JP2003161796A - Method and device for evaluating thermal characteristics of fuel rod - Google Patents
Method and device for evaluating thermal characteristics of fuel rodInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術的分野】本発明は、沸騰水型原子炉
の炉心内に配置された燃料集合体の燃料棒毎の熱的健全
性を評価する燃料棒熱的特性評価方法及び装置に係わ
り、各燃料棒の熱的特性を詳細に計算し、各燃料棒毎の
燃焼度との関係から燃料棒毎の熱的健全性を詳細に評価
することを可能とする燃料棒熱的特性評価方法及び装置
に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fuel rod thermal characteristic evaluation method and apparatus for evaluating the thermal integrity of each fuel rod of a fuel assembly arranged in the core of a boiling water reactor. A fuel rod thermal characteristic evaluation method that enables detailed calculation of the thermal characteristics of each fuel rod and detailed evaluation of the thermal soundness of each fuel rod from the relationship with the burnup of each fuel rod. And equipment.
【0002】[0002]
【従来の技術】沸騰水型原子炉の炉心は、図8に示すよ
うに構成されている。炉心内には、複数の燃料集合体1
が挿入されており、その各々の燃料集合体1は、50〜
100本の燃料棒を行列形に配置し、約15cm角のチャ
ンネルボックスに覆われた構造となっており、有効長さ
は約3.7mである。また炉心内には、複数の制御棒
2、中性子束を検出するための複数個の炉内中性子検出
器3が配置されている。2. Description of the Related Art The core of a boiling water reactor is constructed as shown in FIG. In the core, a plurality of fuel assemblies 1
Is inserted, and the fuel assembly 1 of each is
The structure is such that 100 fuel rods are arranged in a matrix and covered with a channel box of about 15 cm square, and the effective length is about 3.7 m. A plurality of control rods 2 and a plurality of in-core neutron detectors 3 for detecting neutron flux are arranged in the core.
【0003】沸騰水型原子炉の運転中における燃料の健
全性を確保するためには、燃料集合体1を構成する燃料
棒の単位長さ当りの発生熱出力(以下「線出力密度」と呼
ぶ)を制限値以下に抑えることが必要である。従来の技
術では、炉心の監視あるいは予測において、以下のよう
な方法により線出力密度を計算し評価するのが一般的で
ある。In order to ensure the integrity of the fuel during operation of the boiling water reactor, the heat output generated per unit length of the fuel rods constituting the fuel assembly 1 (hereinafter referred to as "linear power density"). ) Must be kept below the limit. In the conventional technique, in monitoring or predicting the core, it is general to calculate and evaluate the linear power density by the following method.
【0004】すなわち、まず炉心を構成する各燃料集合
体1を軸方向に複数の単位ノードに分割し、この単位ノ
ード内では燃料の組成が均質であると近似することによ
り、少数群または修正1群の中性子拡散方程式を解き、
単位ノード平均の中性子束および熱出力(密度)を計算
する。次に、燃料集合体内で最も熱出力の出る燃料棒の
ピーキング係数(「最大ピーキング係数」)を単位ノード
平均の熱出力(密度)に掛けることにより、最大出力燃
料棒の線出力密度(「最大線出力密度」)を計算する。こ
こで使用する最大ピーキング係数は、燃料集合体核計算
コードで計算しておき、燃料集合体の燃焼度とボイド率
の関数として与えておくのが一般的である。上記のよう
にして求まった最大線出力密度を定められた制限値以下
になるように制御すれば、燃料集合体の燃料棒の熱的健
全性は確保できるものとして評価する。That is, first, each fuel assembly 1 forming the core is divided into a plurality of unit nodes in the axial direction, and it is approximated that the composition of the fuel is homogeneous in this unit node, so that the minority group or the modified 1 Solve the neutron diffusion equation of the group,
Calculate unit node average neutron flux and heat output (density). Next, the linear power density (maximum power output) of the fuel rod is calculated by multiplying the unit node average thermal power (density) by the peaking coefficient (“maximum peaking coefficient”) of the fuel rod with the highest thermal output in the fuel assembly. Calculate the linear power density "). The maximum peaking coefficient used here is generally calculated by a fuel assembly core calculation code and given as a function of the burnup and void fraction of the fuel assembly. It is evaluated that the thermal soundness of the fuel rods of the fuel assembly can be secured if the maximum linear power density obtained as described above is controlled to be equal to or less than the defined limit value.
【0005】従来の技術で使用する制限値は、一定値ま
たは燃料集合体の単位ノードの燃焼度を関数として定め
られており、評価が簡単にできるようになっている。The limit value used in the prior art is defined as a constant value or as a function of the burnup of the unit node of the fuel assembly, so that it can be easily evaluated.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】しかし、最近の燃料の
ように高い燃焼度範囲まで使用されるようになってきた
状態では、燃料棒の熱的な健全性は、燃料棒の燃焼度に
強い影響を受けることが判ってきた。そのため、従来技
術のように、最大出力燃料棒の線出力密度だけを評価し
て、燃料棒の燃焼度とは関係しない制限値との比較で評
価する方法では、燃料棒の健全性を正確に評価できない
欠点がある。また、従来技術の評価方法では、燃料棒の
燃焼度を使用しない制限値を包含的に定めて評価するの
が一般的であり、過度の余裕を取った制限値を定めて運
用する必要があるため、燃料の経済性を損なうことにな
っている。However, in the state where the fuel has been used up to a high burnup range like the recent fuel, the thermal soundness of the fuel rod is strong against the burnup of the fuel rod. I've learned to be affected. Therefore, as in the prior art, in the method of evaluating only the linear power density of the maximum output fuel rod and comparing it with the limit value that is not related to the burnup of the fuel rod, the soundness of the fuel rod can be accurately measured. There are drawbacks that cannot be evaluated. In addition, in the evaluation method of the prior art, it is general that the limit value that does not use the burnup of the fuel rod is comprehensively set and evaluated, and it is necessary to set and operate the limit value with an excessive margin. As a result, the economy of fuel is impaired.
【0007】このように、従来技術の評価方法では、高
い燃焼度範囲になってくると、燃料棒の健全性を正確に
評価できない欠点がある。また、燃料棒の健全性を保つ
ためには、過度の余裕を取った制限値を定めて運用する
必要があるため、燃料の経済性を損なうことになる。As described above, the conventional evaluation method has a drawback that the soundness of the fuel rod cannot be accurately evaluated in the high burnup range. Further, in order to maintain the soundness of the fuel rod, it is necessary to set and operate a limit value with an excessive margin, which impairs fuel economy.
【0008】本発明は、このような点に鑑み、沸騰水型
原子炉の炉心内に配置された燃料集合体の燃料棒毎の熱
的健全性を詳細に評価できる燃料棒熱的特性評価方法及
び装置を得ることを目的とする。In view of the above, the present invention is a fuel rod thermal characteristic evaluation method capable of evaluating in detail the thermal integrity of each fuel rod of a fuel assembly arranged in the core of a boiling water reactor. And to obtain the device.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】請求項1に係わる発明
は、沸騰水型原子炉の炉心内に配置された燃料集合体を
軸方向に複数に分割した領域を単位ノードとして計算し
た燃料集合体ノード出力分布に、ノード毎の燃焼度とボ
イド率の関数として与えられた燃料集合体の各燃料棒毎
のピーキング係数を掛けることにより、全部または特定
の燃料棒について、単位ノードの熱的特性を計算し、各
燃料棒毎の単位ノード燃焼度との関係から定められた制
限値と比較することにより、燃料棒毎の熱的健全性を評
価することを特徴とする。According to a first aspect of the present invention, a fuel assembly calculated by using a region in which a fuel assembly arranged in a core of a boiling water reactor is divided into a plurality of units as a unit node is calculated. By multiplying the node output distribution by the peaking coefficient for each fuel rod of the fuel assembly given as a function of burnup and void fraction for each node, the thermal characteristics of the unit node can be determined for all or specific fuel rods. It is characterized in that the thermal soundness of each fuel rod is evaluated by calculating and comparing with a limit value determined from the relationship with the unit node burnup of each fuel rod.
【0010】請求項2に係わる発明は、請求項1記載の
発明において、沸騰水型原子炉の炉心内に配置された炉
内中性子検出器の信号を利用して、燃料集合体ノード出
力分布の計算値を補正することを特徴とする。According to a second aspect of the invention, in the first aspect of the invention, the signal of the fuel assembly node output distribution is utilized by utilizing the signal of the in-reactor neutron detector arranged in the core of the boiling water reactor. The feature is that the calculated value is corrected.
【0011】請求項3に係わるは発明は、請求項1また
は2記載の発明において、沸騰水型原子炉の炉心内に配
置された燃料集合体の各燃料棒毎のピーキング係数を計
算する時に、制御棒が挿入されていた状態の片燃えの影
響による中性束の変化量および隣接した燃料集合体の影
響による中性子束の変化量の少なくとも一方により補正
することを特徴とする。According to a third aspect of the invention, in the invention according to the first or second aspect, when the peaking coefficient for each fuel rod of the fuel assembly arranged in the core of the boiling water reactor is calculated, It is characterized in that the correction is performed by at least one of the change amount of the neutral flux due to the influence of one-sided combustion with the control rod inserted and the change amount of the neutron flux due to the influence of the adjacent fuel assembly.
