基于乏燃料组件的CPR1000机组换料方法、装置及乏燃料组件制造方法及图纸

本申请涉及核电燃料管理与装载技术领域，公开一种基于乏燃料组件的CPR1000机组换料方法、装置及乏燃料组件，通过根据功率探测器的计数率预设阈值和预设模拟模型对堆芯周围中子输运过程进行模拟以输出模拟结果，根据模拟结果确定与计数率预设阈值对应的乏燃料组件设置在预设堆芯位置所需的燃耗深度边界值，根据燃耗深度边界值对机组进行换料处理以使机组的功率探测结果处于预设功率探测范围，实现了利用乏燃料组件有效替代二次中子源组件，提高了机组换料效率，保障核电站机组平稳运行。保障核电站机组平稳运行。保障核电站机组平稳运行。

Refueling method, device and spent fuel assembly of CPR1000 unit based on spent fuel assembly

【技术实现步骤摘要】
基于乏燃料组件的CPR1000机组换料方法、装置及乏燃料组件


[0001]本专利技术涉及核电燃料管理与装载
，特别是涉及一种基于乏燃料组件的CPR1000机组换料方法、装置及乏燃料组件。

技术介绍

[0002]随着核电技术的发展，核电站安全相关的问题也越来越多。国内外压水堆核电机组非首循环装料和反应堆启动技术主流采用堆芯布置二次中子源组件。比如，岭澳核电厂3、4号机组(CPR1000堆芯)自商运以来一直采用堆芯布置二次中子源进行装料和反应堆启动。
[0003]堆芯装入激活的二次中子源保证堆芯有核燃料组件时始终能在中子探测器的监测之下，但是二次中子源组件在堆内使用寿命内受堆芯高温、高压、高辐照环境影响，二次中子源源棒的包壳在堆芯内容易发生辐照肿胀、破损断裂等事故。

