ICS 27.120.2 0 F69 NB 中 华 人 民 共 和 国 能源行 业 标 准 NB/T 20708—2023 压水堆核电厂燃料棒性能分析方法与模型 要求 Performance analysis method and model requirements for fuel rods in PWR nuclear power plants 2023 - 10 - 11发布 2024 - 04 - 11实施 国家能源局 发布 NB/T 20708—2023 I 目 次 前言 ................................ ................................ ................. II 1 范围 ................................ ................................ ............... 1 2 规范性引用文件 ................................ ................................ ..... 1 3 术语和定义 ................................ ................................ ......... 1 4 燃料棒性能分析模型要求 ................................ ............................. 1 4.1 模型总体说明 ................................ ................................ ... 1 4.2 燃料芯块和包壳物性 ................................ ............................. 2 4.3 径向功率分布 ................................ ................................ ... 2 4.4 燃料中的燃耗分布 ................................ ............................... 2 4.5 燃料和包壳温度分布 ................................ ............................. 2 4.6 裂变气体的产生和释放 ................................ ........................... 2 4.7 燃料芯块和包壳的尺寸变化 ................................ ....................... 2 4.8 燃料棒内气体压力 ................................ ............................... 2 4.9 包壳腐蚀和吸氢 ................................ ................................ . 2 5 燃料棒性能分析计算接口 ................................ ............................. 3 5.1 堆芯物理数据 ................................ ................................ ... 3 5.2 热工水力数据 ................................ ................................ ... 3 5.3 燃料棒结构参数 ................................ ................................ . 3 6 燃料棒性能分析方法 ................................ ................................ . 3 6.1 分析假设 ................................ ................................ ....... 3 6.2 分析对象 ................................ ................................ ....... 3 6.3 性能评价 ................................ ................................ ....... 3 6.4 名义计算 ................................ ................................ ....... 4 6.5 不确定性计算 ................................ ................................ ... 4 6.6 各准则计算分析 ................................ ................................ . 4 NB/T 20708—2023 II 前 言 本文件按照 GB/T 1.1—2020《标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起 草。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。 本文件由能源行业核电标准化技术委员会提出。 本文件由核工业标准化研究所归口。 本文件起草单位： 中国核动力研究设计院 、上海核工程研究设计院 有限公司 、中广核研究院有限公 司。 本文件主要起草人 :张坤、丁阳、周毅、邢硕、龚辛、林少芳、何梁、叶臣、惠永博、韦享雨。 NB/T 20708—2023 1 压水堆核电厂燃料棒性能分析方法与模型要求 1 范围 本文件规定了压水堆核电厂 燃料棒性能分析的 设计基准、设计准则、 分析模型的基本要求 、计算接 口及分析方法 。 本文件适用于压水堆核电厂 I、II类工况条件下的燃料棒性能分析 ，燃料棒类型为锆合金作包壳管、 UO 2芯块和或） UO 2-Gd2O3芯块或涂 ZrB 2的UO 2芯块作燃料的压水堆 圆棒状燃料，采用其他包壳和燃料 材料的圆棒状燃料可参考执行 。 2 规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。 其中， 注日期的引用文件， 仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本包括所有的修改单）适用于本文 件。 NB/T 20035 -20112014RK ） 压水堆核电厂工况分类 燃料组件 NB/T 20057.3 -2012 压水堆核电厂反应堆系统设计 堆芯 第3部分 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 极限棒 limiting rod 在某一准则下评价燃料棒的性能时， 针对该准则 的计算结果最为极限的燃料 棒。 3.2 燃耗最深棒 burnup leading rod 具有最大 棒平均燃耗的燃料棒。 3.3 功率领先棒 power leading rod 所经历循环中 具有首循环最大 平均功率的燃料棒。 4 燃料棒性能分析模型要求 4.1 模型总体说明 本文件只对燃料棒性能分析中所用模型应 包括的现象进行了要求， 这些现象间存在的相互影响及模 型间的耦合应在燃料棒性能分析中综合考虑。 NB/T 20708—2023 2 4.2 燃料芯块和包壳物性 燃料棒性能分析模型应 包含辐照及温度 等环境条件 对燃料芯块及包壳物性的影响。 4.3 径向功率分布 燃料棒性能分析模型 应包含与富集度和燃耗相关 的燃料径向功率分布。 4.4 燃料中的燃耗分布 燃料棒性能分析模型 应包含燃料功率分布所引起的燃耗分布。 4.5 燃料和包壳 温度分布 燃料棒性能分析模型应 能计算获得燃料芯块和包壳中的 径向温度分布， 模型中应包含： a) 包壳和冷却剂间的换热系数； b) 水垢的厚度和 热导率； c) 氧化层厚度和热导率 ； d) 包壳热导率； e) 燃料芯块到包壳的传热系数 ； f) 燃料芯块热导率。 4.6 裂变气体的产生和释放 燃料棒性能分析模型 应包含裂变气体的产生和释放，包括： a) 由于燃料 裂变所产生和释放的裂变气体； b) 采用一体化可燃毒物引起的额外的气体释放，如 ZrB2。 4.7 燃料芯块和包壳的尺寸变化 燃料棒性能分析模型应能计算燃料 芯块和包壳的尺寸变化， 模型中应包括： a) 由于温度 变化引起的燃料 芯块和包壳的热膨胀； b) 由于密实化 引起的燃料芯块体积变化； c) 由于燃料 芯块肿胀引起的燃料体积 变化； d) 由于燃料 芯块重定位引起的燃料体积变化 ； e) 由于包壳