[发明专利]反应堆及燃料管理设计方法及系统

权利要求书

1.一种反应堆及燃料管理设计方法，其特征在于，包括以下步骤：

选取三维燃料组件，并计算所述三维燃料组件的三维组件参数，其中，在计算所述三维燃料组件的三维组件参数之前，还包括：判断所述三维燃料组件是否是新燃料组件；如果所述三维燃料组件不是新燃料组件，则对所述三维燃料组件的核子密度信息进行修正，具体包括：采集堆芯在线监测的实时信息及所述三维燃料组件在乏燃料水池存放后的核子密度信息；根据所述实时信息及所述三维燃料组件在乏燃料水池存放后的核子密度信息对所述三维燃料组件的核子密度信息进行修正；

根据所述三维组件参数得到堆芯参数；

判断所述堆芯参数是否满足预设设计要求；

如果满足，则根据所述堆芯参数进行堆芯布置，以完成反应堆设计；以及

在所述反应堆运行过程中，对所述三维燃料组件进行管理，其中，所述对所述三维燃料组件进行管理，进一步包括：

在所述反应堆更换燃料时，判断是否为首个换料周期；

如果是首个换料周期，则进入首循环核设计及燃料管理流程；

如果不是首个换料周期，则进入非首循环核设计及燃料管理流程，其中，所述非首循环核设计及燃料管理流程，包括：

读取所述首个换料周期中三维燃料组件的三维组件信息；

根据所述首个换料周期中三维燃料组件的三维组件信息将所述首个换料周期中三维燃料组件划分为多个材料，并解析所述多个材料的材料历史信息，并根据所述材料历史信息设置计算边界条件，搭建所述多个材料的计算模型，其中，所述解析多个材料的材料历史信息，进一步包括：判断所述多个材料的燃烧历史是否一致；如果不一致，则对所述多个材料进行拆分；以及判断所述多个材料的燃耗深度差距是否高于预设差距；如果是，则对所述多个材料进行拆分；以及判断所述多个材料的控制棒历史影响差异是否高于预设差异；如果是，则对所述多个材料进行拆分；

通过第一预设计算程序计算所述首个换料周期中三维燃料组件划分得到的多个材料的材料参数，并存储所述材料参数；

根据燃料富集度、毒物布置情况及几何参数将新更换的三维燃料组件划分为多个材料；

通过所述第一预设计算程序计算所述新更换的三维燃料组件划分得到的多个材料的材料参数；

根据所述新更换的三维燃料组件划分得到的多个材料的材料参数生成第二三维组件参数集合；

将第一三维组件参数集合和第二三维组件参数集合布置到所述反应堆的堆芯中，得到第二三维堆芯布置图，其中，根据第一预设计算程序计算的所述多个材料的材料参数生成所述第一三维组件参数集合；

根据第二三维堆芯布置图，通过第二预设计算程序进行三维堆芯扩散计算，以得到第二堆芯参数；

根据所述第二堆芯参数生成当前换料周期中三维燃料组件的三维组件信息，并存储所述三维组件信息。

2.根据权利要求1所述的反应堆及燃料管理设计方法，其特征在于，所述计算所述三维燃料组件的三维组件参数，进一步包括：

根据所述三维燃料组件轴向信息的相似性将所述三维燃料组件划分为多个材料；

通过第一预设计算程序计算所述多个材料的截面参数；

根据所述多个材料的截面参数得到所述三维燃料组件的三维组件参数。

3.根据权利要求2所述的反应堆及燃料管理设计方法，其特征在于，所述三维燃料组件的三维组件参数与所述三维燃料组件的ID号相对应。

4.根据权利要求3所述的反应堆及燃料管理设计方法，其特征在于，所述根据所述三维组件参数得到堆芯参数，进一步包括：

根据所述三维组件参数与所述三维燃料组件的ID号的对应关系，将所述三维组件参数布置到堆芯中，得到三维堆芯布置图；

根据所述三维堆芯布置图对进行三维堆芯扩散计算，得到所述堆芯参数。

5.根据权利要求1所述的反应堆及燃料管理设计方法，其特征在于，所述根据所述三维组件参数得到堆芯参数，进一步包括：

通过调用二维或三维堆芯优化程序得到所述堆芯参数。

6.根据权利要求1所述的反应堆及燃料管理设计方法，其特征在于，如果所述堆芯参数不满足预设设计要求，则重新计算堆芯参数。