用于制作反应堆核设计少群截面库的再启动方法和系统技术方案

本公开提供了一种用于制作反应堆核设计少群截面库的再启动方法和系统。该方法包括：(a)获取燃料组件的燃耗深度；(b)获取所述燃料组件在所述燃耗深度下的一个或多个参数的变化；(c)针对所述一个或多个参数的变化来执行参数预处理；以及(d)基于所述参数预处理的结果，执行中子输运计算，以获得少群截面。该系统包括：燃耗深度获取单元，用于获取燃料组件的燃耗深度；燃料参数获取单元，用于获取所述燃料组件在所述燃耗深度下的一个或多个参数的变化；参数预处理单元，用于针对所述一个或多个参数的变化来执行参数预处理；以及少群截面获取单元，用于基于所述参数预处理的结果，执行中子输运计算，以获得少群截面。

【技术实现步骤摘要】

本公开涉及反应堆核设计领域，更具体地涉及用于制作反应堆核设计少群截面库的再启动方法和系统。
技术介绍
在核反应堆的使用过程中，当燃料组件的燃耗深度达到一定程度后，需要对其进行更换。然而，由于反应堆中存在大量(例如，157个)的燃料组件，且由于燃耗深度的不同，这些燃料组件不会全部同时更换。因此，在更换燃料组件时，不可避免地要将新的燃料组件与已达到不同燃耗深度的燃料组件一起使用。此时，需要根据各燃料组件的相关参数(例如，燃耗深度、平均富集度、可燃毒物棒参数等)来设计燃料组件的布局。此外，为了在反应堆运行期间保证反应堆的燃料组件处于安全稳定的临界状态，也需要对反应堆进行核设计，以防止出现功率不稳定、过热、过慢化等情况。因此，在核反应堆的应用中，核设计系统都是必不可少的。目前，国际上使用范围较广的核设计系统都采用两步法，即首先使用组件程序获得不同工况下(例如：功率、燃料温度、慢化剂温度、可溶硼浓度等)组件的少群截面数据，并形成少群截面库，然后堆芯计算程序使用该少群截面库进行堆芯物理性能分析。在组件程序获取不同工况下燃料组件的少群截面数据时，国际上各个核设计系统都根据各自的少群截面库制作需求开发了再启动计算方法。例如，美国西屋公司的APA核设计系统、Studsvik公司的CASMO-SIMULATE核设计系统等。但由于不同核设计系统少群截面库考虑因素的不同，组件程序中的再启动功能存在着一定的差异。随着对于核设计系统中少群截面库需考虑因素的认识不断加深，以及对于核设计程序计算精度的要求的不断提高，在现有技术的基础上，更加全面、深入的考虑影响计算组件不同工况下少群截面的因素，并在再启动功能上加以实现，变得越来越重要。
技术实现思路
为了解决上述问题，提供了根据本公开实施例的用于制作反应堆核设计少群截面库的再启动方法和系统。根据本公开的第一方面，提供了一种用于制作反应堆核设计少群截面库的再启动方法。该方法包括：(a)获取燃料组件的燃耗深度；(b)获取所述燃料组件在所述燃耗深度下的一个或多个参数的变化；(c)针对所述一个或多个参数的变化来执行参数预处理；以及(d)基于所述参数预处理的结果，执行中子输运计算，以获得少群截面。在一些实施例中，所述一个或多个参数包括以下至少一项：功率、可溶硼浓度、燃料温度、慢化剂温度、以及控制棒插入/提出堆芯活性区。在一些实施例中，如果所述一个或多个参数包括功率，则所述参数预处理包括：获取所述燃料组件在所述燃耗深度下的相关信息；基于所述相关信息和所述功率的变化来确定所述燃料组件的燃料温度、慢化剂温度和慢化剂密度的变化；以及基于所述变化来重新获取核素微观截面和核子密度。在一些实施例中，如果所述一个或多个参数包括燃料温度，则所述参数预处理包括：获取所述燃料组件在所述燃耗深度下的相关信息；基于所述相关信息和所述燃料温度的变化来确定所述燃料组件的微观截面的变化；以及基于所述变化来重新获取核素微观截面和核子密度。在一些实施例中，如果所述一个或多个参数包括慢化剂温度，则所述参数预处理包括：获取所述燃料组件在所述燃耗深度下的相关信息；基于所述相关信息和所述慢化剂温度的变化来确定所述燃料组件的慢化剂密度的变化；以及基于所述变化来重新获取核素微观截面和核子密度。在一些实施例中，如果所述一个或多个参数包括控制棒插入/提出堆芯活性区，则所述参数预处理包括：获取所述燃料组件在所述燃耗深度下的相关信息；基于所述相关信息和所述控制棒插入/提出堆芯活性区的变化来确定所述燃料组件的几何的变化；以及基于所述变化来重新获取核素微观截面和核子密度。在一些实施例中，所述相关信息至少包括所述燃料组件在所述燃耗深度下的核子密度。在一些实施例中，步骤(d)还包括：基于所述参数预处理的结果，执行中子输运计算和燃耗计算，以获得所述燃耗深度下以及后续燃耗深度下的少群截面。在一些实施例中，如果要获得所述后续燃耗深度下的少群截面，则所述一个或多个参数还可以包括可燃毒物棒组提出堆芯活性区。在一些实施例中，如果所述一个或多个参数包括可溶硼浓度，则所述参数预处理包括：获取所述燃料组件在所述燃耗深度下的相关信息；基于所述相关信息和所述可溶硼浓度的变化来确定所述燃料组件的核素相关信息的变化；以及基于所述变化来重新获取核素微观截面和核子密度。在一些实施例中，所述核素相关信息至少包括与B-10和B-11相关的信息。在一些实施例中，如果所述一个或多个参数包括可燃毒物棒组提出堆芯活性区，则所述参数预处理包括：获取所述燃料组件在所述燃耗深度下的相关信息；基于所述相关信息和所述可燃毒物棒组提出堆芯活性区的变化来确定所述燃料组件的几何的变化；以及基于所述变化来重新获取核素微观截面和核子密度。在一些实施例中，所述基于所述相关信息和所述慢化剂温度的变化来确定所述燃料组件的慢化剂密度的变化的步骤包括：基于所述慢化剂温度的变化，通过插值热工水力物性表来获得慢化剂密度的变化。在一些实施例中，在步骤(d)的中子输运计算之前，还执行共振计算。在一些实施例中，反应堆是压水堆。根据本公开的第二方面，提供了一种用于制作反应堆核设计少群截面库的再启动系统。该系统包括：燃耗深度获取单元，用于获取燃料组件的燃耗深度；燃料参数获取单元，用于获取所述燃料组件在所述燃耗深度下的一个或多个参数的变化；参数预处理单元，用于针对所述一个或多个参数的变化来执行参数预处理；以及少群截面获取单元，用于基于所述参数预处理的结果，执行中子输运计算，以获得少群截面。在一些实施例中，所述一个或多个参数包括以下至少一项：功率、可溶硼浓度、燃料温度、慢化剂温度、以及控制棒插入/提出堆芯活性区。在一些实施例中，如果所述一个或多个参数包括功率，则所述参数预处理包括：获取所述燃料组件在所述燃耗深度下的相关信息；基于所述相关信息和所述功率的变化来确定所述燃料组件的燃料温度、慢化剂温度和慢化剂密度的变化；以及基于所述变化来重新获取核素微观截面和核子密度。在一些实施例中，如果所述一个或多个参数包括燃料温度，则所述参数预处理包括：获取所述燃料组件在所述燃耗深度下的相关信息；基于所述相关信息和所述燃料温度的变化来确定所述燃料组件的微观截面的变化；以及基于所述变化来重新获取核素微观截面和核子密度。在一些实施例中，如本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于制作反应堆核设计少群截面库的再启动方法，包括：(a)获取燃料组件的燃耗深度；(b)获取所述燃料组件在所述燃耗深度下的一个或多个参数的变化；(c)针对所述一个或多个参数的变化来执行参数预处理；以及(d)基于所述参数预处理的结果，执行中子输运计算，以获得少群截面。