【0012】請求項4に係わる発明は、請求項1乃至3
のいずれかに記載の発明において、沸騰水型原子炉の炉
心内に配置された燃料集合体の各燃料棒毎の単位ノード
燃焼度を計算する時に、制御棒の影響による中性子束の
変化量および隣接した燃料集合体の影響による中性子束
の変化量の少なくとも一方の積算により補正することを
特徴とする。The invention according to claim 4 relates to claims 1 to 3.
In the invention described in any one of, when calculating the unit node burnup for each fuel rod of the fuel assembly placed in the core of the boiling water reactor, the amount of change in neutron flux due to the influence of control rods and It is characterized in that it is corrected by integrating at least one of the changes in the neutron flux due to the influence of adjacent fuel assemblies.
【0013】請求項5に係わるは発明は、請求項1乃至
4のいずれかに記載の発明において、沸騰水型原子炉の
複数の状態について、燃料集合体ノード出力分布を時系
列に記憶しておき、燃料集合体の各燃料棒毎のピーキン
グ係数を掛けることにより、全部または特定の燃料棒に
ついて、燃料棒の熱的特性の時間変化を評価することを
特徴とする。According to a fifth aspect of the invention, in the invention according to any one of the first to fourth aspects, the fuel assembly node output distribution is stored in time series for a plurality of states of the boiling water reactor. Every other time, the peaking coefficient of each fuel rod of the fuel assembly is multiplied to evaluate the time change of the thermal characteristics of the fuel rods for all or a specific fuel rod.
【0014】請求項6に係わる発明は、請求項1乃至5
のいずれかに記載の発明において、沸騰水型原子炉の複
数の状態について、燃料集合体ノード出力分布を時系列
に記憶しておき、燃料集合体の各燃料棒毎のピーキング
係数を掛けることにより、全部または特定の燃料棒につ
いて、燃料棒の熱的特性の時間変化を評価し、その結果
を用いて燃料棒の熱機械特性を評価することを特徴とす
る。The invention according to claim 6 relates to claims 1 to 5.
In the invention described in any one of the above, for a plurality of states of the boiling water reactor, by storing the fuel assembly node output distribution in time series, by multiplying the peaking coefficient for each fuel rod of the fuel assembly , All or specific fuel rods, the temporal change of the thermal properties of the fuel rods is evaluated, and the thermomechanical properties of the fuel rods are evaluated using the results.
【0015】請求項7に係わる発明は、請求項1乃至6
のいずれかに記載の発明において、燃料集合体ノード出
力分布を計算するプログラムと、燃料集合体内の燃料棒
毎の熱的特性を計算するプログラムを分離し、同一また
は異なる計算機で処理することを特徴とする。The invention according to claim 7 relates to claims 1 to 6.
In the invention described in any one of 1, the program for calculating the fuel assembly node output distribution and the program for calculating the thermal characteristics of each fuel rod in the fuel assembly are separated and processed by the same or different computers. And
【0016】請求項8に係わる発明は、請求項1乃至7
のいずれかに記載の発明において、燃料集合体ノード出
力分布を計算する計算機と、燃料集合体内の燃料棒毎の
熱的特性を計算する計算機を分離し、燃料集合体内の燃
料棒毎の熱的特性を計算する計算機を複数台で処理する
ことを特徴とする。The invention according to claim 8 relates to claims 1 to 7.
In the invention described in any one of 1, the computer for calculating the fuel assembly node output distribution and the computer for calculating the thermal characteristics for each fuel rod in the fuel assembly are separated, and the thermal characteristics for each fuel rod in the fuel assembly are separated. It is characterized in that a plurality of computers for calculating characteristics are processed.
【0017】請求項9に係わる発明は、請求項1乃至8
のいずれかに記載の発明において、原子力発電所に設置
された炉心性能監視装置の燃料集合体ノード出力分布周
期的計算結果のうち、全部または特定の結果のみを同一
計算機または異なる計算機に保存しておき、燃料集合体
内の燃料棒毎の熱的特性を計算することを特徴とする。The invention according to claim 9 relates to claims 1 to 8.
In the invention described in any one of the above, among the fuel assembly node output distribution periodic calculation results of the core performance monitoring device installed in the nuclear power plant, all or only specific results are stored in the same computer or different computers. In addition, the thermal characteristics of each fuel rod in the fuel assembly are calculated.
【0018】請求項10に係わる発明は、請求項1乃至
9のいずれかに記載の発明において、原子力発電所に設
置された炉心性能監視装置の燃料集合体ノード出力分布
周期的計算結果を、常時または特定の周期で、ネットワ
ークを利用して異なる計算機に伝送し、燃料集合体内の
燃料棒毎の熱的特性を計算することを特徴とする。According to a tenth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the first to ninth aspects, the fuel assembly node output distribution periodic calculation result of the core performance monitoring device installed in the nuclear power plant is always calculated. Alternatively, it is characterized in that it is transmitted to different computers using a network at a specific cycle to calculate the thermal characteristics of each fuel rod in the fuel assembly.
【0019】請求項11に係わる発明は、請求項1乃至
10のいずれかに記載の発明において、原子力発電所に
設置された炉心性能監視装置の燃料集合体ノード出力分
布周期的計算結果の全部または一部を保存しておき、ネ
ットワークを利用して要求のあった特定の燃料集合体に
ついての計算結果を異なる計算機に伝送し、燃料集合体
内の燃料棒毎の熱的特性を計算することを特徴とする。The invention according to claim 11 is the invention according to any one of claims 1 to 10, in which all or all of the fuel assembly node output distribution periodic calculation results of the core performance monitoring device installed in the nuclear power plant are A part of it is saved, and the calculation result for a specific fuel assembly requested by using the network is transmitted to different computers, and the thermal characteristics of each fuel rod in the fuel assembly are calculated. And
【0020】請求項12に係る発明は、評価の対象とな
る原子炉の運転状態と熱的特性を評価する燃料棒を設定
し、データ記憶部に格納する計算条件設定部と、上記計
算条件設定部で設定された運転状態に対して、単位ノー
ド平均の中性子束、熱出力およびボイド率分布を計算
し、上記データ記憶部に格納する燃料集合体ノード出力
分布計算部と、単位ノード平均熱出力とボイド率分布を
使って、単位ノード燃焼度と履歴ボイド率を計算し、デ
ータ記憶部に格納する燃料集合体ノード燃焼度分布計算
部と、単位ノード燃焼度とボイド率分布を使って、燃料
棒毎の出力ピーキング係数を計算し、データ記憶部に格
納する燃料棒出力ピーキング係数計算部と、単位ノード
平均熱出力と燃料棒出力ピーキング係数を使って、燃料
棒毎の線出力密度を計算し、データ記憶部に格納する燃
料棒線出力密度計算部と、単位ノード燃焼度と履歴ボイ
ド率を使って、燃料棒毎の燃焼度を計算しデータ記憶部
に格納する燃料棒燃焼度計算部と、上記燃料棒毎の線出
力密度と燃料棒毎の燃焼度を使って、燃料棒毎の制限値
との比較評価を行う熱的制限値比較評価部と、上記熱的
制限値比較評価部の出力である燃料棒毎の制限値との比
較結果を集計し、原子炉内の最も厳しい燃料棒の情報や
詳細情報を出力する計算結果出力部を有することを特徴
とする。According to a twelfth aspect of the present invention, there is provided a calculation condition setting section for setting a fuel rod for evaluating the operating state and thermal characteristics of the reactor to be evaluated and storing it in a data storage section, and the above calculation condition setting. For the operating conditions set in the section, the unit node average neutron flux, heat output, and void fraction distribution are calculated, and the fuel assembly node output distribution calculation unit is stored in the above data storage unit, and the unit node average heat output. And the void fraction distribution are used to calculate the unit node burnup and the history void fraction, and the fuel assembly node burnup distribution calculation unit that stores the data in the data storage unit and the unit node burnup and void fraction distribution are used to calculate the fuel The output power peaking coefficient for each rod is calculated and the linear output density for each fuel rod is calculated using the fuel rod output peaking coefficient calculation unit that stores it in the data storage unit, the unit node average heat output and the fuel rod output peaking coefficient. Fuel rod power density calculation unit that calculates the fuel rod burn-up density stored in the data storage unit, and calculates the burnup of each fuel rod using the unit node burnup and the history void ratio, and stores it in the data storage unit Section, the thermal limit value comparative evaluation section for performing comparative evaluation with the limit value for each fuel rod by using the linear power density for each fuel rod and the burnup for each fuel rod, and the thermal limit value for comparative evaluation. It is characterized in that it has a calculation result output unit for collecting the comparison result with the limit value for each fuel rod which is the output of the unit and outputting the information and detailed information of the severest fuel rod in the reactor.
