[发明专利]一种换棒组件再入堆的安全评价方法

权利要求书

1.一种换棒组件再入堆的安全评价方法，其特征在于：包括如下步骤：

(1)、判断堆芯装载的方案是否满足设定的适用范围，若满足设定的适用范围则进行步骤(2)；

(2)、对受反应性影响的堆芯物理参数，以及对FSAR中受F△H增大可能影响的RCCA失控抽出事故、弹棒事故、功率能力验证分别进行评价，若评价结果均“满足要求”，则进行步骤(3)，反之只要有一项不满足要求，则进行步骤(4)；

a、对堆芯物理参数的硼浓度的评价方法为：采用反应性惩罚因子评价“换棒组件”在堆芯中引入的负反应性，进而计算出硼浓度相对于未采用“换棒组件”的堆芯的改变量，所述改变量与未换棒之前的堆芯的硼浓度之和为临界硼浓度，当考虑上述反应性惩罚后得出的所述的临界硼浓度满足设计限值，或者超过设计限值，但是受影响的事故满足验收准则，即认为“满足要求”；

所述的反应性惩罚因子的计算公式为：所述的反应性惩罚因子的单位是pcm，其中，N_ssr表示不锈钢棒的数目，Bu表示燃耗，A_typ表示燃料组件的类型，K′_(∞,Nssr)(Bu,A_typ)为换棒组件的K无穷；K_∞为正常组件的K无穷；

所述的堆芯引入的负反应性的计算公式为：单位是pcm，其中，C1为换棒组件的数目，C2为堆芯中全部燃料组件的数目；

b、对RCCA失控抽出事故的评价方法为：当各个控制棒插入状态下的全堆芯的F△H均大于换棒组件位置的F△H与F△H惩罚因子的乘积，或者控制棒提出后的全堆芯的F△H不会因F△H惩罚因子应用于换棒组件而受影响时，则认为“满足要求”，否则需要对该事故重新进行分析，若能满足该事故验收准则，也可认为“满足要求”；

c、对弹棒事故的评价方法为：当各个控制棒插入状态下的全堆芯的F△H均大于换棒组件位置的F△H与F△H惩罚因子的乘积，或者控制棒弹出后的全堆芯的F△H不会因F△H惩罚因子应用于换棒组件而受影响时，则认为“满足要求”，否则需要对该事故重新进行分析，若能满足该事故验收准则，也可认为“满足要求”；

d、对功率能力验证的评价方法为：当各个控制棒插入状态下的全堆芯的F△H均大于换棒组件位置的F△H与F△H惩罚因子的乘积，或者各个控制棒插入状态下的换棒组件位置的F△H与F△H惩罚因子的乘积小于功率能力验证中F△H的使用值时，则认为“满足要求”，否则需要对功率能力重新进行验证，若能满足设计限值要求，也可认为“满足要求”；

(3)、对燃料棒性能的评价方法为：当寿期内包含最大燃料棒燃耗的组件的F△H乘以F△H惩罚因子后小于燃料棒功率史包络曲线，或者F△H采用寿期内换棒组件位置的F△H与F△H惩罚因子的乘积，燃耗采用该组件最大燃料棒燃耗，由此绘制的燃料棒功率史曲线小于燃料棒功率史包络曲线时，则认为燃料棒性能“满足要求”，否则，评价以换棒组件中各位置的燃料棒的功率与F△H惩罚矩阵的乘积，燃耗采用该组件最大燃料棒燃耗，由此绘制的燃料棒功率史曲线是否小于燃料棒功率史包络曲线，若是，则认为燃料棒性能也“满足要求”，所述的堆芯装载方案的安全性得以最终确认，否则，进行步骤(4)或者由燃料工程师给出评估结果；

步骤(2)和步骤(3)中，所述的F△H惩罚因子为某燃耗下含不锈钢棒阵列与正常组件阵列的燃料棒的最大棒功率偏差，其计算公式为：其中P_ij-SS为含不锈钢棒阵列中ij位置的燃料棒的棒功率；P_ij-Ref为正常组件阵列中ij位置的燃料棒的棒功率；F△H惩罚矩阵为某燃耗下燃料棒阵列中各位置的燃料棒的功率偏差；

(4)、重新设计堆芯装载方案。

2.根据权利要求1所述的换棒组件再入堆的安全评价方法，其特征在于：所述的设定的适用范围包括每个燃料组件最多更换3根燃料棒、再入堆的换棒组件数量不多于4组、换棒组件不能放在含有控制棒组的位置、同一象限中不能放两组或两组以上的换棒组件。

3.根据权利要求1所述的换棒组件再入堆的安全评价方法，其特征在于：采用3×3的组件阵列，换棒组件位于阵列中心，分别对换棒与不换棒的情况进行建模计算，从而计算出所述的反应性惩罚因子、所述的F△H惩罚因子和所述的F△H惩罚矩阵。