數量與調降功率峰值限值。
本研究爐心佈局設計採取的方法為試誤法，並歸納經驗法則，探討各現象發生的機制。利用三維節點爐心模擬程式SIMULATE-3結合本實驗室自行開發的程式S-visual_P進行爐心模擬的工作；同時參考核三廠壓水式反應器馬鞍山一號機100%功率的爐心佈局，用現有的燃料型號進行105%功率的爐心佈局設計。設計的週期包括過渡週期第十八週期，及平衡週期第十九至二十二週期，得到符合週期能量需求及各項安全限值的爐心佈局設計，使核三廠5%功率提升之爐心佈局的可行性得到驗證。

關鍵字

壓水式反應器 ； 功率提升 ； 爐心佈局設計 ； 軸向功率偏離異常 ； 平衡週期

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無資料

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PWR ； power uprate ； loading pattern ； AOA ； SPU ； SIMULATE-3

參考文獻

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