【0021】請求項13に係る発明は、請求項12に係
る発明において、燃料集合体ノード出力分布を補正する
出力分布計算部を有することを特徴とする。According to a thirteenth aspect of the present invention, in the twelfth aspect of the present invention, an output distribution calculator for correcting the fuel assembly node output distribution is provided.
【0022】請求項14に係る発明は、請求項12また
は13に係る発明において、燃料棒出力ピーキング係数
を補正する出力ピーキング係数補正計算部を有すること
を特徴とする。The invention according to claim 14 is characterized in that, in the invention according to claim 12 or 13, there is provided an output peaking coefficient correction calculation section for correcting the fuel rod output peaking coefficient.
【0023】請求項15に係る発明は、請求項12乃至
14のいずれかに係る発明において、燃料棒の燃焼度を
補正する燃料棒燃焼度補正計算部を有することを特徴と
する。According to a fifteenth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the twelfth to fourteenth aspects, a fuel rod burnup correction calculation unit for correcting the burnup of the fuel rod is provided.
【0024】[0024]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明する。図1は本発明の第1の実施の形態を示すブ
ロック構成図である。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below. FIG. 1 is a block diagram showing the first embodiment of the present invention.
【0025】図1において符号10は計算条件設定部で
あって、評価の対象となる原子炉の運転状態と熱的特性
を評価する燃料棒を設定し、データ記憶部11に格納さ
れる。上記データ記憶部11には、燃料集合体ノード出
力分布計算部12で計算された単位ノード平均の中性子
束、熱出力(密度)及びボイド率分布、燃料集合体ノー
ド燃焼度分布計算部13で計算された単位ノード燃焼度
と履歴ボイド率、燃料棒出力ピーキング係数計算部14
で計算された燃料棒毎の出力ピーキング係数、燃料棒線
出力密度計算部15で計算された燃料棒毎の線出力密
度、及び燃料棒燃焼度計算部16で計算された燃料棒毎
の燃焼度がそれぞれ入力格納される。In FIG. 1, reference numeral 10 is a calculation condition setting unit, which sets a fuel rod for evaluating the operating state and thermal characteristics of the reactor to be evaluated and stores it in the data storage unit 11. In the data storage unit 11, the unit node average neutron flux calculated by the fuel assembly node output distribution calculation unit 12, the heat output (density) and void fraction distribution, and the fuel assembly node burnup distribution calculation unit 13 calculate Burned unit node burn-up, history void fraction, fuel rod output peaking coefficient calculator 14
The output peaking coefficient for each fuel rod calculated in step 1, the linear power density for each fuel rod calculated in the fuel rod linear power density calculation part 15, and the burnup for each fuel rod calculated in the fuel rod burnup calculation part 16. Are input and stored respectively.
【0026】すなわち、燃料集合体ノード出力分布計算
部12では、計算条件設定部10で設定された運転状態
に対して、中性子拡散方程式を解き、単位ノード平均の
中性子束、熱出力(密度)およびボイド率分布が計算さ
れ、その単位ノード平均の中性子束、熱出力(密度)お
よびボイド率分布がデータ記憶部11に格納される。ま
た、燃料集合体ノード燃焼度分布計算部13では、燃料
集合体ノード出力分布計算部12で計算された単位ノー
ド平均熱出力とボイド率分布を使って、単位ノード燃焼
度と履歴ボイド率が計算され、その単位ノード燃焼度と
履歴ボイド率がデータ記憶部11に格納される。さら
に、燃料棒出力ピーキング係数計算部14では、燃料集
合体ノード燃焼度分布計算部13で計算された単位ノー
ド燃焼度と燃料集合体ノード出力分布計算部12で計算
されたボイド率分布を使って、燃料棒毎の出力ピーキン
グ係数が計算され、データ記憶部11に格納される。燃
料棒線出力密度計算部15では、燃料集合体ノード出力
分布計算部12で計算された単位ノード平均熱出力と燃
料棒出力ピーキング係数計算部14で計算された燃料棒
出力ピーキング係数を使って、燃料棒毎の線出力密度が
計算され、データ記憶部11に格納される。また、燃料
棒燃焼度計算部16では、燃料集合体ノード燃焼度分布
計算部13で計算された単位ノード燃焼度と履歴ボイド
率を使って、燃料棒毎の燃焼度が計算され、データ記憶
部11に格納される。That is, the fuel assembly node output distribution calculation unit 12 solves the neutron diffusion equation with respect to the operating state set by the calculation condition setting unit 10, and the unit node average neutron flux, heat output (density) and The void fraction distribution is calculated, and the unit node average neutron flux, heat output (density), and void fraction distribution are stored in the data storage unit 11. Further, the fuel assembly node burnup distribution calculation unit 13 calculates the unit node burnup and the history void ratio using the unit node average heat output and void ratio distribution calculated by the fuel assembly node output distribution calculation unit 12. Then, the unit node burnup and the history void fraction are stored in the data storage unit 11. Further, the fuel rod output peaking coefficient calculation unit 14 uses the unit node burnup calculated by the fuel assembly node burnup distribution calculation unit 13 and the void fraction distribution calculated by the fuel assembly node output distribution calculation unit 12. The output peaking coefficient for each fuel rod is calculated and stored in the data storage unit 11. The fuel rod power density calculation unit 15 uses the unit node average heat output calculated by the fuel assembly node power distribution calculation unit 12 and the fuel rod output peaking coefficient calculated by the fuel rod output peaking coefficient calculation unit 14 The linear power density for each fuel rod is calculated and stored in the data storage unit 11. Further, the fuel rod burnup calculation unit 16 calculates the burnup for each fuel rod using the unit node burnup and the history void ratio calculated by the fuel assembly node burnup distribution calculation unit 13, and the data storage unit 11 is stored.
【0027】そして、上記燃料棒毎の線出力密度と燃料
棒毎の燃焼度を使って、熱的制限値比較評価部17で燃
料棒毎の制限値との比較評価が行なわれ、熱的制限値比
較評価部17の出力である燃料棒毎の制限値との比較結
果が計算結果出力部18で集計され、原子炉内の最も厳
しい燃料棒の情報や詳細情報が出力される。Then, using the linear power density for each fuel rod and the burnup for each fuel rod, the thermal limit value comparison and evaluation section 17 performs a comparative evaluation with the limit value for each fuel rod, and the thermal limit is carried out. The result of comparison with the limit value for each fuel rod, which is the output of the value comparison / evaluation unit 17, is totaled by the calculation result output unit 18, and the strictest fuel rod information and detailed information in the reactor are output.
【0028】評価の対象となる沸騰水型原子炉の炉心
は、従来技術と同様に、図8に示すように構成されてい
る。炉心内には、複数の燃料集合体1が挿入されてお
り、その各々の燃料集合体1は、50〜100本の燃料
棒を行列形に配置し、約15cm角のチャンネルボックス
に覆われた構造となっており、有効長さは約3.7mで
ある。また炉心内には、複数の制御棒2、中性子束を検
出するための複数個の炉内中性子検出器3が配置されて
いる。The core of the boiling water reactor to be evaluated is constructed as shown in FIG. 8 as in the prior art. A plurality of fuel assemblies 1 are inserted in the core, and each fuel assembly 1 has 50 to 100 fuel rods arranged in a matrix and is covered with a channel box of about 15 cm square. It has a structure and its effective length is about 3.7 m. A plurality of control rods 2 and a plurality of in-core neutron detectors 3 for detecting neutron flux are arranged in the core.
【0029】この実施の形態において、沸騰水型原子炉
の炉心内に配置された燃料集合体1を軸方向に複数に分
割した領域を単位ノードに分割するが、代表的な例とし
て、110万級沸騰水型原子炉では764体の燃料集合
体1があり、軸方向の分割数を24分割とすると、18
336の単位ノードとなる。また、沸騰水型原子炉の燃
料集合体1は、50〜100本の燃料棒で構成されてい
るので、約90万〜約180万個の燃料棒の単位ノード
が計算対象となる。そのため、全部の燃料棒を対象とし
た計算では、計算時間やデータ記憶部11の記憶容量が
大きくなりすぎることがある。そのため、必要に応じ
て、計算条件設定部10において、計算対象燃料棒を限
定する設定ができるようにする。例えば、燃料集合体1
が原子炉内に対称的に規則正しく配列されている事を利
用して、原子炉内を4分割して1/4領域だけや8分割
して1/8領域だけを計算する方法がある。また、従来
技術と同様の方法で最大出力燃料棒の線出力密度を計算
し、炉心内の厳しい上位の複数ノード(例えば100ノ
ード程度)に含まれる燃料棒について、詳細な燃料棒線
出力密度計算を実行するように設定する方法もある。さ
らに、特別に指定した燃料集合体について、詳細な燃料
棒線出力密度計算を実行するように設定する方法もあ
る。In this embodiment, a region where the fuel assembly 1 arranged in the core of a boiling water reactor is divided into a plurality of parts in the axial direction is divided into unit nodes. In a class boiling water reactor, there are 764 fuel assemblies 1, and if the number of axial divisions is 24, then 18
It becomes 336 unit nodes. Moreover, since the fuel assembly 1 of the boiling water reactor is composed of 50 to 100 fuel rods, unit nodes of about 900,000 to about 1.8 million fuel rods are the calculation targets. Therefore, in the calculation for all the fuel rods, the calculation time and the storage capacity of the data storage unit 11 may become too large. Therefore, the calculation condition setting unit 10 can be set to limit the fuel rods to be calculated, if necessary. For example, fuel assembly 1
There is a method of calculating only the 1/4 region by dividing the inside of the reactor into four and dividing it into eight by utilizing the fact that the are regularly and symmetrically arranged in the reactor. Further, the linear power density of the maximum power fuel rod is calculated by the same method as the conventional technique, and the detailed fuel rod linear power density calculation is performed for the fuel rods included in the severe upper nodes (for example, about 100 nodes) in the core. There is also a way to set to run. Furthermore, there is also a method of setting to perform detailed fuel rod power density calculation for a specially designated fuel assembly.
