(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210900135.8 (22)申请日 2022.07.28 (71)申请人 中国核动力研究设计院 地址 610000 四川省成 都市双流区长顺大 道一段328号 (72)发明人 王晨琳　刘同先　陈长　李天涯　 廖鸿宽　李向阳　王诗倩　钟旻霄　 王帅　向宏志　岑贞章　樊兴　 黄世恩　关仲华　 (74)专利代理 机构 成都行之专利代理事务所 (普通合伙) 51220 专利代理师 李朝虎 (51)Int.Cl. G06Q 10/06(2012.01) G06Q 50/26(2012.01)G21C 19/20(2006.01) G06F 16/21(2019.01) G06F 16/25(2019.01) (54)发明名称 一种压水堆核电厂初始堆芯燃料组件的装 载方法 (57)摘要 本发明涉及压水堆堆芯燃料技术领域， 具体 涉及一种压水堆核电厂初始堆芯燃料组件的装 载方法， 所采用的技术方案是： 针对目标核电厂 堆芯， 建立可选低燃耗燃料组件数据库， 所述低 燃耗燃料 组件为乏燃料； 根据所述目标核电厂堆 芯首循环所需新燃料组件的结构尺寸和设计特 征从所述可选低燃耗燃料组件数据库筛选出满 足条件的子数据库； 根据低燃耗燃料组件的特性 参数， 对所述子数据库进行排序形成低燃耗燃料 组件推荐列表； 从所述推荐列表选用预设数量的 低燃耗燃 料组件， 并装 载在所述目标核电厂堆芯 中。 本发明能够降低核电厂首循环成本， 燃料组 件供应稳定性好， 而且能够减少高放射性废物的 产生， 有利于环保。 权利要求书1页 说明书7页 附图3页 CN 115239161 A 2022.10.25 CN 115239161 A 1.一种压水堆核电厂初始堆芯燃料组件的装载 方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： S10、 针对目标核电厂堆芯， 建立可选低燃耗燃料组件数据库， 所述低燃耗燃料组件为 乏燃料； S20、 根据所述目标核电厂堆芯首循环所需新燃料组件的结构尺寸和设计特征从所述 可选低燃耗燃料组件数据库筛 选出满足条件的子数据库； S30、 根据低燃耗燃料组件的特性参数， 对所述子数据库进行排序形成低燃耗燃料组件 推荐列表； S40、 从所述推荐列表选用预设数量的低燃耗燃料组件， 并装载在所述目标核电厂堆芯 中。 2.根据权利要求1所述的一种压水堆核电厂初始堆芯燃料组件的装载方法， 其特征在 于， 所述低燃耗燃料组件数据库的低燃耗燃料组件的特性参数包括名称、 类型、 初始富集 度、 当前燃耗、 当前反应性和乏池冷却时间。 3.根据权利要求2所述的一种压水堆核电厂初始堆芯燃料组件的装载方法， 其特征在 于， 所述低燃耗燃料组件推荐列表根据反应性 从高到低、 初始 富集度从 高到低、 燃耗从浅到 深、 乏池冷却时间从短到 长的原则进行排序。 4.根据权利要求1所述的一种压水堆核电厂初始堆芯燃料组件的装载方法， 其特征在 于， 步骤S40中， 布置在所述目标核电厂堆芯内部的低燃耗燃料 组件与新燃料 组件呈交替排 布。 5.根据权利要求1或4所述的一种压水堆核电厂初始堆芯燃料组件的装载方法， 其特征 在于， 所述目标核电厂堆芯的外侧布置有低燃耗燃料组件。 6.根据权利要求1所述的一种压水堆核电厂初始堆芯燃料组件的装载方法， 其特征在 于， 步骤S40中， 先布置低燃耗燃料组件再装载新燃料组件。 7.根据权利要求1～6中任意一项所述的一种压水堆核电厂初始堆芯燃料组件的装载 方法， 其特 征在于， 还 包括以下步骤： S50、 对步骤S40得到的堆芯燃料组件装载方案进行验证， 判断堆芯参数是否满足设计 要求， 若不满足则进行调整， 以得到满足设计要求的装载 方案。 8.