技术实现思路

[0004]基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种基于乏燃料组件的CPR1000机组换料方法、装置及乏燃料组件。
[0005]一种基于乏燃料组件的CPR1000机组换料方法，应用于堆芯系统，所述堆芯系统设有功率探测器；所述换料方法包括：
[0006]根据所述功率探测器的计数率预设阈值和预设模拟模型对堆芯周围中子输运过程进行模拟以输出模拟结果；
[0007]根据所述模拟结果确定与所述计数率预设阈值对应的所述乏燃料组件设置在预设堆芯位置所需的燃耗深度边界值；
[0008]根据所述燃耗深度边界值对所述机组进行换料处理以使所述机组的功率探测结果处于预设功率探测范围。
[0009]在其中一个实施例中，所述根据所述模拟结果确定与所述计数率预设阈值对应的所述乏燃料组件设置在预设堆芯位置所需的燃耗深度边界值，包括：
[0010]获取所述乏燃料组件的富集度、所述机组的换料循环信息；
[0011]根据所述模拟结果、所述富集度、所述换料循环信息获取与所述计数率预设阈值对应的所述乏燃料组件设置在预设堆芯位置所需的燃耗深度边界值。
[0012]在其中一个实施例中，所述换料循环信息包括所述机组的卸料处理及装料处理位于同一循环周期、所述机组的卸料处理及装料处理分别位于相邻的两个循环周期；所述根据所述模拟结果、所述富集度、所述换料循环信息获取与所述计数率预设阈值对应的所述乏燃料组件设置在预设堆芯位置所需的燃耗深度边界值，包括：
[0013]当所述乏燃料组件的富集度为第一预设富集度，且所述机组的卸料处理及装料处理位于同一循环周期时，根据所述模拟结果获取与所述计数率预设阈值对应的所述乏燃料组件设置在预设堆芯位置所需的第一燃耗深度边界值；
[0014]当所述乏燃料组件的富集度为第一预设富集度，且所述机组的卸料处理及装料处理分别位于相邻的两个循环周期时，根据所述模拟结果获取与所述计数率预设阈值对应的所述乏燃料组件设置在预设堆芯位置所需的第二燃耗深度边界值。
[0015]在其中一个实施例中，所述换料循环信息包括所述机组的卸料处理及装料处理位于同一循环周期、所述机组的卸料处理及装料处理分别位于相邻的两个循环周期；所述根据所述模拟结果、所述富集度、所述换料循环信息获取与所述计数率预设阈值对应的所述乏燃料组件的中子源强度边界值，还包括：
[0016]当所述乏燃料组件的富集度为第二预设富集度，且所述机组的卸料处理及装料处理位于同一循环周期时，根据所述模拟结果获取与所述计数率预设阈值对应的所述乏燃料组件设置在预设堆芯位置所需的第三燃耗深度边界值；
[0017]当所述乏燃料组件的富集度为第二预设富集度，且所述机组的卸料处理及装料处理分别位于相邻的两个循环周期时，根据所述模拟结果获取与所述计数率预设阈值对应的所述乏燃料组件设置在预设堆芯位置所需的第四燃耗深度边界值。
[0018]在其中一个实施例中，所述换料处理包括装料处理、卸料处理；所述根据所述燃耗深度边界值对所述机组进行换料处理，包括：
[0019]当所述机组进行装料处理时，根据所述燃耗深度边界值在所述预设堆芯位置进行开启装料处理；
[0020]当所述机组进行卸料处理时，根据所述燃耗深度边界值在所述预设堆芯位置进行结束卸料处理。
[0021]一种基于乏燃料组件的CPR1000机组换料装置，应用于堆芯系统，所述堆芯系统设有功率探测器；所述换料装置包括：
[0022]模拟模块，用于根据所述功率探测器的计数率预设阈值和预设模拟模型对堆芯周围中子输运过程进行模拟以输出模拟结果；
[0023]燃耗分析模块，与所述模拟模块连接，用于根据所述模拟结果确定与所述计数率预设阈值对应的所述乏燃料组件设置在预设堆芯位置所需的燃耗深度边界值；
[0024]换料模块，与所述燃耗分析模块连接，用于根据所述燃耗深度边界值对所述机组进行换料处理以使所述机组的功率探测结果处于预设功率探测范围。
[0025]一种用于堆芯系统机组换料的乏燃料组件，所述乏燃料组件的预设堆芯位置分布于所述堆芯最外围，当所述机组进行换料处理时，所述乏燃料组件的初始富集度取值为4％或者4.45％。
[0026]在其中一个实施例中，当所述乏燃料组件的初始富集度为4％且在第一预设卸料时间内，所述乏燃料组件的燃耗深度边界值为25000MWd/tU；
[0027]当所述乏燃料组件的初始富集度为4％且在第二预设卸料时间内，所述乏燃料组件的燃耗深度边界值为30000MWd/tU。
[0028]在其中一个实施例中，当所述乏燃料组件的初始富集度为4.45％且在第一预设卸料时间内，所述乏燃料组件的中子源强度边界值为26000MWd/tU；
[0029]当所述乏燃料组件的初始富集度为4.45％且在第二预设卸料时间内，所述乏燃料组件的燃耗深度边界值为32000MWd/tU。
[0030]一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理
器执行所述计算机程序时实现上述的方法的步骤。
[0031]一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的方法的步骤。
[0032]上述基于乏燃料组件的CPR1000机组换料方法、装置及乏燃料组件，通过根据功率探测器的计数率预设阈值和预设模拟模型对堆芯周围中子输运过程进行模拟以输出模拟结果，根据模拟结果确定与计数率预设阈值对应的乏燃料组件设置在预设堆芯位置所需的燃耗深度边界值，根据燃耗深度边界值对机组进行换料处理以使机组的功率探测结果处于预设功率探测范围，实现了利用乏燃料组件有效替代二次中子源组件，提高了机组换料效率，保障核电站机组平稳运行。
附图说明
[0033]为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0034]图1为一个实施例中基于乏燃料组件的机组换料方法的流程示意图；<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于乏燃料组件的CPR1000机组换料方法，其特征在于，应用于堆芯系统，所述堆芯系统设有功率探测器；所述换料方法包括：根据所述功率探测器的计数率预设阈值和预设模拟模型对堆芯周围中子输运过程进行模拟以输出模拟结果；根据所述模拟结果确定与所述计数率预设阈值对应的所述乏燃料组件设置在预设堆芯位置所需的燃耗深度边界值；根据所述燃耗深度边界值对所述机组进行换料处理以使所述机组的功率探测结果处于预设功率探测范围。2.根据权利要求1所述的换料方法，其特征在于，所述根据所述模拟结果确定与所述计数率预设阈值对应的所述乏燃料组件设置在预设堆芯位置所需的燃耗深度边界值，包括：获取所述乏燃料组件的富集度、所述机组的换料循环信息；根据所述模拟结果、所述富集度、所述换料循环信息获取与所述计数率预设阈值对应的所述乏燃料组件设置在预设堆芯位置所需的燃耗深度边界值。3.根据权利要求2所述的换料方法，其特征在于，所述换料循环信息包括所述机组的卸料处理及装料处理位于同一循环周期、所述机组的卸料处理及装料处理分别位于相邻的两个循环周期；所述根据所述模拟结果、所述富集度、所述换料循环信息获取与所述计数率预设阈值对应的所述乏燃料组件设置在预设堆芯位置所需的燃耗深度边界值，包括：当所述乏燃料组件的富集度为第一预设富集度，且所述机组的卸料处理及装料处理位于同一循环周期时，根据所述模拟结果获取与所述计数率预设阈值对应的所述乏燃料组件设置在预设堆芯位置所需的第一燃耗深度边界值；当所述乏燃料组件的富集度为第一预设富集度，且所述机组的卸料处理及装料处理分别位于相邻的两个循环周期时，根据所述模拟结果获取与所述计数率预设阈值对应的所述乏燃料组件设置在预设堆芯位置所需的第二燃耗深度边界值。4.根据权利要求2所述的换料方法，其特征在于，所述换料循环信息包括所述机组的卸料处理及装料处理位于同一循环周期、所述机组的卸料处理及装料处理分别位于相邻的两个循环周期；所述根据所述模拟结果、所述富集度、所述换料循环信息获取与所述计数率预设阈值对应的所述乏燃料组件的中子源强度边界值，还包括：当所述乏燃料组件的富集度为第二预设富集度，且所述机组的卸料处理及装料处理位于同一循环周期时，根据所述模拟结果获取与所述计数率预设阈值对应的所述乏燃料组件设置在预设堆芯位置所需的第三燃耗深度边界值；当所述乏燃料组件的富集度为第二预设富集度，且所述机组的卸料处理及装料处理分...

【专利技术属性】
技术研发人员：辜培勇，赵焱，
申请(专利权)人：岭东核电有限公司广东核电合营有限公司大亚湾核电运营管理有限责任公司中国广核集团有限公司，
类型：发明
国别省市：