【0030】燃料集合体ノード出力分布計算部12は、
単位ノード内で燃料の組成が均質であると近似すること
により、少数群(中性子群を高速中性子群、熱外中性子
群および熱中性子群の少数のエネルギー群に分けたも
の)、または修正1群(中性子群を高速中性子群の一群
だけからなると修正したもの)の中性子拡散方程式を解
き、核熱水力特性計算をカップリングさせて、単位ノー
ド平均の中性子束、熱出力(密度)およびボイド率分布
を計算する。The fuel assembly node output distribution calculator 12
By approximating that the composition of the fuel is homogeneous within the unit node, a minority group (the neutron group is divided into a fast neutron group, an epithermal neutron group, and a small number of energy groups of thermal neutron groups), or a modified one group Solving the neutron diffusion equation (the neutron group is modified to consist of only one group of fast neutrons) and coupling the nuclear thermal-hydraulic characteristic calculation, unit node average neutron flux, thermal power (density) and void fraction Calculate the distribution.
【0031】燃料集合体ノード燃焼度分布計算部13
は、単位ノード平均熱出力と起点状態からの時間増分を
掛けて、単位ノード燃焼度増分を求め、データ記憶部1
1の計算起点の単位ノード燃焼度に加えることにより、
対象となる時点の単位ノード燃焼度を計算する。また、
ボイド率分布と起点状態からの時間増分を掛けて、履歴
ボイド率分布増分を求め、データ記憶部11の計算起点
の履歴ボイド率に加えることにより、対象となる時点の
履歴ボイド率を計算する。Fuel assembly node burnup distribution calculator 13
Is calculated by multiplying the unit node average heat output by the time increment from the starting state to obtain the unit node burnup increment.
By adding to the unit node burnup of the calculation starting point of 1,
Calculate the unit node burnup at the time of interest. Also,
By multiplying the void fraction distribution by the time increment from the starting point state to obtain the historical void fraction distribution increment and adding it to the historical void fraction of the calculation starting point of the data storage unit 11, the historical void fraction at the target time point is calculated.
【0032】燃料棒出力ピーキング係数計算部14は、
単位ノード燃焼度とボイド率分布を使って、燃料棒毎の
出力ピーキング係数を計算する。燃料棒毎の出力ピーキ
ング係数を計算する方法には種々の方法があるが、本実
施の形態では比較的簡単な方法例として、無限格子体系
の計算例を示す。単位ノード内の燃料棒出力ピーキング
係数は、一般に着目する単位ノード内の燃料集合体の幾
何学的形状と各燃料棒の濃縮度、ガドリニアなどの可燃
性毒物の分布等で区別される単位ノード固有のインデッ
クス(「燃料タイプ」)で整理される。燃料棒毎の出力ピ
ーキング係数は、燃料タイプ毎に行う燃料集合体の設計
計算によって、燃焼度e0、e1、e2…の各々について、ボ
イド率v0、v1、v2…の無限格子体系における非均質中性
子拡散方程式の解として得られるので、その値を数表ま
たはフィッティング式の係数の数表形式としてデータ記
憶部11に記憶しておく。フィッティング式としては、
燃焼度ei(i=1、2、…)毎にボイド率の多項式からなる
関数で記憶する方法と、燃焼度eとボイド率vに関する多
項式からなる関数で記憶する方法がある。なお、数表お
よびフィッティング式の係数の数表は、着目する単位ノ
ードに制御棒2が入っている場合と入っていない場合に
ついて、2通り得られるので各々を記憶しておく。The fuel rod output peaking coefficient calculation unit 14
The unit node burnup and void fraction distribution are used to calculate the power peaking coefficient for each fuel rod. There are various methods for calculating the output peaking coefficient for each fuel rod, but in the present embodiment, a calculation example of an infinite lattice system will be shown as a comparatively simple method example. The fuel rod output peaking coefficient in a unit node is unique to the unit node, which is generally distinguished by the geometric shape of the fuel assembly in the unit node, the enrichment of each fuel rod, and the distribution of combustible poisons such as gadolinia. Organized by the index (“fuel type”). The output peaking coefficient for each fuel rod is a non-homogeneous neutron in an infinite lattice system with void fractions v0, v1, v2 ... for each of burnups e0, e1, e2 ..., by the fuel assembly design calculation performed for each fuel type. Since it is obtained as a solution of the diffusion equation, its value is stored in the data storage unit 11 in the form of a numerical table or a numerical table of coefficients of the fitting equation. As a fitting formula,
There is a method of storing each burnup ei (i = 1, 2, ...) By a function consisting of a polynomial of void fraction, and a method of storing by a function consisting of a polynomial of burnup e and a void fraction v. It should be noted that the numerical table and the numerical table of the coefficients of the fitting equation can be obtained in two cases, with and without the control rod 2 included in the unit node of interest.
【0033】燃料棒線出力密度計算部15は、単位ノー
ド平均熱出力と燃料棒出力ピーキング係数を使って、燃
料棒ノード毎の線出力密度を次式により計算する。
LHGR(I,J,K)=α*P*LPF(I,J,K) ……………(1)
ここで、
LHGR(I,J,K):燃料棒(I,J)の単位ノードKの線出力密度
P :燃料集合体単位ノードの平均熱出力
LPF(I,J,K):燃料棒(I,J)の単位ノードKの出力ピーキン
グ係数
α :比例係数
である。The fuel rod linear power density calculation unit 15 uses the unit node average heat output and the fuel rod power peaking coefficient to calculate the linear power density for each fuel rod node by the following equation. LHGR (I, J, K) = α * P * LPF (I, J, K) …………… (1) where LHGR (I, J, K) is the unit of fuel rod (I, J). The linear output density P of the node K: average heat output LPF (I, J, K) of the fuel assembly unit node: output peaking coefficient α of the unit node K of the fuel rod (I, J): proportional coefficient.
【0034】燃料棒燃焼度計算部16は、単位ノード燃
焼度と履歴ボイド率を使って、燃料棒ノード毎の燃焼度
を次式により計算する。
LEXP(I,J,K)=E*LPE(I,J,K) ……………(2)
ここで、
LEXP(I,J,K):燃料棒(I,J)の単位ノードKの燃焼度
E :燃料集合体単位ノードの燃焼度
LPE(I,J,K):燃料棒(I,J)の単位ノードKの燃焼度ピーキ
ング係数
である。The fuel rod burnup calculation unit 16 calculates the burnup for each fuel rod node by the following equation using the unit node burnup and the hysteresis void ratio. LEXP (I, J, K) = E * LPE (I, J, K) …………… (2) where LEXP (I, J, K) is the unit node K of the fuel rod (I, J). Burnup E of fuel assembly unit node LPE (I, J, K): burnup peaking coefficient of unit node K of fuel rod (I, J).
【0035】上記の計算に使用する燃料棒(I,J)の単位
ノードKの燃焼度ピーキング係数:LPE(I,J,K)は、燃料
タイプ毎に行う燃料集合体の設計計算によって、燃焼度
e0、e1、e2…の各々について、履歴ボイド率vh0、vh1、
vh2…の無限格子体系における非均質中性子拡散方程式
の解として得られるので、その値を数表またはフィッテ
ィング式の係数の数表形式としてデータ記憶部11に記
憶しておく。フィッティング式としては、燃焼度ei(i=
1、2、…)毎に履歴ボイド率の多項式からなる関数で記
憶する方法と、燃焼度eと履歴ボイド率vhに関する多項
式からなる関数で記憶する方法がある。The burnup peaking coefficient: LPE (I, J, K) of the unit node K of the fuel rod (I, J) used in the above calculation is calculated by the fuel assembly design calculation performed for each fuel type. Every time
For each of e0, e1, e2 ... History void ratios vh0, vh1,
Since it is obtained as a solution of the non-homogeneous neutron diffusion equation in the infinite lattice system of vh2 ..., Its value is stored in the data storage unit 11 as a numerical table or a numerical table of coefficients of the fitting equation. As a fitting formula, burnup ei (i =
There is a method of storing with a function consisting of a polynomial of the hysteresis void ratio for each 1, 2, ...
