新型硼不锈钢乏燃料贮存格架结构设计与研制

本文基于在用的镉乏燃料贮存格架制造检验工艺复杂以及国内外对中子吸收材料降级问题的关注背景,结合国内自主研发的三代堆型"华龙一号"对乏燃料安全贮存技术的要求,开发了一种新型的硼不锈钢乏燃料贮存格架结构,通过结构设计解决了中子吸收材料硼不锈钢无焊接固定问题。格架结构简单、可靠,制造工艺简化。通过贮存套管样件及整机样机的制造,验证了结构工艺的可实施性。根据样机制造过程的经验反馈,对影响格架耐蚀性的焊接背面保护问题以及影响格架成型精度的套管精度问题进行了分析和结构设计优化,确保了后续工程产品的质量。该设备预计于2018年完成工程验收,在华龙一号全球首堆示范工程福清5号机组投入工程应用。

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。