陈绍文

中核集团三门核电有限公司 浙江三门 317112

AP1000 采用机械补偿控制策略（MSHIM）来控制反应堆运行期间堆芯反应性的变化，这就要求在带基本负荷运行期间，都必须有控制棒始终位于堆芯中，以在需要时提供所需的反应性补偿，而不用改变反应堆冷却剂中的硼浓度。这些位于堆芯中的控制棒会消耗得更快并产生局部燃耗阴影，如果放任不管，将会导致控制棒消耗不均匀，影响控制棒的寿命；另外，燃耗阴影也会导致径向峰值功率因子超出安全分析的假设，引起安全裕度下降。根据AP1000控制棒在堆芯的分布方式，控制棒中的MA 和MD 两个子组、MB和MC 两个子组到反应堆堆芯中心的径向距离基本相等，它们所在位置的中子通量分布也相似，可以进行交换。因此，在反应堆带基本负荷运行的情况下，周期性的交换位于堆芯内的MA、MB、MC、MD 控制棒，能够均匀控制棒的消耗和磨损，同时也能消除控制棒长期插入导致的燃料阴影，展平径向功率分布[1]。

1 AP1000 控制的分类和棒序

1.1 控制棒的分类

AP1000 控制棒按照功能分为调节棒组和停堆棒组，其中调节棒组又分为M 棒组和AO 棒组。M 棒组中的MA、MB、MC、MD四个子组的材料为钨，价值较低，称为“灰棒”；M1 和M2 两个子组的材料为银-铟-铬合金，价值较高，称为“黑棒”；AO 棒组和停堆棒组的材料均为银-铟-铬合金，即“黑棒”。设计上，M 棒组主要用于调节反应堆功率和平均温度的变化，AO 棒组主要用于控制堆芯轴向偏移，停堆棒组用于确保反应堆停堆所必须的负反应性。……