【摘要】：SNCLFR-100是基于現(xiàn)實可行技術(shù)提出的額定功率為100MW的小型模塊化自然循環(huán)鉛冷快堆。對于反應(yīng)堆而言,其經(jīng)濟性與堆芯的一次裝料運行年限有很大關(guān)系。一般而言,延長堆芯的一次裝料運行年限可以相應(yīng)的提高反應(yīng)堆的經(jīng)濟性。在本文中,首先圍繞堆芯設(shè)計的要求,給出了在物理設(shè)計中需要遵守的一系列設(shè)計準則和約束限制,并對SNCLFR-100堆芯設(shè)計方案進行了相關(guān)物理參數(shù)的計算,得到了堆芯的功率分布及中子通量分布等穩(wěn)態(tài)參數(shù),和反應(yīng)性系數(shù)等瞬態(tài)參數(shù),以及和安全控制相關(guān)的瞬發(fā)中子壽命和緩發(fā)中子份額等動力學(xué)參數(shù),驗證了此方案符合設(shè)計準則和約束限制。與此同時還計算得到了此設(shè)計方案下堆芯的一次裝料運行滿功率年限為4年的結(jié)果�；诖擞嬎憬Y(jié)果,提出了將SNCLFR-100的一次裝料滿功率運行年限從4年延長到10年以上的物理設(shè)計優(yōu)化目標。其次,在盡量不變動堆芯結(jié)構(gòu)尺寸前提下,優(yōu)先改動其他參數(shù)進行物理設(shè)計優(yōu)化。并以減少堆芯中子損失和增加堆芯剩余反應(yīng)性為優(yōu)化兩大方向。通過改變堆芯中結(jié)構(gòu)材料的類型、改變?nèi)剂铣煞�、調(diào)整不同燃料分區(qū)中Pu和U的相對比例、提高控制棒材料中10B的富集度等改動,使堆芯優(yōu)化方案滿足燃耗優(yōu)化設(shè)計目標。最后,本文在確定了優(yōu)化方案后,重新對堆芯精細建模,并對各項物理參數(shù)進行計算。相比于原堆芯設(shè)計,優(yōu)化堆芯的中子通量分布和功率分布變得更加平坦,壽期初其徑向功率峰因子從1.40降到1.37。與此同時,還計算了堆芯在各個時期的各反應(yīng)性系數(shù)值,確定其皆為負值;且控制棒分組滿足卡棒準則,單根控制棒的反應(yīng)性價值皆在限制以內(nèi)。綜合而言,此優(yōu)化方案符合物理設(shè)計準則和安全準則的要求,方案可行,且一次裝料滿功率運行年限在10年以上。本文開展的SNCLFR-100堆芯物理設(shè)計優(yōu)化工作可以為后續(xù)的進一步優(yōu)化分析以及類似情況下的反應(yīng)堆設(shè)計優(yōu)化提供參考。
【學(xué)位授予單位】：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TL433

【參考文獻】

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1 梁墩煌;張堯立;郭奇勛;沈道祥;黃錦鋒;;核反應(yīng)堆系統(tǒng)中以超臨界二氧化碳為工質(zhì)的熱力循環(huán)過程的建模與分析[J];廈門大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2015年05期

2 權(quán)艷慧;周琦;尹生貴;梁淑紅;;ADS鉛冷卻劑臨界裝置堆芯物理設(shè)計[J];原子能科學(xué)技術(shù);2014年S1期

3 蘇子威;周濤;劉夢影;鄒文重;;液態(tài)鉛鉍合金熱物性研究[J];核技術(shù);2013年09期

4 蘇明;余波;宋天明;何小安;鄭建華;黃天fE;劉慎業(yè);江少恩;;Geant4在慣性約束聚變內(nèi)爆物理中的應(yīng)用[J];強激光與粒子束;2013年08期

5 陳方強;王青松;;新時期我國繼續(xù)發(fā)展核電的必要性[J];能源技術(shù)經(jīng)濟;2012年06期

6 佘頂;王侃;余綱林;;堆用蒙卡程序燃耗計算功能開發(fā)[J];核動力工程;2012年03期

7 詹文龍;徐瑚珊;;未來先進核裂變能——ADS嬗變系統(tǒng)[J];中國科學(xué)院院刊;2012年03期

8 李澤華;唐忠j;趙金坤;周科源;胡峗;剛直;;示范快堆電站堆芯物理初步計算分析[J];中國原子能科學(xué)研究院年報;2007年00期

9 邱睿;李君利;曾志;武禎;;EGS程序光子輸運模型研究進展[J];核電子學(xué)與探測技術(shù);2007年04期

10 羅璋琳;核廢料核素價值研究(續(xù)前)[J];原子能科學(xué)技術(shù);2004年04期

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2 劉軍;黃美;孫凱麗;;鉛冷快堆主容器的熱應(yīng)力及熱疲勞分析[A];北京力學(xué)會第二十二屆學(xué)術(shù)年會會議論文集[C];2016年

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1 陳釗;小型自然循環(huán)鉛冷快堆SNCLFR-100熱工水力設(shè)計與安全分析研究[D];中國科學(xué)技術(shù)大學(xué);2015年

2 李冬冬;液態(tài)PbBi合金中氧濃度的調(diào)控及對包層材料腐蝕的理論研究[D];中國科學(xué)技術(shù)大學(xué);2015年

3 周培德;MOX燃料模塊快堆嬗變研究[D];中國原子能科學(xué)研究院;2001年

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1 陸超;奧氏體不銹鋼焊接接頭在液態(tài)Pb-Bi合金中的動態(tài)腐蝕行為研究[D];江蘇大學(xué);2016年

2 陳森;加速器驅(qū)動鉛鉍冷卻自然循環(huán)次臨界堆無保護瞬態(tài)分析研究[D];中國科學(xué)技術(shù)大學(xué);2014年

3 龔昊;鉛鉍冷卻快堆單盒組件堵流事故分析研究[D];中國科學(xué)技術(shù)大學(xué);2014年

4 李石磊;鉛冷反應(yīng)堆系統(tǒng)安全分析程序的開發(fā)[D];中國原子能科學(xué)研究院;2007年

5 賀克羽;基于MCNP的微型鈉冷快堆堆芯物理設(shè)計計算[D];哈爾濱工程大學(xué);2007年

本文編號：2801958