根据权利要求7所述的一种压水堆核电厂初始堆芯燃料组件的装载方法， 其特征在 于， 参与堆芯参数验证的参数包括循环长度、 功率分布和无源启动临界安全监 督限值。 9.根据权利要求7所述的一种压水堆核电厂初始堆芯燃料组件的装载方法， 其特征在 于， 步骤S50中对堆芯的调整包括调整新燃料组件的富集度、 新燃料组件的毒物含量、 低燃 耗燃料组件的反应性和低燃耗燃料组件的乏池冷却时间。 10.根据权利要求7所述的一种压水堆核电厂初始堆芯燃料组件的装载方法， 其特征在 于， 还包括以下步骤： S60、 对步骤S5 0得到的装载 方案进行 经济性评估； S70、 重复步骤S40～S60得到多个首循环堆芯装载方案， 并从中选取经济性最优的堆芯 装载方案作为首循环堆芯燃料装载 方案。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115239161 A 2一种压水堆核电厂初始堆芯燃料组件的装载 方法 技术领域 [0001]本发明涉及压水堆堆芯燃料技术领域， 具体涉及 一种压水堆核电厂初始堆芯燃料 组件的装载 方法。 背景技术 [0002]现有技术中， 首循环堆芯装载方案中燃料组件均使用全新的、 未燃耗的燃料组件。 以华龙一号堆芯为例， 首循环 堆芯共装 载177组AFA3G新燃料组件， 分别对应21组1.8％富集 度、 64组2.4％富集度、 72组3.1％富集度、 20组3.9％富集度燃料组件， 并将富集度较高的 3.1％富集度、 3.9％富集度燃料组件布置在堆芯外围以展平堆芯功率分布(即高泄漏堆芯 装载)。 在这种情况 下， 堆芯外围组件功率相对提高， 中子泄漏概 率增大， 中子经济性降低。 [0003]同时， 首循环堆芯中全部为新燃料组件， 燃料自发裂变产生的中子数量很有限， 不 足以为启动达临界提供满足监督要求的中子计数。 因此， 为了在启动过程中有满足监督要 求的可靠计数， 华龙一号首循环堆芯中布置两组锎 ‑252一次中子源相关组件。 该材料目前 均为国外采购， 在供应稳定性、 价格等方面存在隐性不利因素。 当前， 两组一次中子源组件 的采购费用通常在0.4亿元左右。 一次中子源在首循环寿期末停堆换料时被卸出堆芯不再 使用， 而由于其 仍带有放 射性， 需进行专门的处置管理。 发明内容 [0004]针对现有压水堆核电厂首循环全部使用新燃料组件和需要使用一次中子源技术 问题， 本发明提供了一种压水堆核电厂初始堆芯燃料组件的装载方法， 在首循环中采用低 燃耗燃料组件作为中子源， 从而减少新燃料组件的使用量， 以降低核电厂 首循环成本， 燃料 组件供应稳定性 好， 而且能够减少高放 射性废物的产生， 有利于环保。 [0005]本发明通过 下述技术方案实现： [0006]1.一种压水堆核电厂初始堆芯燃料组件的装载 方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： [0007]S10、 针对目标核电厂堆芯， 建立可选低燃耗燃料组件数据库， 所述低燃耗燃料组 件为乏燃料； [0008]S20、 根据所述目标核电厂堆芯首循环所需新燃料组件的结构尺寸和设计特征从 所述可选低燃耗燃料组件数据库筛 选出满足条件的子数据库； [0009]S30、 根据低燃耗燃料组件的特性参数， 对所述子数据库 进行排序形成低燃耗燃料 组件推荐列表； [0010]S40、 从所述推荐列表选用预设数量的低燃耗燃料组件， 并装载在所述目标核电厂 堆芯中。 [0011]现有技术中， 核电厂的首循环全部使用新燃料组件， 并通过不 同富集度燃料组件 的摆放来展平堆芯功率； 而新燃料组件自发裂变产生的中子数量很有限， 不足以为启动达 临界提供满足监督要求的中子计数， 因此在启动时需要通过一次中子源增加堆芯在次临界 状态下的源强， 从而 使堆芯在可监测的条件下达 到初始临界。说　明　书 1/7 页 3 CN 115239161 A 3