基于群堆管理的核电厂长周期堆芯燃料管理策略研究

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作者 李天涯 刘同先 +6 位作者 陈亮 王晨琳 何彩云 吴昱玖 蔡云 廖鸿宽 肖鹏 《核科学与工程》 北大核心 2025年第1期30-35,共6页

在核电厂中,燃料组件价格昂贵,往往需在反应堆内停留三年或更长时间。因此,如何在满足电力系统能量需求的前提下,提高核燃料利用率、降低核电厂单位能量成本,是一个重要的研究方向。本文研究了一种基于群堆管理的核电厂长周期堆芯燃料... 在核电厂中,燃料组件价格昂贵,往往需在反应堆内停留三年或更长时间。因此,如何在满足电力系统能量需求的前提下,提高核燃料利用率、降低核电厂单位能量成本,是一个重要的研究方向。本文研究了一种基于群堆管理的核电厂长周期堆芯燃料管理方法,针对24个月换料周期机组,建立一个浅燃耗燃料组件数据库,然后,从数据库中选择与目标18个月换料周期机组燃料组件在主要结构尺寸及设计特征上具有兼容性的燃料组件,最后,评估并选择最佳的浅燃耗燃料组件,将其装载入18个月换料周期的机组中。这种方法可以显著提高燃料利用率,降低单位能量成本,从而提高核电厂的经济性。 展开更多

关键词 群堆管理 长周期堆芯燃料管理 核电厂

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核电厂氢冷器冷却水管道减振设计

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作者 李涛 何超 +3 位作者 李吉祥 汪昌勇 郑雨豪 周强 《中国核电》 2025年第1期8-13,共6页

为降低氢冷器冷却水管道的振动,达到核电厂运行及相关规范的要求,设计了一种多方向动力吸振器,用于氢冷器冷却水管道减振。试验研究结果表明,加装动力吸振器后,管道的振动明显降低了40%,满足了运行及规范要求。设计的动力吸振器减振效... 为降低氢冷器冷却水管道的振动,达到核电厂运行及相关规范的要求,设计了一种多方向动力吸振器,用于氢冷器冷却水管道减振。试验研究结果表明,加装动力吸振器后,管道的振动明显降低了40%,满足了运行及规范要求。设计的动力吸振器减振效果显著,可广泛应用于各类工程中的线谱振动控制。 展开更多

关键词 氢冷器 振动 动力吸振器 振动控制

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核电厂辅助系统水力冲洗外来物效果评估方法研究

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作者 沈云海 周为 +2 位作者 段永强 邓丰 叶水祥 《核科学与工程》 北大核心 2025年第1期98-105,共8页

为防止在辅助系统管路中存在的外来物在运行过程中进入反应堆一回路系统影响机组运行安全,需要对反应堆冷却剂系统连接的辅助系统管路进行水力冲洗。为评估实施的水力冲洗效果,开展了复杂管路系统水力冲洗外来物效果评估方法研究。对冲... 为防止在辅助系统管路中存在的外来物在运行过程中进入反应堆一回路系统影响机组运行安全,需要对反应堆冷却剂系统连接的辅助系统管路进行水力冲洗。为评估实施的水力冲洗效果,开展了复杂管路系统水力冲洗外来物效果评估方法研究。对冲洗效果的影响因素进行了详细分析,对水力冲洗中外来物的受力情况进行了分析,由此确定了复杂管道中典型管道的选取原则,建立了水力冲洗中外来物的受力模型;确定了外来物的临界尺寸计算方法。并针对低压安注系统的冲洗工艺,对不同类型外来物的临界尺寸进行了分析计算。研究方法可对冲洗效果进行评估,也可为水力冲洗策略的制定提供技术支撑。 展开更多

关键词 核电厂 辅助系统管路 外来物 水力冲洗 临界尺寸

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核电厂主泵飞轮在役检查周期延长研究

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作者 沈云海 段永强 +2 位作者 叶水祥 吴广皓 张敏杰 《核科学与工程》 北大核心 2025年第1期114-119,共6页

国内绝大部分二代核电厂在役检查大纲规定每十年对主泵飞轮执行超声波射线检查,该规定一方面可能因频繁拆卸和重装飞轮引起主泵飞轮损伤,影响其可靠性;另一方面检查工作可能处于大修的关键路径,影响大修工期。因此十分有必要开展核电厂... 国内绝大部分二代核电厂在役检查大纲规定每十年对主泵飞轮执行超声波射线检查,该规定一方面可能因频繁拆卸和重装飞轮引起主泵飞轮损伤,影响其可靠性;另一方面检查工作可能处于大修的关键路径,影响大修工期。因此十分有必要开展核电厂主泵飞轮检查周期延长的研究。介绍了风险指引型周期延长技术,在工程分析要素分析中首先论述了核电厂主泵飞轮检查周期延长对主泵飞轮完整性的影响评价方法,其次研究了主泵飞轮检查周期延长的风险评价方法,最后以延长A核电机组主泵飞轮检查周期为例开展应用研究。研究结果表明,二代核电厂主泵飞轮检查周期延长至20年执行是可合理可行的,对其他核电厂主泵飞轮检查周期延长具有重要借鉴意义。 展开更多