【0036】熱的制限値比較評価部17は、(1)式によ
り求まった燃料棒ノード毎の線出力密度:LHGR(I,J,K)
と、(2)式により求まった燃料棒ノード毎の燃焼度:LEX
P(I,J,K)を使って、燃料棒ノード毎の制限値(「燃料棒
熱的制限値」)との比較評価を行う。燃料棒熱的制限値
は、図2に示す例(符号19)のように、種々の安全解
析で決定され、一般に燃料棒ノード毎の燃焼度が高くな
るにつれて減少する傾向がある。熱的制限値比較評価部
17は、燃料棒熱的制限値19を燃料棒燃焼度との関係
で数表または関数で記憶しておき、燃料棒ノード毎の燃
焼度:LEXP(I,J,K)に対応する燃料棒熱的制限値:LIMIT
(I,J,K)を求める。求まった燃料棒熱的制限値:LIMIT
(I,J,K)を使用して、次式により、燃料棒ノード毎の線
出力密度:LHGR(I,J,K)がどれくらいの余裕になってい
るかを比率で評価する。
FLPD(I,J,K)=LHGR(I,J,K)/LIMIT(I,J,K) ……………(3)
ここで、
FLPD(I,J,K):燃料棒(I,J)の単位ノードKの制限値に対
する比率
LHGR(I,J,K):燃料棒(I,J)の単位ノードKの線出力密度
LIMIT(I,J,K):燃料棒(I,J)の単位ノードKの燃焼度に対
する燃料棒熱的制限値
である。The thermal limit value comparison / evaluation unit 17 determines the linear power density for each fuel rod node obtained by the equation (1): LHGR (I, J, K).
And the burnup for each fuel rod node obtained by equation (2): LEX
P (I, J, K) is used to perform a comparative evaluation with the limit value for each fuel rod node (“fuel rod thermal limit value”). The fuel rod thermal limit value is determined by various safety analyzes as in the example (reference numeral 19) shown in FIG. 2, and generally tends to decrease as the burnup of each fuel rod node increases. The thermal limit value comparison / evaluation unit 17 stores the fuel rod thermal limit value 19 as a numerical table or a function in relation to the fuel rod burnup, and the burnup for each fuel rod node: LEXP (I, J, Fuel rod thermal limit value corresponding to (K): LIMIT
Find (I, J, K). Obtained fuel rod thermal limit value: LIMIT
Using (I, J, K), the linear power density for each fuel rod node: LHGR (I, J, K) is evaluated by a ratio according to the following formula. FLPD (I, J, K) = LHGR (I, J, K) / LIMIT (I, J, K) …………… (3) where FLPD (I, J, K): Fuel rod (I , J) to the limit value of the unit node K LHGR (I, J, K): linear power density LIMIT (I, J, K) of the unit node K of the fuel rod (I, J): fuel rod (I, J It is the fuel rod thermal limit value for the burnup of the unit node K of J).
【0037】計算結果出力部18は、熱的制限値比較評
価部17の出力である燃料棒毎の制限値に対する比率:
FLPD(I,J,K)を集計し、燃料集合体内で最も厳しい燃料
棒や原子炉内の最も厳しい燃料棒の情報を出力する。The calculation result output unit 18 is a ratio of the output of the thermal limit value comparison / evaluation unit 17 to the limit value for each fuel rod:
FLPD (I, J, K) is totaled and the information of the severest fuel rod in the fuel assembly and the severest fuel rod in the reactor is output.
【0038】上記のように、本発明では、各燃料棒毎の
単位ノード線出力密度を計算し、各燃料棒毎の単位ノー
ド燃焼度との関係から定められた燃料棒熱的制限値と比
較することにより、個々の燃料棒の熱的健全性を正確に
評価することができる。As described above, in the present invention, the unit node line power density for each fuel rod is calculated and compared with the fuel rod thermal limit value determined from the relationship with the unit node burnup for each fuel rod. By doing so, the thermal integrity of individual fuel rods can be accurately evaluated.
【0039】図3は、本発明の第2の実施の形態を示す
ブロック構成図であり、第1の実施の形態に、出力分布
補正計算部20が追加されている。一般に、燃料集合体
ノード出力分布計算部12は、中性子拡散方程式を解
き、単位ノード平均の中性子束、熱出力(密度)を計算
するが、モデル化に起因する計算誤差が含まれる。原子
炉炉心内には、複数個の固定形中性子検出器による局部
出力モニタと、軸方向にある管の内部を動く可動形中性
子検出器の読みから燃料集合体間隙の中性子束分布が測
定できるように、炉内中性子検出器3が設置されてい
る。出力分布補正計算部20は、燃料集合体ノード出力
分布計算部12で計算された燃料集合体間隙の中性子束
分布計算値と炉内中性子検出器3の測定値を比較するこ
とにより、燃料集合体内の中性子束や熱出力分布が測定
値に合うようにする出力分布補正係数を算出する。そし
て、その出力分布補正係数を使用して、燃料集合体ノー
ド出力分布計算部12で中性子拡散方程式の解が修正さ
れ、モデル化に起因する計算誤差が修正される。なお、
上記の出力分布補正係数は、モデル化に起因する計算誤
差を修正するものであり、原子炉の将来の運転状態を評
価する場合にも、適用できる利点がある。しかして、こ
の実施の形態においても、計算精度を向上させつつ、第
1の実施の形態と同様な作用効果を奏する。FIG. 3 is a block diagram showing a second embodiment of the present invention, in which an output distribution correction calculator 20 is added to the first embodiment. Generally, the fuel assembly node output distribution calculation unit 12 solves the neutron diffusion equation and calculates the average neutron flux and heat output (density) of the unit node, but includes a calculation error due to modeling. In the reactor core, it is possible to measure the neutron flux distribution in the fuel assembly gap from the local power monitor by multiple fixed neutron detectors and the reading of the movable neutron detector that moves inside the tube in the axial direction. An in-reactor neutron detector 3 is installed at. The power distribution correction calculation unit 20 compares the neutron flux distribution calculation value of the fuel assembly gap calculated by the fuel assembly node output distribution calculation unit 12 with the measurement value of the in-reactor neutron detector 3, thereby Calculate the power distribution correction coefficient that makes the neutron flux and heat output distribution of the device match the measured values. Then, using the output distribution correction coefficient, the solution of the neutron diffusion equation is corrected in the fuel assembly node output distribution calculation unit 12, and the calculation error due to modeling is corrected. In addition,
The above-mentioned power distribution correction coefficient corrects a calculation error caused by modeling, and has an advantage that it can be applied also when evaluating a future operating state of a nuclear reactor. Therefore, also in this embodiment, the same operational effect as that of the first embodiment is achieved while improving the calculation accuracy.
【0040】図4は、本発明の第3の実施の形態を示す
ブロック構成図であり、第1の実施の形態に、出力ピー
キング係数補正計算部21が追加されている。第1の実
施の形態において、燃料棒出力ピーキング係数計算部1
4は、単位ノード燃焼度とボイド率分布を使って、燃料
棒毎の出力ピーキング係数を計算する時に、無限格子体
系の計算結果である数表またはフィッティング式の係数
の数表を使用した。しかし、原子炉内に配置された燃料
集合体内の中性子分布は、制御棒2が挿入されていた状
態の片燃えの影響や隣接した燃料集合体の影響を受ける
ために、無限格子体系の中性子分布とは多少の差が発生
する。そのため、原子炉内に配置された燃料集合体内の
燃料棒毎の出力ピーキング係数をより正確に求めるため
には、無限格子体系の出力ピーキング係数に、制御棒が
挿入されていた状態の片燃えの影響や隣接した燃料集合
体の影響を考慮する必要がある。第3の実施の形態は、
上記の補正を行うために、出力ピーキング係数補正計算
部21を追加したものである。出力ピーキング係数補正
計算部21の計算方法の例として、制御棒が挿入されて
いた状態の片燃えの影響は、制御棒挿入期間に比例した
燃料棒毎の出力ピーキング係数の変化量を数表またはフ
ィッティング式の係数の数表で補正する方法がある。ま
た、隣接した燃料集合体の影響を考慮する方法として
は、無限格子体系の着目する燃料集合体の中性子束と着
目する燃料集合体に隣接する燃料集合体の中性子束から
着目する燃料集合体内の中性子拡散方程式の境界値を求
め、この境界値を用いて着目する燃料集合体内の中性子
拡散方程式を解き、無限格子体系の中性子束からの変化
量を計算し、出力ピーキング係数の補正量を計算する方
法がある。FIG. 4 is a block diagram showing a third embodiment of the present invention. An output peaking coefficient correction calculation section 21 is added to the first embodiment. In the first embodiment, the fuel rod output peaking coefficient calculation unit 1
In No. 4, when calculating the output peaking coefficient for each fuel rod using the unit node burnup and the void fraction distribution, the numerical table as the calculation result of the infinite grid system or the numerical table of the coefficient of the fitting formula was used. However, the neutron distribution in the fuel assembly placed in the reactor is affected by one-sided burning with the control rod 2 inserted and the adjacent fuel assembly, so the neutron distribution of the infinite lattice system is There will be some difference between and. Therefore, in order to obtain the output peaking coefficient of each fuel rod in the fuel assembly arranged in the nuclear reactor more accurately, the output peaking coefficient of the infinite lattice system should be adjusted to one It is necessary to consider the effects and the effects of adjacent fuel assemblies. The third embodiment is
The output peaking coefficient correction calculator 21 is added to perform the above correction. As an example of the calculation method of the output peaking coefficient correction calculation unit 21, the influence of one-sided combustion in the state where the control rods are inserted shows the change amount of the output peaking coefficient for each fuel rod, which is proportional to the control rod insertion period. There is a method of making corrections using a table of coefficients in the fitting formula. Further, as a method of considering the influence of adjacent fuel assemblies, the neutron flux of the fuel assembly of interest in the infinite lattice system and the neutron flux of the fuel assembly adjacent to the fuel assembly of interest Obtain the boundary value of the neutron diffusion equation, solve the neutron diffusion equation in the fuel assembly of interest using this boundary value, calculate the change amount from the neutron flux of the infinite lattice system, and calculate the correction amount of the output peaking coefficient There is a way.