【技术特征摘要】
1.一种用于制作反应堆核设计少群截面库的再启动方法，包括：
(a)获取燃料组件的燃耗深度；
(b)获取所述燃料组件在所述燃耗深度下的一个或多个参数的变
化；
(c)针对所述一个或多个参数的变化来执行参数预处理；以及
(d)基于所述参数预处理的结果，执行中子输运计算，以获得少
群截面。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述一个或多个参数包括
以下至少一项：功率、可溶硼浓度、燃料温度、慢化剂温度、以及控
制棒插入/提出堆芯活性区。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，如果所述一个或多个参数
包括功率，则所述参数预处理包括：
获取所述燃料组件在所述燃耗深度下的相关信息；
基于所述相关信息和所述功率的变化来确定所述燃料组件的燃料
温度、慢化剂温度和慢化剂密度的变化；以及
基于所述变化来重新获取核素微观截面和核子密度。
4.根据权利要求2所述的方法，其中，如果所述一个或多个参数
包括可溶硼浓度，则所述参数预处理包括：
获取所述燃料组件在所述燃耗深度下的相关信息；
基于所述相关信息和所述可溶硼浓度的变化来确定所述燃料组件
的核素相关信息的变化；以及
基于所述变化来重新获取核素微观截面和核子密度。
5.根据权利要求2所述的方法，其中，如果所述一个或多个参数
包括燃料温度，则所述参数预处理包括：
获取所述燃料组件在所述燃耗深度下的相关信息；
基于所述相关信息和所述燃料温度的变化来确定所述燃料组件的
微观截面的变化；以及
基于所述变化来重新获取核素微观截面和核子密度。
6.根据权利要求2所述的方法，其中，如果所述一个或多个参数
包括慢化剂温度，则所述参数预处理包括：
获取所述燃料组件在所述燃耗深度下的相关信息；
基于所述相关信息和所述慢化剂温度的变化来确定所述燃料组件
的慢化剂密度的变化；以及
基于所述变化来重新获取核素微观截面和核子密度。
7.根据权利要求2所述的方法，其中，如果所述一个或多个参数
包括控制棒插入/提出堆芯活性区，则所述参数预处理包括：
获取所述燃料组件在所述燃耗深度下的相关信息；
基于所述相关信息和所...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙业帅，闫宇航，刘志彦，李硕，余慧，王幸，陈义学，
申请(专利权)人：国核北京科学技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11