关键词 主泵飞轮 在役检查周期延长 概率安全分析

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基于聚类的压水堆栅元均匀化参数压缩方法研究

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作者 李天涯 罗琦 +6 位作者 姚栋 何彩云 蔡云 王丹 段永强 廖鸿宽 肖鹏 《原子能科学技术》 北大核心 2025年第1期110-117,共8页

为了降低反应堆物理高保真数值计算中栅元均匀化参数的数量及存储规模,提升高保真数值计算方法的实用性,本研究基于聚类的方法,通过对压水堆典型组件聚类数目和聚类特征的研究,确定了以快热通量比为聚类特征和5为聚类数目的先分类后聚... 为了降低反应堆物理高保真数值计算中栅元均匀化参数的数量及存储规模,提升高保真数值计算方法的实用性,本研究基于聚类的方法,通过对压水堆典型组件聚类数目和聚类特征的研究,确定了以快热通量比为聚类特征和5为聚类数目的先分类后聚类多层次聚类方法;推导了聚类栅元超级均匀化方法,建立了基于聚类的压水堆栅元均匀化参数压缩方法,并在华龙一号堆芯问题上验证了此方法的聚类效果。研究结果表明,对于华龙一号堆芯问题,该方法能保证较高的精度,并大幅降低栅元均匀化参数规模。因此,本研究建立的栅元均匀化参数压缩方法能用于压水堆栅元均匀化参数的压缩,降低其存储规模。 展开更多

关键词 栅元均匀化参数 聚类 参数压缩

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核电厂安注系统小流量管线振动问题的分析与治理

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作者 胡晓东 周强 +1 位作者 何超 袁少波 《中国核电》 2025年第1期89-95,共7页

为解决海南核电RIS小流量管线出现的振动疲劳问题,采用数值计算方法研究了该现象产生的根本原因,在此基础上对原孔板方案进行优化设计,并对提出的优化方案通过回路试验验证其可行性,结果表明:导致RIS管线存在高振动的根本原因是节流孔... 为解决海南核电RIS小流量管线出现的振动疲劳问题,采用数值计算方法研究了该现象产生的根本原因,在此基础上对原孔板方案进行优化设计,并对提出的优化方案通过回路试验验证其可行性,结果表明:导致RIS管线存在高振动的根本原因是节流孔板设计不合理,采用多级孔板替代单级孔板的设计原则进行优化方案设计,两种优化方案解决了汽蚀诱发管道振动和噪声问题、减振降噪效果显著,方案二略优于方案一,优先采用方案二。本研究可为核电厂同类小支管振动问题的技术解决方案提供参考。 展开更多

关键词 安注系统 小流量管线 振动 汽蚀 优化设计 回路试验

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基于机器学习的压水堆栅元均匀化环境效应修正方法研究

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作者 李天涯 罗琦 +7 位作者 姚栋 何彩云 柴晓明 蔡云 张斌 张宏博 廖鸿宽 段永强 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期2245-2254,共10页

传统的单组件全反射边界条件无法考虑燃料组件在实际反应堆中的真实环境,真实堆芯中不同燃料组件之间的中子射流及能谱干涉等环境效应对栅元均匀化常数有较大影响。为处理栅元均匀化的环境效应,提升高保真数值计算方法的计算精度,本文... 传统的单组件全反射边界条件无法考虑燃料组件在实际反应堆中的真实环境,真实堆芯中不同燃料组件之间的中子射流及能谱干涉等环境效应对栅元均匀化常数有较大影响。为处理栅元均匀化的环境效应,提升高保真数值计算方法的计算精度,本文基于机器学习的方法,通过对多组件模型的研究,提出了基于组件划分的Colorset全组件模型来考虑环境效应;通过对机器学习模型特征量的敏感性研究,确定了以栅元材料、位置、周围组件信息及能谱及泄漏相关信息的特征量组合,建立了基于机器学习的栅元均匀化环境效应修正方法,并在“华龙一号”堆芯问题上进行了方法验证。结果表明,对于“华龙一号”堆芯问题,该方法与传统方法相比,能有效提高反应性及栅元功率分布的计算精度。因此,本文建立的栅元均匀化环境效应修正方法能用于压水堆栅元均匀化环境效应修正,提高其计算精度。 展开更多

关键词 栅元均匀化 环境效应修正 机器学习 压水堆

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凝升泵振动异常原因分析与改进措施研究

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作者 李轶 唐吴宇 舒畅 《科技创新与应用》 2024年第13期140-143,共4页

