一种先导燃料组件混合堆芯装载方法技术领域
本发明属于反应堆工程设计及运行领域，具体涉及一种先导燃料组件混
合堆芯装载方法。
背景技术
VVER-1000/428型的反应堆装置，设计循环长度7000小时，换料周期为
年度换料，负荷因子80％，与WANO的先进值有一定差距。通过引入新型的
燃料组件，采用先进堆芯燃料管理策略，增加核燃料的燃耗深度、延长循环
长度，提高机组运行的能力因子，是国内、外核电机组提高核电站经济性的
最直接途径之一。在引入新型燃料组件过程中，将涉及到不同类型组件在堆
芯的混合使用。
欧美的核电站以及国内的大亚湾、秦山核电站在长周期项目中采用的新
型燃料组件与原年换料组件结构差别不大，混合堆芯的热工水力情况不是特
别复杂。俄罗斯的VVER-1000/320机组向长周期过渡中采用AFA型燃料组
件和TVS-2型燃料组件组成混合堆芯，两种组件结构存在一定差别。
VVER-1000/428型的反应堆长周期项目将采用新型的TVS-2M型燃料组
件，该组件与堆内的AFA型燃料组件结构差别很大，主要为：定位格架与导
向管采用焊接方式、定位格架数量由15个减少到12个、格架外条带厚度和
宽度增加，燃料棒活性段两端长度增加150mm、芯块外径增加0.03mm、芯
块中心孔减小0.3mm等。两种组件组成的混合堆芯热工水力情况将比国内大
亚湾、秦山核电站以及俄罗斯的VVER-1000/320机组复杂的多。
TVS-2M型燃料组件与AFA型燃料组件混合装载没有先例，两种结构差
别较大燃料组件的相容性、运行稳定性没有经验可借鉴，需要采取措施进行
验证，以利于分析混合堆芯过渡期间反应堆运行的安全性和稳定性。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，针对现有技术不足，提供一种通过验证
TVS-2M型和AFA型燃料组件在堆芯中的相容性，确保两种类型的燃料组件
混合堆芯过渡期间反应堆运行安全可靠的先导燃料组件混合堆芯装载方法。
本发明所采用的技术方案是：
采用一燃料循环管装入6组TVS-2M先导燃料组件，与AFA型燃料组件
组成混合堆芯，6组TVS-2M燃料组件按照1/6对称装入六个象限，经历4
个燃料循环的考验，具体包括一下步骤：
步骤一，在象限一中，考验的4个燃料循环依次放在堆芯160、161、96、
156位置；
步骤二，在象限二中，考验的4个燃料循环依次放在堆芯138、127、83、
88位置；
步骤三，在象限三中，考验的4个燃料循环依次放在堆芯48、36、69、
14位置；
步骤四，在象限四中，考验的4个燃料循环依次放在堆芯4、3、68、8
位置；
步骤五，在象限五中，考验的4个燃料循环依次放在堆芯26、37、81、
76位置；
步骤六，在象限六中，考验的4个燃料循环依次放在堆芯116、128、95、
150位置；
步骤七，监测TVS-2M燃料组件在最不均匀的中子通量条件下的运行情
况；
步骤八，监测TVS-2M燃料组件在堆芯不同位置的运行情况；
步骤九，每个燃料循环至少有一个先导组件内布置中子温度测量通道，
可被实时监测。
本发明的有益效果是：
通过对混合堆芯运行期间的监测，以及换料大修中对燃料组件的变形检
查表明，TVS-2M先导燃料组件和AFA型燃料组件的热工水力、中子物理特
性参数满足运行技术规格书的要求，TVS-2M型燃料组件与同等条件下的
AFA型燃料组件相比，变形程度较小，验证了TVS-2M型燃料组件良好的工
作性能，以及TVS-2M型燃料组件与AFA型燃料组件的良好相容性。
该技术填补了国内压水堆核电机组采用不对等燃料组件定位格架、不同
活性区长度燃料组件混合堆芯的技术空白，成功开创了VVER-1000/428机组
由AFA型燃料组件堆芯直接向TVS-2M型燃料组件堆芯过渡的先例。
附图说明
图1是先导燃料组件在堆芯装载及变化图；
图2是TVS-2M燃料组件与AFA燃料组件结构差异示意图；
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明提供的一种进行介绍：
采用一燃料循环管装入6组TVS-2M先导燃料组件，与AFA型燃料组件
组成混合堆芯，6组TVS-2M燃料组件按照1/6对称装入六个象限，经历4
个燃料循环的考验，具体包括一下步骤：
步骤一，在象限一中，考验的4个燃料循环依次放在堆芯160、161、96、
156位置；
步骤二，在象限二中，考验的4个燃料循环依次放在堆芯138、127、83、
88位置；
步骤三，在象限三中，考验的4个燃料循环依次放在堆芯48、36、69、
14位置；
步骤四，在象限四中，考验的4个燃料循环依次放在堆芯4、3、68、8
位置；
步骤五，在象限五中，考验的4个燃料循环依次放在堆芯26、37、81、
76位置；
步骤六，在象限六中，考验的4个燃料循环依次放在堆芯116、128、95、
150位置；
步骤七，监测TVS-2M燃料组件在最不均匀的中子通量条件下的运行情
况；
步骤八，监测TVS-2M燃料组件在堆芯不同位置的运行情况；
步骤九，每个燃料循环至少有一个先导组件内布置中子温度测量通道，
可被实时监测。
在堆芯正式装入TVS-2M燃料组件前，完成了混合堆芯的中子物理特性
参数计算、TVS-2M型燃料组件机械结构设计论证、热工水力性能分析、典
型事故分析、试验测量验证以及堆芯测量系统计算修改等工作，确认了两种
燃料组件混合堆芯的安全性，并于某一次大修装入6组TVS-2M先导燃料组
件运行，经历4个燃料循环共计超过1200EFPD的运行验证。
通过4个燃料循环的稳态热工水力试验测量、堆芯对称性检查及功率分
布测量试验，以及大修期间的燃料组件变形检查，结果表明TVS-2M先导燃
料组件和AFA型燃料组件的热工水力、中子物理特性参数满足运行技术规格
书的要求，TVS-2M型燃料组件与同等条件下的AFA型燃料组件相比，变形
程度较小，从而验证了TVS-2M型燃料组件良好的工作性能，以及TVS-2M
型燃料组件与AFA型燃料组件的良好相容性，保证了长周期过渡期间混合堆
芯运行的安全性。