反应性测量中本底与中子源修正计算方法研究

在核电厂反应堆的反应性测量中,γ本底电流、中子源引入的电流、电路噪声等干扰项在实测电流中占有显著份额,给反应性的测量计算带来很大影响,在动态刻棒等反应性测量工作中必须对其进行修正。本文分析了本底与中子源电流对反应性测量的影响,并自主开发了一种本底电流、中子源电流修正方法--双重拟合法。该方法基于点堆模型,通过对包含本底与中子源的逆动态方程的分析,计算得到准确的反应性以及本底电流、中子源电流。通过试验堆动态刻棒实验的数据对本方法进行了验证,得到了理想的结果。     

低温供热堆控制棒的棒位优化

经对低温供热堆的部分物理特点分析,提出了控制棒棒位优化。即根据该堆的物理特点,将堆芯内各燃料元件组件在全炉内最大功率的平均值作为优化的目标函数,并通过动态规划的方法,在多阶段的优化过程中得以实现目标函数极小,效果较好。     

落棒法测量所有控制棒全插时的棒价值

商用压水堆控制棒总价值没有完全通过试验来验证。利用反应堆功率运行时落棒停堆瞬态数据,用自己开发的离线反应性仪计算程序(ODRM)来计算所有控制棒全插(ARI)时的棒价值,验证了核设计。     

用计数率法刻度控制棒

利用常规仪器(堆控制室中的启动装置)测得反应堆中稳定的中子计数率来刻度控制棒的反应性当量。我们把这个试验方法称为计数率法。此法简单方便,适合运行班使用。此法已在若干次重要实验中应用,保证了反应堆的启动和实验的安全.本文对原理公式作了推导,并对空间效应和应用中的若干问题进行了讨论。     

某核电厂控制棒测量棒位跳变问题分析与处理

控制棒提供堆芯反应性控制与停堆裕量,其真实物理棒位由棒位测量系统监测。某核电厂棒控与棒位测量系统设备换型后,在系统调试阶段出现了真实棒位不变测量棒位频繁跳变的问题。本文通过棒位测量原理及后处理电路特性研究,结合已有数据分析,确定了棒位频繁跳变根本原因是探测器初级线圈供电不同频同相,并给出了棒位探测器参数设定方法。通过现场采集数据,开发棒位探测器校准数据处理软件解决了该核电厂棒位跳变问题,同时针对测量棒位跳变问题的根本原因提出了硬件层面的优化建议。      

广义GRAY码棒位测量研究

在分析了控制棒棒位测量的特点后，本文提出了广义ＧＲＡＹ码的概念，此外，针对现役堆用棒位指示系统线圈太多、结构复杂的缺点研制了一种新型棒位测量系统－ＧＲＡＹ码棒位测量系统并进一步详细地介绍了该系统的编码原理。     

铅铋堆零功率实验装置控制棒价值测量及方法优化

零功率实验装置的控制棒价值测量一般采用周期法、置换法或落棒法对刻棒实验进行简单处理。为提高刻棒效率,本文提出了无补偿的多步降棒刻棒方法,采用该方法对我国首个铅铋堆零功率实验装置控制棒价值进行了测量,与补偿刻棒方式及落棒法测量结果进行了对比,并通过理论计算验证了该方法的准确性。结果表明：本文方法有效降低了空间效应对测量值的影响,控制棒价值测量结果准确可靠,可在较短时间内完成较高精度的刻棒实验,适用于需经常更换装料方案的临界实验装置。     

秦山核电二期工程反应堆控制棒落棒性能测试

控制棒落棒性能试验是秦山核电二期工程反应堆控制棒驱动线热态综合试验一个重要组成部分.采用VXI数据采集系统,测量落棒时间,通过对位置指示器初级及次级线圈的感应电势的测量,拟合出了棒位-时间曲线、速度-时间曲线及加速度-时间曲线.测量结果表明,包括落棒时间在内的各种性能参数均满足试验要求.     

水压驱动控制棒快速落棒冲击研究

控制棒水压驱动系统是由清华大学核能与新能源技术研究院发明的一项新型驱动技术。在快速落棒过程中,控制棒通过水力缓冲器进行缓冲。进行了控制棒水力缓冲性能实验,得到快速落棒过程中控制棒的关键缓冲性能参数;在实验结果基础上,运用达朗贝尔原理,将控制棒在冲击过程中所受的最大惯性力作为等效静载荷作用到控制棒上,利用有限元软件ABAQUS计算控制棒在最恶劣情况下的变形和应力分布,将计算结果与实验结果比较,验证了用简化模型代替非线性瞬态动力学分析的可行性。同时得到了控制棒在快速落棒冲击过程中不发生破坏的判据,为控制棒和水力缓冲器的设计和优化奠定了基础。     

落棒试验对控制棒状态的监测与预警

介绍了大亚湾和岭澳核电站控制棒落棒试验数据处理方法及其改进.近几次大修落棒数据的验证表明,改进后自动化程序的精确性和通用性均能够满足落棒试验的基本要求,程序扩充了落棒试验检查的项目,为控制棒状态的监测和预警提供了一种新的方法和手段.     