【0041】なお、隣接した燃料集合体の影響を考慮す
る場合に、チャンネルボックスの曲がりの影響により、
燃料集合体間の水ギャップが変化する影響を考慮する場
合もある。燃料棒出力ピーキング係数計算部14は、単
位ノード燃焼度とボイド率分布を使って、無限格子体系
の燃料棒毎の出力ピーキング係数を計算し、出力ピーキ
ング係数補正計算部21で計算された出力ピーキング係
数の補正量を掛けて、燃料棒毎の出力ピーキング係数を
計算する。したがって、制御棒が挿入されていた状態の
片燃えの影響や隣接した燃料集合体の影響を考慮した燃
料集合体内の燃料棒毎の出力ピーキング係数をより正確
に求めることができる。しかして、この実施の形態にお
いても、計算精度を向上させつつ、第1及び第2の実施
の形態と同様な作用効果を奏する。When considering the influence of the adjacent fuel assemblies, due to the influence of the bending of the channel box,
In some cases, the effect of changing the water gap between the fuel assemblies is considered. The fuel rod output peaking coefficient calculation unit 14 calculates the output peaking coefficient for each fuel rod of the infinite lattice system using the unit node burnup and the void fraction distribution, and the output peaking correction calculation unit 21 calculates the output peaking coefficient. Multiply the coefficient correction amount to calculate the output peaking coefficient for each fuel rod. Therefore, the output peaking coefficient for each fuel rod in the fuel assembly can be more accurately determined in consideration of the influence of one-sided combustion with the control rod inserted and the influence of the adjacent fuel assembly. Therefore, also in this embodiment, the same operational effects as those of the first and second embodiments are achieved while improving the calculation accuracy.
【0042】図5は、本発明の第4の実施の形態を示す
ブロック構成図であり、第1の実施の形態に、燃料棒燃
焼度補正計算部22が追加されている。第1の実施の形
態において、燃料棒燃焼度計算部16は、単位ノード燃
焼度と履歴ボイド率分布を使って、燃料棒毎の燃焼度を
計算する時に、無限格子体系の計算結果である数表また
はフィッティング式の係数の数表を使用した。しかし、
原子炉内に配置された燃料集合体内の燃焼度ピーキング
は、過去に制御棒2が挿入された期間に影響を受けた
り、隣接した燃料集合体の影響を受けるため、無限格子
体系の燃焼度ピーキングとは多少の差が発生する。第4
の実施の形態は、上記の補正を行うために、燃料棒燃焼
度補正計算部22を追加したものである。燃料棒燃焼度
補正計算部22の計算方法として、制御棒2が挿入され
た期間は、制御棒2が挿入された状態の出力ピーキング
を使用し、積分して蓄積することにより燃焼度ピーキン
グの補正量を計算する方法がある。また、第3の実施の
形態で説明した出力ピーキング係数の補正量を計算する
方法と同様の方法で、隣接した燃料集合体の影響を計算
して出力ピーキングを計算し、積分して蓄積することに
より燃焼度ピーキングの補正量を計算できる。なお、隣
接した燃料集合体の影響を考慮する場合に、チャンネル
ボックスの曲がりの影響により、燃料集合体間の水ギャ
ップが変化する影響を考慮し、積分することにより燃焼
度ピーキングの補正量を計算する場合もある。燃料棒燃
焼度計算部16は、単位ノード燃焼度と履歴ボイド率分
布を使って、無限格子体系の燃料棒毎の燃焼度ピーキン
グを計算し、燃料棒燃焼度補正計算部22で計算された
燃焼度ピーキングの補正量を掛けて、燃料棒毎の燃焼度
を計算する。したがって、制御棒の挿入期間の影響や隣
接した燃料集合体の影響を考慮した燃料集合体内の燃料
棒の燃焼度をより正確に求めることができる。しかし
て、この実施の形態においても、計算精度を向上させつ
つ、第1乃至第3の実施の形態と同様な作用効果を奏す
る。FIG. 5 is a block diagram showing a fourth embodiment of the present invention, in which a fuel rod burnup correction calculation unit 22 is added to the first embodiment. In the first embodiment, the fuel rod burnup calculation unit 16 calculates the burnup for each fuel rod by using the unit node burnup and the history void fraction distribution, and the calculated number of the infinite lattice system. A table or a table of coefficients of the fitting formula was used. But,
Burnup peaking in a fuel assembly placed in a nuclear reactor is affected by the period during which the control rod 2 was inserted in the past, or by adjacent fuel assemblies. There will be some difference between and. Fourth
In the embodiment, the fuel rod burnup correction calculation unit 22 is added to perform the above correction. As a calculation method of the fuel rod burnup correction calculation unit 22, during the period when the control rod 2 is inserted, output peaking in the state where the control rod 2 is inserted is used, and the burnup peaking is corrected by integrating and accumulating. There is a way to calculate the quantity. In addition, by the same method as the method of calculating the correction amount of the output peaking coefficient described in the third embodiment, the influence of the adjacent fuel assemblies is calculated, the output peaking is calculated, and integrated and accumulated. The correction amount of burnup peaking can be calculated by. When considering the effects of adjacent fuel assemblies, the correction amount for burnup peaking is calculated by integrating the effect by the bending of the channel box that changes the water gap between the fuel assemblies. In some cases. The fuel rod burnup calculation unit 16 calculates burnup peaking for each fuel rod in the infinite lattice system using the unit node burnup and the history void fraction distribution, and the burnup calculated by the fuel rod burnup correction calculation unit 22. Multiply the degree peaking correction amount to calculate the burnup for each fuel rod. Therefore, it is possible to more accurately determine the burnup of the fuel rods in the fuel assembly in consideration of the influence of the control rod insertion period and the influence of the adjacent fuel assemblies. Therefore, also in this embodiment, the same operational effects as those of the first to third embodiments are achieved while improving the calculation accuracy.
