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.     

西安脉冲堆反应性测量空间效应修正方法研究

反应性是反应堆重要的物理参数,在西安脉冲堆上增加反应性实时监测功能,能够为操纵员提供反应性实时大小和变化趋势,有利于其安全运行。逆动态方法以其实时性好、能测量任意反应性引入而被广泛应用于反应性测量,但由于控制棒的移动会导致中子注量率空间分布前后不一致,而出现偏差。本文对逆动态方法和静态空间效应因子进行了理论分析,给出了相应的计算方法;以西安脉冲堆为研究对象,使用蒙特卡罗（MCNP）程序计算了探测器三维空间的响应函数,同时计算了归一化节块功率密度,由此得到静态空间效应因子;最后在脉冲堆上进行了不同棒速下插控制棒实验,处理实验数据得到控制棒积分价值曲线。结果表明,进行空间效应修正是必要的,经修正后计算得到的控制棒价值曲线更稳定,计算结果与真实值误差更小。      

控制棒钴吸收体的活度分布

应用单组中子微扰理论,对辐照后控制棒钴吸收体内活度分布进行理论分析,得到活度分布计算的解析表达式。对高通量工程试验堆(HFETR)首次出堆的2根控制棒钴吸收体进行数值计算。利用钴靶活度水下测量装置进行这2根钴吸收体活度分布的实验测量。计算与实验测量结果相符。通过理论计算所得到的活度分布可作为辐照后~(60)Co同位素分装依据。本文得到的控制棒相对价值曲线理论计算值与实验测量结果符合良好。     

固定棒位法测量控制棒总价值

控制棒价值测量的准确度与效率对核电厂的安全性与经济性具有重要影响。在动态刻棒等反应性测量工作中,本底与中子源对探测器有显著影响,致使根据实测电流计算得到的反应性显著偏离真实值。基于点堆逆动态方程,通过对本底与中子源影响的分析,利用固定棒位状态下的测量数据计算反应性并得到控制棒总价值,给出了一种不受本底与中子源影响的简便的控制棒总价值测量计算方法,并在零功率实验装置上进行验证。结果表明,该方法可有效避免本底和中子源组件对反应性探测的影响,并简化了离线理论计算,其与周期法计算结果的相对偏差在1%以内。     

CARR寿期对控制棒价值的影响研究

以铪为吸收体的研究堆中,控制棒价值随着燃耗加深而减小.使用蒙特卡罗软件 MVP-BURN建模计算在寿期内堆芯燃料组件的组成、控制棒中铪的成分随燃耗变化,使用 MCNP 计算程序计算不同寿期棒栅效率曲线.计算得到,控制棒价值与燃耗呈线性关系,在一个换料周期内吸收能力减少大约为 1.4%.在同一个换料周期内,随着寿期进行,...     

节块法部分插棒显式表示法及数值结果

节块法在堆芯扩散计算程序中得到广泛应用,但由于采用较粗网格以加快计算速度,给计算结果带来锯齿效应。锯齿效应影响部分与堆芯扩散相关的计算结果。本文提出将部分插棒节块内的中子截面在节块法横向积分方程中进行显式表示的方法,即引入与节块轴向位置相关的截面阶跃函数。数值结果表明,该方法显著改善了锯齿效应引起的控制棒微分价值偏差,特别是基本完全消除了该效应对控制棒相关动力学问题的偏差。     

秦山核电厂反应堆控制棒价值和硼价值测量试验

本文系统地介绍了秦山核电厂反应堆控制棒组价值和硼价值在首次物理启动中的测量试验。简要介绍了测量方法、仪器装置、试验经过、实测结果和误差分析。试验结果表明:测量值与理论计算值符合得很好,达到了验收准则的要求。     

伪随机法动态测量在 HFETR 上的应用

用伪随机振荡技术测量了高通量工程试验堆(HFETR)不同功率水平时堆的频率特性。叙述了实验原理、振荡方式的建立和数据获取方法。本文应用富立叶变换与相关技术原理对数据进行了三种方式的处理。根据实测频率特性结果,得到了自动控制棒价值和堆的功率系数。     

先进数字式反应性仪跨量程连续测量误差补偿方法

动态刻度控制棒试验方法(DCRM)的发明极大地减小了核电厂控制棒价值测量试验的难度,压缩了试验时间。动态刻棒试验需要使用先进数字式反应性仪(ADRC)。与传统反应性仪使用环境不同,动态刻棒试验时,反应性仪需实现多量程测量以满足探测器电流快速下降多个量级的需求。进行反应性仪量程切换时产生的测量值的误差会对反应性测量结果产生影响。本文通过分析动态刻棒过程中探测器电流曲线特征,提出基于曲线拟合进行测量误差补偿的方法,核电厂试验数据表明,应用此种方法可以将反应性仪量程切换带来的计算最大误差由48%减小到2.0%。     

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.     

