田湾核电站乏燃料水池采用燃耗信任制的计算研究

以田湾核电站(TNPS)2×5排列的贮存格架构成的乏燃料水池为例,研究采用燃耗信任制技术的密集贮存和临界安全问题。采用MONK9A程序计算分析不同富集度、不同燃耗的乏燃料装载情况下系统的k_eff. 根据系统k_eff随不同初始富集度燃料的燃耗变化情况给出了水池的参考装载曲线。采用燃耗信任制技术的密集贮存方案能提高贮存能力31%。     

海洋核动力平台乏燃料贮存格架设计及安全分析研究

针对海洋核动力平台乏燃料组件海上长期贮存所面临的安全保证问题,通过改进燃料组件与贮存小室之间固定形式、优化贮存小室与贮存格架本体之间连接形式以及增加贮存格架与乏燃料水池池壁之间的缓冲结构,设计了一种满足设计基准以及适应海洋环境的乏燃料贮存格架,并采用蒙特卡罗程序MCNP-5、计算流体力学软件Fluent 14.0、有限元分析软件ANSYS 17.0对该贮存格架进行临界、热工、结构仿真计算。结果表明,该贮存格架设计合理、安全性高,可为海上浮动式核电站乏燃料贮存提供解决方案。      

AP1000乏燃料贮存格架临界安全分析

基于SCALE6程序包对西屋公司采用燃耗信任制技术的AP1000核电厂乏燃料贮存格架(SFSRs)临界安全分析过程进行了复现,在此基础上结合AP1000核电厂堆芯反应性控制特性,分析了轴向燃耗分布对系统反应性的影响。结果表明,高燃耗下采用机械补偿(MSHIM)轴向燃耗分布计算得到的系统反应性更保守,同时临界安全分析中需考虑吸收体在组件燃耗过程中对反应性的影响,且不应信任可溶硼。     

新型乏燃料贮存格架自主研制

自主研发一种新型乏燃料贮存格架。基于该乏燃料贮存格架的结构,从临界安全、热工水力和力学抗震等方面论证新型乏燃料贮存格架的安全性、可靠性。为了验证新型乏燃料贮存格架的设计合理性和制造工艺可行性,制造1台工程样机,并进行支腿调节试验和模拟组件插拔试验。通过样机的制造和试验表明,新型乏燃料贮存格架设计合理、制造可行,可以批量化生产。     

基于燃耗信任制的核电厂乏燃料贮存水池临界计算

为研究初始富集度为4.95%的新型燃料组件卸料后高密度贮存的可行性,以岭澳核电站3、4号机组乏燃料贮存水池为例,利用SCALE5.1程序系统中基于燃耗信任制的STARBUCS临界计算程序,分析了该新型燃料组件在不同燃耗情况下,锕系核素和裂变产物的产额变化及其对反应性的影响;基于锕系加裂变产物信任水平,计算了燃料组件在不同燃耗深度和不同贮存年限情况下的乏燃料贮存水池临界安全性;给出了乏燃料贮存水池Ⅱ区的参考装载曲线。计算表明:该新型燃料组件在燃耗达到45 GWd.t-1(U)后可以高密度贮存在乏燃料贮存水池Ⅱ区。     

乏燃料贮存格架热工水力分析

通过计算流体力学的方法对新型国产乏燃料贮存格架进行热工水力分析,评估新型CPR乏燃料贮存格架在乏燃料池中的局部热工性能,计算在最大水力阻力下,包含放热量最大的乏燃料组件的格架贮存单元的局部最高温度。同时,经过理论计算分析了乏燃料池失去冷却水的极端工况下,乏燃料池的沸腾时间和贮存格架裸露时间。数值计算应用CFX流体分析软件,基于多孔介质模型完成计算分析。分析结果表明乏燃料池局部最高温度低于当地压力下水的饱和温度,满足格架的应用要求;在功率运行工况下失去冷却水,乏燃料水池沸腾时间足以用于采取有效措施应对极端工况。     

VVER乏燃料离堆贮存格架安全分析

本文给出了新型VVER乏燃料离堆贮存格架的安全分析方法及评价结果,通过对辐射安全、核临界安全及抗震分析评价,该贮存格架可满足相关的核安全要求。贮存格架安装在现有的离堆贮存水池后,可作为VVER乏燃料离堆贮存应急方案的选项。     

秦山核电二期工程乏燃料贮存格架的抗震分析及结构优化设计的探讨

本文描述了乏燃料贮存格架的结构及独特的抗震设计，介绍 乏燃料贮存格架抗震分析的方法和结论，并针对结构的特殊性，提出了对计算内容的补充，使得分析内容更为科学严谨和完整，通过研究影响贮存格架抗震性能的主要因素，总结了乏燃料贮存格架在抗震设计上的一些参考依据和优化设计观点。     

乏燃料贮存格架吸收体布置方案对临界安全的影响研究

基于燃耗信任制的方法,采用APOLLO和MCNP5程序对格架中可溶硼浓度对中子有效增殖因子(keff)的影响进行研究,并对中子毒物类型和布置方式对keff的影响进行了分析。结果表明:格架中可溶硼的浓度变化引起keff变化的速率随着富集度升高而变慢,近似线性变化。格架内中子毒物间的互相干涉效应是影响其毒物价值的主要原因,中子毒物价值与硼不锈钢(BSS)板间距呈线性关系。根据乏燃料组件外中子能谱的分布改进中子毒物的布置方案,可以提高乏燃料贮存系统的临界安全性和经济性。     

燃料循环后段临界安全技术前期研究

考虑由于燃料的燃耗而带来的反应性降低的做法即为燃耗信任制技术,这种在核临界安全分析时采用燃料中实际成分的做法使得贮存、运输和后处理的能力大大提高,经济效益非常显著。燃料循环后段临界安全技术涉及燃耗计算技术研究、核临界安全计算技术研究、燃耗测量技术研究、临界实验装置设计技术研究、热室解剖和封装技术研究、化学分析测试技术研究和关键核素核数据处理技术研究。为了应用燃耗信任制技术,必须准确知道乏燃料的各种成分。利用SCALE、CASMO等程序进行计算,得出乏燃料的成分范围。为了实验验证乏燃料成分计算的准确性,初步…