【0043】図6は、本発明の第5の実施の形態を示す
ブロック構成図であり、第1の実施の形態において、デ
ータ記憶部11が複数個になっている。第1の実施の形
態では、評価の対象となる原子炉の運転状態を一つとし
ているが、第5の実施の形態では、原子炉の複数個の運
転状態を評価の対象とする。第5の実施の形態では、評
価の対象となる複数個の原子炉運転状態のうち、一つの
原子炉運転状態に対して、燃料集合体ノード出力分布計
算部12が、単位ノード平均の中性子束、熱出力(密
度)およびボイド率分布を計算し、燃料集合体ノード燃
焼度分布計算部13が、単位ノード燃焼度と履歴ボイド
率を計算し、データ記憶部11に格納する。その後、次
の原子炉運転状態に対して、同様に、燃料集合体ノード
出力分布計算部12が、単位ノード平均の中性子束、熱
出力(密度)およびボイド率分布を計算し、燃料集合体
ノード燃焼度分布計算部13が、単位ノード燃焼度と履
歴ボイド率を計算し、データ記憶部11に格納する。上
記のように計算し、記憶された複数個の原子炉運転状態
の燃料集合体ノード出力分布を時系列に整理し、第1の
実施の形態と同様に、燃料棒出力ピーキング係数計算部
14が、単位ノード燃焼度とボイド率分布を使って、燃
料棒毎の出力ピーキング係数を計算し、燃料棒線出力密
度計算部15が、単位ノード平均熱出力と燃料棒出力ピ
ーキング係数を使って、燃料棒毎の線出力密度を計算す
る。また、燃料棒燃焼度計算部16は、単位ノード燃焼
度と履歴ボイド率を使って、燃料棒毎の燃焼度を計算す
る。熱的制限値比較評価部17は、燃料棒毎の線出力密
度と燃料棒毎の燃焼度を使って、燃料棒毎の制限値との
比較評価を行う。計算結果出力部18は、上記のように
計算された燃料棒の熱的特性の時間変化を出力する。な
お、上記の計算は、全部の燃料棒を対象とすることも可
能であるが、特定の燃料棒に限定して評価することも可
能である。しかして、この実施の形態においても、燃料
棒の熱的特性の時間変化を効率的に扱え、第1乃至第4
の実施の形態と同様な作用効果を奏する。FIG. 6 is a block diagram showing the fifth embodiment of the present invention. In the first embodiment, a plurality of data storage units 11 are provided. In the first embodiment, the operating state of the reactor to be evaluated is one, but in the fifth embodiment, a plurality of operating states of the reactor are the targets of evaluation. In the fifth embodiment, the fuel assembly node output distribution calculation unit 12 calculates the unit node average neutron flux for one reactor operating state among a plurality of reactor operating states to be evaluated. , The heat output (density) and the void ratio distribution are calculated, and the fuel assembly node burnup distribution calculation unit 13 calculates the unit node burnup and the history void ratio, and stores them in the data storage unit 11. Then, for the next reactor operating state, similarly, the fuel assembly node output distribution calculation unit 12 calculates the unit node average neutron flux, heat output (density) and void fraction distribution, and the fuel assembly node The burnup distribution calculation unit 13 calculates the unit node burnup and the history void ratio, and stores them in the data storage unit 11. The fuel assembly node output distributions of the plurality of operating states of the reactor calculated and stored as described above are arranged in time series, and the fuel rod output peaking coefficient calculation unit 14 calculates the same as in the first embodiment. , The unit node burnup and the void fraction distribution are used to calculate the output peaking coefficient for each fuel rod, and the fuel rod power density calculation unit 15 uses the unit node average heat output and the fuel rod output peaking coefficient to calculate the fuel. Calculate the linear power density for each bar. Further, the fuel rod burnup calculation unit 16 calculates the burnup for each fuel rod using the unit node burnup and the history void fraction. The thermal limit value comparison / evaluation unit 17 uses the linear output density of each fuel rod and the burnup of each fuel rod to perform a comparative evaluation with the limit value of each fuel rod. The calculation result output unit 18 outputs the time change of the thermal characteristics of the fuel rod calculated as described above. The above calculation can be applied to all fuel rods, but it is also possible to limit the evaluation to specific fuel rods. Therefore, also in this embodiment, it is possible to efficiently handle the time change of the thermal characteristics of the fuel rods, and the first to fourth
The same effects as those of the embodiment described above are obtained.
【0044】ところで、上記のようにして求まった燃料
棒の熱的特性の時間変化を使って、燃料棒の挙動解析プ
ログラムを用いて、燃料棒内ガス圧や被覆管応力等の燃
料棒の熱機械特性を評価すれば、燃料棒の健全性をより
正確に評価することが可能となる。By the way, by using the time change of the thermal characteristics of the fuel rod obtained as described above, the behavior of the fuel rod is analyzed, and the heat of the fuel rod such as the gas pressure in the fuel rod and the cladding stress is measured. If the mechanical characteristics are evaluated, the soundness of the fuel rod can be evaluated more accurately.
【0045】図7は、本発明の第6の実施の形態を示す
ブロック構成図であり、第1の実施の形態において、デ
ータ引継ぎ部23が追加され、計算処理が分離されてい
る。第6の実施の形態では、上流側処理において、評価
対象の原子炉の運転状態に対して、燃料集合体ノード出
力分布計算部12が、単位ノード平均の中性子束、熱出
力(密度)およびボイド率分布を計算し、燃料集合体ノ
ード燃焼度分布計算部13が、単位ノード燃焼度と履歴
ボイド率を計算し、上流側データ記憶部11aに格納す
る。データ引継ぎ部23は、上流側データ記憶部11a
のデータを下流側データ記憶部11bに格納する。下流
側処理において、燃料棒出力ピーキング係数計算部14
が、単位ノード燃焼度とボイド率分布を使って、燃料棒
毎の出力ピーキング係数を計算し、燃料棒線出力密度計
算部15が、単位ノード平均熱出力と燃料棒出力ピーキ
ング係数を使って、燃料棒毎の線出力密度を計算する。
また、燃料棒燃焼度計算部16は、単位ノード燃焼度と
履歴ボイド率を使って、燃料棒毎の燃焼度を計算する。
熱的制限値比較評価部17は、燃料棒毎の線出力密度と
燃料棒毎の燃焼度を使って、燃料棒毎の制限値との比較
評価を行う。計算結果出力部18は、燃料棒毎の制限値
との比較結果を集計し、原子炉内の最も厳しい燃料棒の
情報や詳細情報を出力する。上記のように、処理を分離
して実施することにより、大量のデータ処理を効率的に
実施することが可能となる。なお、分離した処理を同一
の計算機内で処理する方法と異なる計算機で実施するこ
とが可能である。しかして、この実施の形態において
も、処理を効率的に行うことができ、第1乃至第5の実
施の形態と同様な作用効果を奏する。FIG. 7 is a block diagram showing a sixth embodiment of the present invention. In the first embodiment, a data takeover unit 23 is added and calculation processing is separated. In the sixth embodiment, in the upstream side processing, the fuel assembly node output distribution calculation unit 12 determines the unit node average neutron flux, heat output (density) and voids for the operating state of the reactor to be evaluated. The rate distribution is calculated, and the fuel assembly node burnup distribution calculation unit 13 calculates the unit node burnup and the history void ratio, and stores them in the upstream data storage unit 11a. The data takeover unit 23 uses the upstream data storage unit 11a.
Data is stored in the downstream data storage unit 11b. In the downstream processing, the fuel rod output peaking coefficient calculation unit 14
Uses the unit node burnup and the void fraction distribution to calculate the output peaking coefficient for each fuel rod, and the fuel rod wire power density calculation unit 15 uses the unit node average heat output and the fuel rod output peaking coefficient to calculate Calculate the linear power density for each fuel rod.
Further, the fuel rod burnup calculation unit 16 calculates the burnup for each fuel rod using the unit node burnup and the history void fraction.
The thermal limit value comparison / evaluation unit 17 uses the linear output density of each fuel rod and the burnup of each fuel rod to perform a comparative evaluation with the limit value of each fuel rod. The calculation result output unit 18 collects the comparison result with the limit value for each fuel rod, and outputs information and detailed information of the severest fuel rod in the nuclear reactor. As described above, by performing the processing separately, it becomes possible to efficiently perform a large amount of data processing. It should be noted that it is possible to carry out the separated processing in a computer different from the method of processing in the same computer. Therefore, also in this embodiment, the processing can be efficiently performed, and the same effects as those of the first to fifth embodiments can be obtained.
【0046】また、上記の下流側の処理である燃料集合
体内の燃料棒毎の熱的特性を計算する計算機を複数台で
処理すると、大量のデータ処理を効率的に実施すること
が可能となる。特に、燃料棒の熱的特性の時間変化を使
って、燃料棒の挙動解析プログラムを用いて、燃料棒内
ガス圧や被覆管応力等の燃料棒の熱機械特性を評価する
場合の処理には時間がかかる。この処理は、互いに独立
に行うことができる長時間の処理であるため、複数台の
計算機を使用して効率的な処理を行う利点は大きい。If a plurality of computers for calculating the thermal characteristics of each fuel rod in the fuel assembly, which is the above-mentioned processing on the downstream side, are processed by a plurality of computers, a large amount of data processing can be efficiently carried out. . In particular, in the case of evaluating the thermomechanical properties of the fuel rod such as the gas pressure inside the fuel rod and the cladding stress by using the behavior analysis program of the fuel rod by using the temporal change of the thermal properties of the fuel rod, take time. Since this processing is a long-time processing that can be performed independently of each other, there is a great advantage in performing efficient processing using a plurality of computers.
【0047】ところで、上記の上流側の処理である燃料
集合体ノード出力分布計算部12の計算と燃料集合体ノ
ード燃焼度分布計算部13の計算は、原子力発電所に設
置された炉心性能監視装置で行う周期計算と同様の計算
である。そこで、原子力発電所に設置された炉心性能監
視装置で行う燃料集合体ノード出力分布の周期的計算結
果のうち、全部または特定の結果のみを同一計算機また
は異なる計算機に保存しておき、下流側の処理で、燃料
集合体内の燃料棒毎の熱的特性を計算することにより、
原子力発電所を安全に運転できる効果的な評価が可能と
なる。By the way, the calculation of the fuel assembly node output distribution calculation unit 12 and the calculation of the fuel assembly node burnup distribution calculation unit 13, which are the processes on the upstream side, are performed by the core performance monitoring device installed in the nuclear power plant. This is the same calculation as the period calculation performed in. Therefore, of the periodic calculation results of the fuel assembly node output distribution performed by the core performance monitoring device installed at the nuclear power plant, all or only specific results are stored in the same computer or different computers, and the downstream side By calculating the thermal characteristics of each fuel rod in the fuel assembly,
Enables effective evaluation of safe operation of nuclear power plants.