凝升泵是核电厂设备冷却水系统的重要设备,巡检中发现3台凝升泵振动异常。凝升泵振动异常会影响机组的安全运行,因此需要对其振动异常原因进行分析并提出应对措施。基于振动测试结果,对凝升泵电机、泵体及附属管线振动特性进行深入分析... 凝升泵是核电厂设备冷却水系统的重要设备,巡检中发现3台凝升泵振动异常。凝升泵振动异常会影响机组的安全运行,因此需要对其振动异常原因进行分析并提出应对措施。基于振动测试结果,对凝升泵电机、泵体及附属管线振动特性进行深入分析,并对附属管线开展CFD计算分析,获知凝升泵及其附属管线的振动异常的原因,提出解决凝升泵及其附属管线振动异常的应对措施,为解决核电厂凝升泵振动异常奠定技术基础。 展开更多

关键词 凝升泵 振动 异常原因 CFD 应对措施

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小支管振动疲劳应力及循环统计方法比较

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作者 汪昌勇 何超 +3 位作者 周强 樊卿 李涛 帅志昂 《中国核电》 2025年第1期100-106,共7页

针对核电厂现场小支管振动疲劳损伤评估不同方法的适用性问题,ASME规范提出了主应力方向不变及最大最小循环计数法两种方法对管道进行应力评估,其中,管道包括核电厂现场的主管以及小支管,以某核电厂现场小支管振动应变数据作为计算输入... 针对核电厂现场小支管振动疲劳损伤评估不同方法的适用性问题,ASME规范提出了主应力方向不变及最大最小循环计数法两种方法对管道进行应力评估,其中,管道包括核电厂现场的主管以及小支管,以某核电厂现场小支管振动应变数据作为计算输入,基于适用于管道振动疲劳应力计算的Mises应力符号修正法、ASME规范提出的应力计算方法分别计算小支管振动应力,通过主流的雨流计数法和最大最小循环计数法统计不同应力计算方法计算的应力范围和循环次数,并对小支管统计结果及疲劳损伤因子作比较分析。研究表明,在应力计算方法上,采用主应力方向不变的计算方法计算的结果不保守,用于评估小支管振动疲劳存在一定风险,Mises应力符号修正法用于评估小支管针振动疲劳更为合理;在循环统计方法上,最大最小循环计数法统计得到的累计疲劳损伤结果最为保守,同等算力下,最大最小循环计数法计算效率远低于雨流计数法的计算效率。 展开更多

关键词 小支管 疲劳损伤 雨流计数法 最大最小循环计数法 应力范围 循环次数

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1000 MW汽轮机轴系扭振参数计算分析

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作者 樊卿 汪昌勇 +2 位作者 周强 帅志昂 何超 《汽轮机技术》 北大核心 2025年第2期101-104,共4页

某核电1000 MW汽轮机组为进口设备,供货方未提供汽轮机组轴系的等效转动惯量、等效扭转刚度及轴系扭振频率等参数,该参数对于解决扭振问题及开展振荡风险评估等均至关重要。根据模化理论建立了汽轮机轴系的等效三维模型,对轴系的扭转振... 某核电1000 MW汽轮机组为进口设备,供货方未提供汽轮机组轴系的等效转动惯量、等效扭转刚度及轴系扭振频率等参数,该参数对于解决扭振问题及开展振荡风险评估等均至关重要。根据模化理论建立了汽轮机轴系的等效三维模型,对轴系的扭转振动特性进行了分析,并基于应变能法计算了转子等效扭转刚度,解决了该机组因为缺失扭振参数无法开展振荡风险评估等问题,为电厂和汽轮机生产厂家提供了计算汽轮机组轴系扭振参数的方法。 展开更多

关键词 汽轮机组 轴系 扭振 模态分析 应变能法 扭转刚度

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基于压缩感知理论的中子能谱解谱方法

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作者 吴广皓 邵刚 +4 位作者 时光 刘斌 潘良明 王锋 周小为 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期1311-1318,共8页

准确的中子能谱信息对于核装置的设计和运行具有十分重要的意义,现有解谱方法通常将先验信息作为迭代初值使用,限制了解谱过程多重先验信息的使用。本文针对中子能谱测量中的解谱问题,建立了基于压缩感知理论的中子能谱解谱方法,并应用... 准确的中子能谱信息对于核装置的设计和运行具有十分重要的意义,现有解谱方法通常将先验信息作为迭代初值使用,限制了解谱过程多重先验信息的使用。本文针对中子能谱测量中的解谱问题,建立了基于压缩感知理论的中子能谱解谱方法,并应用于几种典型中子能谱的多球谱仪测量和辐照监督管处中子能谱的活化片测量中的中子能谱解谱问题,结果表明:所建立的解谱方法可实现一次解谱中多重先验信息的使用,可有效实现典型中子能谱和反应堆辐照监督管处中子能谱的解谱,解谱结果与标准解吻合良好。另外,由于多重先验信息的使用,使得解谱过程对方程数量的依赖降低,去除^(238)U和^(237)Np等裂变探测器时辐照监督管处中子能谱依然可得到较高精度的求解,为辐照监督项目去除裂变探测器奠定了理论基础。 展开更多

关键词 中子能谱解谱 压缩感知理论 稀疏表示算法 稀疏重构算法

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