改进的源倍增方法测量控制棒价值

该文给出了改进的源倍增方法测量控制棒价值的原理,在高富集度235 U燃料元件转换为低富集度235 U的微型中子源零功率反应堆上进行研究,实验测量微型中子源零功率反应堆中心控制棒的价值,与周期方法相比在2%内符合,但减少了测量时间。该方法为今后加速器驱动次临界系统ADS的次临界在线监督提供一种可能的方法。     

Control Rod Worth Measurement and Method Optimization of Lead-bismuth Reactor Zero-power Experimental Device

The control rod worth measurement of the zero-power experimental device is generally performed by the periodic method, the substitution method or the rod drop method. In order to improve the efficiency of measurement, a multi-step rod-insertion method without compensation was proposed. The control rod worth of the first lead-bismuth reactor zero-power experimental device in China was measured by this method, and the results were compared with those obtained by the compensation method and the rod drop method. The accuracy of the method was verified by theoretical calculations. The results indicate that this method effectively reduces the space effect on measured worth, and the measurement results of control rod worth are accurate and reliable. The method can complete the higher precision rod worth measurement in a short time, and is suitable for the critical experimental device that needs to change the charging scheme frequently.     

中国实验快堆安全棒和补偿棒价值理论分析和试验研究

利用蒙特卡罗程序对净堆临界和运行转载冷态下的安全棒和补偿棒的单棒价值以及棒组价值进行理论计算,同时通过落棒法和周期法对安全棒和补偿棒价值进行试验测量。经比较可看出,试验值与理论值吻合很好,两者的误差在5%以内。计算结果表明,蒙特卡罗程序具有较高的计算精度,可为在后续大型快堆中的应用提供参考。     

动态棒价值测量软件包LIGHT的开发与数值验证

动态棒价值测量是一种快速测量控制棒组价值的方法。基于测量过程和相关的反应堆物理数值计算方法,开发了动态棒价值测量软件包LIGHT。LIGHT可产生进行动态棒价值测量所需的参数,包括静态空间因子、动态空间因子和缓发中子参数。针对基准问题和AP1000核电厂进行了数值计算并进行了比较。分析表明,计算结果具有较高的精度,说明建立的计算模型及开发的程序是正确的。     

压水堆控制棒价值误差分析

压水堆启动物理试验时,控制棒价值是比较容易超限的一个参数.本文系统分析了影响控制棒价值计算值与测量值偏差的主要因素以及各因素的影响特点、大小,并给出了部分实例分析,以期降低控制棒价值的误差,减少因控制棒价值超差对启动物理试验带来的不利影响,并在控制棒价值超差原因分析时提供帮助.分析表明,为降低控制棒价值误差,需要建立精确、合理的反射层模型,尽可能采用燃料组件的制造参数,控制棒的计算方法要考虑试验方法与工况;将注量率图试验结果、硼浓度和其他堆芯参数与控制棒价值误差分布特点相结合,进行原因查找.     

CFR600核设计中控制棒价值非均匀效应的群常数修正方法研究

CFR600堆芯反应性控制和停堆仅使用控制棒,其价值计算的准确性对核设计至关重要。CFR600核设计计算中,组件使用直接体积均匀化,不考虑非均匀效应。但控制棒非均匀效应较强,需进行修正。本文研究控制棒非均匀效应的群常数修正方法,推导通量权重和反应性等效方法的理论计算公式;结合细网差分程序,开发完成群常数修正计算程序CREC;对CFR600安全棒和补偿棒的12群群常数进行修正计算研究,并验证了控制棒价值非均匀修正的计算结果。通量权重和反应性等效方法的计算结果与参考值吻合较好,此两种方法均可对控制棒价值非均匀效应进行有效修正。     

Examination of Actual Neutron Count Rate Data during a Control Rod Drop Testing for Estimation of Control Rod Worth in PWRs

The Modified Neutron Source Multiplication (MNSM) method, which is based on the extraction of the fundamental mode of neutron flux distribution, has been proposed to estimate subcriticality. It has been proven applicable to a small critical assembly and domestic PWRs during criticality approach. In the following study, it is also shown by numerical simulation that it is applicable to estimate the subcriticality using neutron count rate data during the control rod drop testing in PWRs. As the next step, we looked further into the actual data of neutron count rate in order to examine whether the expected signal response was observed for the estimation. It was found that the actual data have shown the expected response, and the control rod worth could have been estimated in the same manner as during criticality approach. A new procedure is also proposed to measure a reference reactivity that is essentially required to evaluate the reactivity of each control rod worth.