秦山二期核电站多循环换料设计优化研究
核电站多循环换料设计优化是一个比较复杂的优化问题。本课题组曾经开发了一个采用特征统计算法(CSA)的换科优化程序SCYCLE，并在多个堆芯模型上进行了验证，均取得了很好的效果。为了使得该程序更具有实用价值，结合秦山二期换料设计的实际情况和需要，对该优化程序SCYCLE进行了完善和改进，并对实际的秦山二期换料设计进行了优化研究。 秦山二期堆芯内共有组件121盒，1/4旋转对称布置。换料设计需要考虑的主要因素有：循环长度、功率峰值、温度系数、控制棒价值等。在设计时一般需要同时考虑连续3到4个循环，因此是一个多循环问题。原有的换料设计一般是采用以往的设计经验结合手工搜索来实现的。 为了使SCYCLE能够符合秦山二期换料设计的实际需要，对该程序主要作了如下改进： 1.将每个组件划分为4个区，考虑了不同区内燃耗深度的区别，以使得计算的功率分布更接近于实际。同时也由此产生了一组新的优化自变量——组件旋向； 2.考虑了控制棒价值的要求，在优化程序中通过限制控制棒位置处的组件K∞值来实现； 3.同时计算了循环初无氙情况和循环过程中平衡氙的情况，并考虑了堆芯不同位置处的燃料棒温度反馈、氙毒反馈等。 最终的优化计算发现，和手工参考方案相比，SCYCLE程序能够得到更好的设计方案：如果不改变每个循环新组件的投入量，在不提高功率峰值的情况下，可以使得每个循环的循环长度有较大提高；或者同样达到每个循环的循环长度要求，可以使用更少的新组件投入数量，节约燃料成本。并且每个循环的方案优化计算时间不到一个小时。可见SCYCLE程序是一个具有实用性的换料设计优化程序。
核电站 多循环换料设计 优化设计
刘志宏 胡永明 石秀安
清华大学核能与新能源技术研究院,北京,100084 核工业第二研究设计院,北京,100840
国内会议
第十二届反应堆数值计算和粒子输运学术会议暨2008年反应堆物理会议
合肥
中文
226
2008-10-26（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）