固态燃料钍基熔盐实验堆燃耗补偿棒位计算

燃耗补偿棒棒位是反应堆监测的一项重要参数,同时棒位移动会对堆芯物理参数分布造成影响。计算了固态燃料钍基熔盐实验堆(Thorium Molten Salt Reactor with Solid Fuel, TMSR-SF1)的补偿棒位变化,并分析其对功率、通量及燃耗分布的影响。在一般蒙特卡罗燃耗软件基础上耦合了调棒临界搜索功能,计算表明大部分临界搜索只需三次,验证了算法收敛的有效性。对TMSR-SF1未分组补偿棒方案进行了计算,结果表明:补偿棒位在氙平衡及寿期末时刻有较大提升幅度,其余时刻近似线性上升;补偿棒初期在总行程一半偏上位置,增加了堆芯轴向功率及中子通量分布的不均匀性,相对寿期末功率峰因子偏大17%,最大中子通量偏大12%。该变化未对总体设计参数造成显著影响,证明补偿棒未分组方案具有设计可行性。

灰控制棒价值对机械补偿运行控制的优化

快速、精确和高度自动化的大幅功率调节能力是先进核电厂控制策略研究的主要目的之一。在目前压水堆核电厂设计中,主要采用控制棒控制方式的机械补偿运行控制策略,可以较好地满足上述要求。在该控制策略下,控制棒价值对其运行控制能力具有重要影响。针对灰控制棒组价值增大对于运行控制能力的提升进行了研究,结果表明:适度地增大控制棒价值,并对控制棒轴向价值分布进行优化,能够显著提高核电厂负荷跟踪运行能力。相关分析结果对控制棒组件的设计改进和压水堆核电厂先进控制策略的研究具有重要的借鉴意义。

核电站控制棒驱动机构隔磁片应力分析

考虑到磁极对隔磁片的弹性支撑,根据弹性力学板壳理论建立了隔磁片在衔铁冲击载荷作用下的基于弹性基础的薄壁圆盘轴对称弯曲的应力分析模型,利用幂级数和传递矩阵技术给出了相应的解析解,并将理论分析结果与有限元数值计算结果进行了比较.结果表明:理论分析结果与有限元数值计算结果完全吻合;在隔磁片磁极接触侧出现与冲击疲劳相关的弯曲拉应力;以径向拉应力为主体的最大疲劳等效应力发生在距离内径1/3的隔磁片径向宽度处,它是导致隔磁片经历一定次数步跃运动的衔铁冲击载荷作用后出现疲劳破损的主要原因.

铅铋冷却反应堆补偿棒组件概念设计与分析

根据铅铋冷却反应堆补偿棒运行面临的液态铅铋的高密度高浮力环境特点,设计了一种补偿棒组件结构方案,包括吸收体棒束、棒束抓手、配重体、内套筒、外套管等.通过有限元方法对组件承力部件内套筒和棒束上抓手进行了力学分析,计算比较了内套筒应力变化规律,分析验证了棒束上抓手的结构可行性,在此基础上确认了铅铋冷却反应堆补偿棒组件结构设计方案的合理性,为铅铋反应堆内其他面临同样高密度高浮力环境的其他构件设计提供了参考.

MSHIM机制下轴向偏移控制的设计改进

机械补偿控制是一种先进的控制反应堆功率及轴向功率偏移的技术。由于功率控制系统和轴向偏移为两个独立的系统,为了避免不利的核峰值因子,最大限度减少功率和轴向偏移控制系统之间的互相干扰,业界普遍采用功率控制系统具有优先权的策略。基于对该策略的目的及实施方法的研究,提出一种改进方案。基于对安全相关影响、可实施性及性能的分析表明该改进能以极小的代价提高控制系统的时间响应特性,具有较高的实施价值。