压水堆换料设计优化软件工程实用化改进及验证

摘要

目前手工搜索堆芯装料设计方案的做法难以适应未来核电运行机组的大量增多,而国内外开发的堆芯换料设计优化软件基本上只简单地考虑了循环长度、峰值因子及卸料燃耗等优化目标,没有考虑实际的换料设计要求、现场运行要求及相关安全事故分析限制,并且大多数换料设计优化软件的效率不高、全局性较差,导致这些优化软件都未能真正应用于实际的换料设计.本研究结合实际换料设计工程经验,摸索分析了堆芯装载方案与主要换料设计要求、现场运行要求以及安全事故分析限制(主要是反应性事故限值)之间的关系,对主要影响因素进行了定量分析,总结了优化软件自动优化的堆芯装载方案能否满足实际换料设计要求的判断依据和经验.课题组与清华大学合作,将以上研究成果应用于特征统计算法换料设计优化软件中,成功开发了可直接应用于实际换料设计的优化软件.通过岭澳年度换料设计优化、岭澳含钆堆芯18 月换料设计优化、岭澳1/4换料设计平衡循环优化的检验表明,结合本研究成果的换料设计优化软件实用、全局性好,搜出的方案更优,可直接用于核电厂的实际换料设计.