Üzemanyag módosítások a paksi blokkok teljesítmény növelése során Beliczai Botond PA Zrt. NUFO RFO

A rácsosztás növelés és hatása Dúsítás profilírozás 4. blokk 23. kampány szubcsatorna kilépő hőmérsékletek különböző rácsosztású kazetták alkalmazása esetén Kaze tta 12.2 mm rácsosztás 12.3 mm rácsosztás Különb ség C312.9 C C C313.4 C C C307.3 C C C287.1 C C

A hafnium elnyelő geometriája

A hafnium elnyelő alkalmazásának hatása Teljesítmény-csúcs „lefaragása” az SZBV melletti pálcában

A módosítás célja : teljesítmény növelés segítése 8 % teljesítmény növeléshez szükséges tartalék-felszabadítás szubcsatorna kilépő hőmérsékletben : 5 ( 4+1) C Tartalék felszabadításának forrásai : Nyomásszabályozás1 C VERONA upgrade + módosított mérnöki tartalék faktor 1.5 C Módosított üzemanyag 1.5 C Összesen 4 C További források : Konzervatívabb töltet Csökkentett szekunderköri nyomás Kazettán belüli keveredési modell

4. blokki töltet mért jellemzői _____________________________________________________________________________ |Mintavetel: :14:40 >>> IRIS <<< 4.bl. 20.kamp eff. nap| |_____________________________________________________________________________| |Telj. |SZBV 6cs.|Cborsav |T hideg|T meleg|DeltaT|R.forgalom |By pass|Pr.nyom.| | 96.1%|218.07cm | 6.5g/kg|265.50C|296.73C|31.23C| t/h| 3.80%| b| |_____________________________________________________________________________| |MAX3 : Osszefoglalo naplo a tartalekok alapjan legterheltebb kazettakrol | |_____________________________________________________________________________| | Reaktorfizikai feldolgozas alapjan szubcsatorna kilepo homerseklet | | tartalek (TS-t) minimum, futoelem linearis teljesitmeny tartalek (NL-t) | | minimum, futoelem teljesitmeny tartalek (PP-t) minimum es kazetta | | teljesitmeny tartalek (AP-t) minimum szerint kivalasztva. | |=============================================================================| | 1. legterheltebb kazettak | |Kiv|koord/sz| TS-t ( Tsub) | NL-t ( Nlin) |PP-t (Ppin) |AP-t (Pass) | |===|========|===============|==================|==============|==============| TS-t:11-28/ (313.3) C 45.2 (240.8) W/cm 6.6 ( 45.4) kW 0.90 (5.38) MW NL-t:19-34/ (313.0) C 45.1 (240.9) W/cm 6.5 ( 45.5) kW 0.88 (5.40) MW PP-t:15-52/ (310.0) C 54.4 (231.6) W/cm 6.5 ( 45.5) kW 0.91 (5.37) MW AP-t:19-34/ (313.0) C 45.1 (240.9) W/cm 6.5 ( 45.5) kW 0.88 (5.40) MW |=============================================================================| | Maximalisan elerheto teljesitmenyek az alapveto korlatok szerint | |=============================================================================| Szubcsatorna kilepo homerseklet szerint: % Futoelem linearis teljesitmeny szerint: % Futoelem teljesitmeny szerint : % Kazetta teljesitmeny szerint : % |=============================================================================| | Maximalisan elerheto teljesitmeny : % |=============================================================================|

Üzemanyag töltetek jellemzői : jelen, jövő, még jövőbb Teljesítmény növelés előtt : 90 kaz. / kampány, munkakazetták 4-éves felhasználása 1485 MW teljesítmény, változatlan átlagdúsítás : 102 kaz. /kampány, magasabb relatív üa. Költség (Ft/kWh) A gazdaságosság javításához : magasabb dúsítású üzemanyag, kiégő méreggel –Indulási bórsav, mod. hőmérsékleti e.h.) –Szubkritikusság tárolás-szállítás alatt

Az üzemanyag fejlesztés lehetőségei Jelenlegi vagy módosított geometria Dúsítás ( 4.2 – 4.4) Éves üa. Darabszám, 4 v. 5 éves felhasználás, maximális kiégés Kiégő mérges pálcák ( darabszám, elrendezés ) SZBV follower ( kiégő méreggel ? )

A vizsgálatok szempontjai Gazdaságosság ( Ft / kWh ) Maximis kiégés (engedélyezés, megbízhatóság) Tárolási szubkritikusság Töltetek tervezhetősége – egyensúlyi, átmeneti - tartalékok a korlátokig ( 1485 MW ! )

Üzemanyag költségek CycleFAs / cycleFuel cost / kWh Most / 1485 MW1021 Gd-1 / 1485 MW % Gd-2 / 1485 MW %

Jelenlegi és várható kiégések

Magasabb dúsítású üzemanyag ( 3 Gd pálca)

6 Gd vagy 3 Gd-pálca

Korlátok a kampány során (példák) 6 Gd pins 3 Gd pins

Tárolási szubkritikusság 6 Gd pálca : mélyen szubkritikus minden esetre 3 Gd pálca : Gd-1 o.k., Gd-2 Új számítások : –Módosított geometria 3 Gd pálcával : o.k.

Végső közös javaslat / 1 - a fűtőelem pálca átmérője - 9,07 mm; - a fűtőelem oszlop magasság a munkakazettában mm; - a fűtőelem oszlop magasság a szabályozó kazettában mm; - az üzemanyag tabletta külső átmérője- 7,6 mm; - az üzemanyag tabletta belső átmérője- 1,20 mm; - a fűtőelem pálca rácsosztása- 12,3 mm; - a munkakazetta és a szabályozó kazetta burkolat vastagsága- 1,5 mm; - a munkakazetta és a szabályozó kazetta „kulcsmérete”- 145 mm; - a munkakazetta és a szabályozó kazetta közepes dúsításakb 4,25 %;

Végső javaslat / 2

Magasabb dúsítású üzemanyag ( orosz javaslat)

Egyensúly kampány jellemzői/1 FUEL DESCRIPTION 1ST C. 2ND C. 3RD C. 4TH C. 5TH C. 3-gd pálcás munka k gd pálcás.Hf fol %-os follower

Egyensúly kampány jellemzői/2 teff power rodh6 tin flow cb apmax s po ppmax s po pin tsmax s po cha nlmax nllim nltar s po le pin

A munkák tervezett menete 2006 második fele : döntéshozatal ( magyar – orosz) 2006 vége : szerződés az elemzésekre ( TVEL, KFKI, stb. ) 2007 –2008: biztonsági elemzések 2009 : (kvázi)tesztkazetta Paksra 2010 : első átrakásnyi mennyiség (84 db)

Egyik fő probléma : keveredés a kazetta fejben

Tesztkazetta a hidraulikai méréshez

A megoldás menete Mérési eredmények megvásárlása TVEL-től CFD program validálás Hőmérséklet-különbség parametrizálás Bevezetés a VERONA rsz-be Ellenőrzés a berakott tesztkazettákon, korrekciók