堆芯在线监测运行支持系统

集堆芯监测、堆芯预测以及先进物理试验等功能为一体的在线技术支持系统

核星科技联合中核运行自主研发了适用于二代压水堆机组堆芯在线监测的软件系统。该系统结合先进的堆芯物理分析计算方法、高效的数据库技术和强大的图形用户界面,实现了堆芯监测、堆芯预测以及先进物理试验等功能,可为核电厂运行提供高效的在线技术支持。

主要功能

  • 先进物理试验
    • 基于动态通量图方法的启堆通量图测量
    • 定期月通量图测量
    • “一点法”堆内外核测互校
  • 堆芯在线监测
    • 堆芯三维功率/燃耗分布
    • 线功率密度
    • 象限功率倾斜
    • 热点因子/核焓升因子
    • DNB裕量
    • 停堆裕量
    • 关键反应性系数
    • 氙震荡趋势
    • 出口温度分布及过冷度
  • 堆芯预测分析
    • 基于三AO模型的氙震荡抑制方案制定
    • 负荷跟踪运行方案制定
    • 堆芯临界状态预估
    • 最小停堆硼浓度分析
    • 寿期预测

系统基于B-S架构、采用前后端分离的开发方式。其中前端采用成熟先进的开发框架和现代化的UI组件,向用户提供了多样的数据视图和丰富的交互体验,赋予系统更多可能性和扩展性。系统支持多用户使用场景,并可根据不同用户的需求定制差异化的人机界面。

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技术特点

融合堆芯跟踪理论计算、堆内定期测量和堆外实时测量数据,为无堆内固定式探测器的二代压水堆机组提供连续的三维实时功率测量分布监测;

径向功率分布轴向功率分布

基于最佳估算模型实现对DNBR、热点因子、热管因子、线功率密度等关键安全参数和慢化剂温度系数、硼微分价值、主调节棒微积分价值等关键反应性系数的连续监测,为堆芯运行提供定量化的决策支持;

主调节棒价值

基于三AO理论模型和堆外实时测量数据实现对堆芯氙震荡的连续监测,并在氙震荡呈扩大趋势前自动生成氙震荡抑制操作建议,为操纵员提供完整的棒控策略,使得氙震荡现象得到及时抑制;

氙震荡监测1氙震荡监测2

支持用户基于指定堆芯状态起点进行负荷跟踪过程的预模拟,并在计算过程中根据既定的运行控制参数和策略,自动确定各控制棒组随负荷变化过程的棒位变化曲线和定量的硼化/稀释操作方案,满足负荷跟踪过程的反应性管理和轴向功率分布控制要求;

负荷跟踪结果-R棒负荷跟踪结果-硼浓度符合跟踪结果-氙度反应性

基于最佳估算模型,根据要求的停堆裕量,实现对经历不同停堆时间后堆芯冷态/热态最小停堆硼浓度的分析计算,为停堆阶段的临界安全提供技术支持;

提供完善的临界预估功能,通过对停堆过程的精确模拟,分析计算堆芯重返临界时临界硼浓度、临界棒位与停堆时间的对应关系,为堆芯达临界操作提供定量的技术支持;

基于高精度氙瞬态理论计算模型,可将氙瞬态条件下的通量图测量数据处理得到对应平衡氙状态的测量功率分布,完成动态通量图处理,大幅缩短启堆升功率阶段低功率平台的等待时间。