AP1000机组首次临界试验验证计算

首次临界试验是压水堆核电厂调试启动过程的关键环节,旨在确认核反应堆堆芯能按照设计要求达到预期的临界运行状态。本文利用西安交通大学自主研发的NECP-Bamboo程序系统对AP1000机组堆芯的首次临界试验的设计结果进行了验证计算,并与AP1000堆芯的核设计结果进行了比较。计算结果表明：预估临界状态下的硼浓度的偏差为-15 ppm,控制棒积分价值的最大偏差为-52 pcm,硼微分价值的偏差不超过0.2 pcm/ppm,反应性温度系数的偏差不超过1 pcm/K。本文计算结果的精度与高保真计算程序KENO（概率论方法）和VERA（确定论方法）的计算精度相当,为确保AP1000堆芯调试启动阶段的核安全提供了进一步的数据支撑。     

六边形套管型燃料堆芯核设计专用程序试验验证

采用六边形套管型燃料堆芯（HCTFR）7个零功率物理试验方案的试验数据对核设计程序（CELL+CPLEV2）的计算精度进行工程验证。验证结果表明,7个临界试验方案的临界棒位有效增殖因子（k_eff）计算偏差均在±0.8%以内,与试验结果符合较好,控制棒价值和停堆深度计算偏差也都在可接受范围内,表明CELL+CPLEV2程序具有较高的计算精度和可靠性,可用于HCTFR的核设计。      

新型控制棒可动线圈电磁驱动线落棒试验

为检验新型控制棒可动线圈电磁驱动线的综合性能,进行了该控制棒驱动线的落棒试验.测量了密封筒内的衔铁及筒外的可动电磁线圈之间的跟随特性、断交流和断直流状态下的快速落棒时间,并对控制棒导向管和控制棒组件之间摩擦方式变化时落棒时间的变化、球阀对控制棒驱动线落棒时间的影响等进行了研究,得到了该控制棒驱动线在不同状态下的落棒时间以及影响快速落棒时间的综合因素等试验数据.试验研究结果可为该驱动线的调试及安全运行提供借鉴.     

先进反应性测量系统的研发与应用

相比于传统的反应堆控制棒价值测量方法,快速的动态棒价值测量方法要求反应性测量设备具有更高的精度和性能,以准确获取和处理堆外探测器的电流信号,并需通过额外的堆芯中子学计算对试验过程中的空间效应进行修正。为此本研究开发了一套包含先进物理试验测量仪（APTC）和动态棒价值测量软件包（LIGHT）的先进反应性测量系统（SMART）,并对SMART开展了一系列验证试验。结果表明,SMART具备完整的物理启动试验功能,其精度和性能能够满足包括动态棒价值测量在内的物理启动试验的要求;在300 MW压水堆核电厂中的成功应用也充分验证了SMART的工程应用能力。      

压水堆堆外核仪表系统单点校刻法研究及应用

压水堆堆外探测器用于实时指示堆芯的功率水平以及轴向功率偏差，需要定期校刻保证指示精度，一般采用多点校刻的方式，多次移动控制棒及通量图测量，极大地影响了核电厂的经济性和安全性。因此，本研究提出了堆外核仪表系统的单点校刻法，将理论计算与实测数据结合，引入轴向功率偏移修正量和堆外探测器灵敏度系数，并利用堆芯分析软件模拟控制棒移动，最后确定堆外探测器的校刻系数。基于该单点校刻法，在压水堆堆芯分析程序SPARK中完成了功能开发，并采用M310机组多循环的实测数据完成了单点校刻法在工程应用中的验证。验证结果表明，本文提出的单点校刻法具有较高的校刻精度，与实测值对比，功率水平和轴向功率偏差的误差平均值分别为0.31%和0.16%。因此，该单点校刻法能够准确确定堆外探测器校刻系数，且能节省校刻时间，无需控制棒移动，有助于提升核电厂经济性和安全性，具有工程应用及推广价值。     

低价值控制棒中子吸收体材料燃耗相关数据的制作及验证研究

本文从燃耗方程出发给出了燃耗计算相关数据的内容,提出了使用蒙卡燃耗计算程序作为基准程序进行燃耗计算相关数据制作和验证的方法。应用该方法制作了低价值控制棒中子吸收体材料铽(Tb)和镝(Dy)同位素燃耗计算相关数据。数值计算结果表明,新制作的燃耗计算相关数据具有很高的计算精度。最终给出了满足低价值控制棒中子吸收价值要求的铽镝合金设计方案的计算结果。     

反应堆控制棒驱动线步进载荷试验研究

控制棒驱动线是一个比较复杂的系统,仅通过动力学建模计算分析无法准确获得其步进载荷值,因此开展反应堆驱动线控制棒步进载荷试验研究,对进一步改进和完善控制棒驱动机构的设计,验证其动力学模型的准确性,提供其安全性和可靠性等方面具有重大的实用价值。本文研究对象为"华龙一号"反应堆控制棒驱动线,模拟其在反应堆压力容器中的实际安装方式和对中,对其进行了步进载荷的实际测量,得到了控制棒驱动线在提升和下插过程中的步进载荷值,为后续的相关计算验证工作提供了准确的数据支撑。     

压水堆核电站的调试启动(三)

4.低功率物理试验低功率物理试验主要是在热态稍高于零功率时进行堆的物理特性试验,以取得反应堆运行所需要的数据,校核理论计算。试验时,蒸汽排入冷凝器或大气。压水堆低功率物理试验的主要项目和内容见表4。(1)控制棒价值和硼价值的测定 控制棒组件的效率与中子通量平方成正比。因此,不同径向位置的控制棒因堆内中子密度分布的不同而对中子有不同的吸收效率。从一根控制棒来说,在活性区不同高度时,它的单位长度的中子吸收能力也有明     

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。     

动态刻棒技术在VVER上的应用

正控制棒价值测量是核电站每次大修期间都必须完成的物理实验,传统方法是在调节硼浓度的同时控制棒插入反应堆以补偿反应性,这种方法耗时较长。动态刻棒方法是一种测量控制棒价值的方法,与传统方法相比,完成测量所需的时间更少。主要原理是记录反应堆的探测器电流信号,