【0048】また、原子力発電所に設置された炉心性能
監視装置で行う燃料集合体ノード出力分布の周期的計算
結果を、常時または特定の周期で、ネットワークを利用
して異なる計算機に伝送し、燃料集合体内の燃料棒毎の
熱的特性を計算することにより、効果的な評価が可能と
なる。Further, the periodic calculation result of the fuel assembly node output distribution performed by the core performance monitoring device installed in the nuclear power plant is transmitted to different computers using the network constantly or at a specific period, Effective evaluation is possible by calculating the thermal characteristics of each fuel rod in the assembly.
【0049】さらに、原子力発電所に設置された炉心性
能監視装置の燃料集合体ノード出力分布周期的計算結果
の全部または一部を保存しておき、ネットワークを利用
して要求のあった特定の燃料集合体についての計算結果
を異なる計算機に伝送し、燃料集合体内の燃料棒毎の熱
的特性を計算することにより、さらに効果的な評価が可
能となる。Furthermore, all or part of the fuel assembly node output distribution periodic calculation result of the core performance monitoring device installed in the nuclear power plant is saved and a specific fuel requested by using the network is stored. By transmitting the calculation results of the assembly to different computers and calculating the thermal characteristics of each fuel rod in the fuel assembly, a more effective evaluation is possible.
【0050】[0050]
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、沸騰水
型原子炉の炉心内に配置された燃料集合体の燃料棒毎の
熱的特性を詳細に計算し、各燃料棒毎の燃焼度との関係
から定められた制限値と比較できるので、燃料棒の健全
性を正確に評価することが可能であり、原子力発電所を
安全に運転することができる。また、従来のように過度
の余裕を取った制限値を定めて運用する必要が無いた
め、燃料の経済性を損なうこともなくなり、原子力発電
所の経済性を向上させることができる。As described above, according to the present invention, the thermal characteristics of each fuel rod of the fuel assembly arranged in the core of the boiling water reactor are calculated in detail, and the combustion of each fuel rod is performed. Since it is possible to compare with the limit value determined from the relationship with the degree, it is possible to accurately evaluate the health of the fuel rod, and it is possible to operate the nuclear power plant safely. Further, unlike the conventional case, it is not necessary to set and operate the limit value with an excessive margin, so that the economical efficiency of the fuel is not impaired and the economical efficiency of the nuclear power plant can be improved.
【図1】本発明の燃料棒熱的特性評価方法の第1の実施
の形態を示すブロック構成図。FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of a fuel rod thermal characteristic evaluation method of the present invention.
【図2】燃料棒の熱的制限値を示す図。FIG. 2 is a diagram showing a thermal limit value of a fuel rod.
【図3】本発明の燃料棒熱的特性評価方法の第2の実施
の形態を示すブロック構成図。FIG. 3 is a block configuration diagram showing a second embodiment of a fuel rod thermal characteristic evaluation method of the present invention.
【図4】本発明の燃料棒熱的特性評価方法の第3の実施
の形態を示すブロック構成図。FIG. 4 is a block diagram showing a third embodiment of the fuel rod thermal characteristic evaluation method of the present invention.
【図5】本発明の燃料棒熱的特性評価方法の第4の実施
の形態を示すブロック構成図。FIG. 5 is a block configuration diagram showing a fourth embodiment of a fuel rod thermal characteristic evaluation method of the present invention.
【図6】本発明の燃料棒熱的特性評価方法の第5の実施
の形態を示すブロック構成図。FIG. 6 is a block configuration diagram showing a fifth embodiment of a fuel rod thermal characteristic evaluation method of the present invention.
【図7】本発明の燃料棒熱的特性評価方法の第6の実施
の形態を示すブロック構成図。FIG. 7 is a block diagram showing a sixth embodiment of the fuel rod thermal characteristic evaluation method of the present invention.
【図8】沸騰水型原子炉の炉心の断面図。FIG. 8 is a sectional view of a core of a boiling water reactor.
1 燃料集合体 2 制御棒 3 炉内中性子検出器 10 計算条件設定部 11 データ記憶部 12 燃料集合体ノード出力分布計算部 13 燃料集合体ノード燃焼度分布計算部 14 燃料棒出力ピーキング係数計算部 15 燃料棒線出力密度計算部 16 燃料棒燃焼度計算部 17 熱的制限値比較評価部 18 計算結果出力部 19 燃料棒熱的制限値 20 出力分布補正計算部 21 出力ピーキング係数補正計算部 22 燃料棒燃焼度補正計算部 23 データ引継ぎ部 1 fuel assembly 2 control rod 3 In-core neutron detector 10 Calculation condition setting section 11 Data storage 12 Fuel assembly node output distribution calculator 13 Fuel assembly node burnup distribution calculator 14 Fuel rod output peaking coefficient calculator 15 Fuel rod power density calculator 16 Fuel rod burnup calculator 17 Thermal limit value comparison and evaluation section 18 Calculation result output section 19 Fuel rod thermal limit 20 Output distribution correction calculator 21 Output peaking coefficient correction calculator 22 Fuel rod burnup correction calculator 23 Data transfer part
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 平 塚 節 神奈川県横須賀市内川二丁目3番1号 株 式会社グローバル・ニュークリア・フュエ ル・ジャパン内 (72)発明者 豊 永 健 神奈川県横須賀市内川二丁目3番1号 株 式会社グローバル・ニュークリア・フュエ ル・ジャパン内 (72)発明者 徳 永 賢 輔 神奈川県横須賀市内川二丁目3番1号 株 式会社グローバル・ニュークリア・フュエ ル・ジャパン内 Fターム(参考) 2G075 AA03 CA08 DA18 FB05 FB07 GA21 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page (72) Inventor Satoshi Hiratsuka Kanagawa Prefecture Yokosuka City 23-13-1 Kawa Ceremony company Global Nuclear Fue Within Le Japan (72) Inventor Ken Toyonaga Kanagawa Prefecture Yokosuka City 23-13-1 Kawa Ceremony company Global Nuclear Fue Within Le Japan (72) Inventor Tokunaga Kensuke Kanagawa Prefecture Yokosuka City 23-13-1 Kawa Ceremony company Global Nuclear Fue Within Le Japan F term (reference) 2G075 AA03 CA08 DA18 FB05 FB07 GA21
Claims (15)
集合体を軸方向に複数に分割した領域を単位ノードとし
て計算した燃料集合体ノード出力分布に、ノード毎の燃
焼度とボイド率の関数として与えられた燃料集合体の各
燃料棒毎のピーキング係数を掛けることにより、全部ま
たは特定の燃料棒について、単位ノードの熱的特性を計
算し、各燃料棒毎の単位ノード燃焼度の関係から定めら
れた制限値と比較することにより、燃料棒毎の熱的健全
性を評価することを特徴とする燃料棒熱的特性評価方
法。1. A burnup and a void for each node in a fuel assembly node output distribution calculated with a unit node being a region obtained by dividing a fuel assembly arranged in a core of a boiling water reactor into a plurality of axially divided regions. Multiplying the peaking coefficient for each rod of the fuel assembly given as a function of rate, calculate the thermal properties of the unit node for all or certain rods, and burn up the unit node for each rod. The fuel rod thermal characteristic evaluation method is characterized by evaluating the thermal soundness of each fuel rod by comparing it with a limit value determined from the relationship.
中性子検出器の信号を利用して、燃料集合体ノード出力
分布の計算値を補正することを特徴とする、請求項1記
載の燃料棒熱的特性評価方法。2. A calculated value of a fuel assembly node output distribution is corrected by using a signal of an in-core neutron detector arranged in a core of a boiling water reactor. The fuel rod thermal characterization method described.
集合体の各燃料棒毎のピーキング係数を計算する時に、
制御棒が挿入されていた状態の片燃えの影響による中性
束の変化量および隣接した燃料集合体の影響による中性
子束の変化量の少なくとも一方により補正することを特
徴とする、請求項1または2記載の燃料棒熱的特性評価
方法。3. When calculating the peaking coefficient for each fuel rod of a fuel assembly arranged in the core of a boiling water reactor,
The correction is performed by at least one of the amount of change in the neutral flux due to the effect of one-sided combustion with the control rod inserted and the amount of change in the neutron flux due to the effect of the adjacent fuel assembly. 2. The fuel rod thermal characteristic evaluation method described in 2.
集合体の各燃料棒毎の単位ノード燃焼度を計算する時
に、制御棒の影響による中性子束の変化量および隣接し
た燃料集合体の影響による中性子束の変化量の少なくと
も一方の積算により補正することを特徴とする、請求項
1乃至3のいずれかに記載の燃料棒熱的特性評価方法。4. When calculating the unit node burnup for each fuel rod of a fuel assembly arranged in the core of a boiling water reactor, the amount of change in neutron flux due to the influence of control rods and adjacent fuel assemblies The fuel rod thermal characteristic evaluation method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the correction is performed by integrating at least one of the changes in the neutron flux due to the influence of the body.
料集合体ノード出力分布を時系列に記憶しておき、燃料
集合体の各燃料棒毎のピーキング係数を掛けることによ
り、全部または特定の燃料棒について、燃料棒の熱的特
性の時間変化を評価することを特徴とする、請求項1乃
至4のいずれかに記載の燃料棒熱的特性評価方法。5. A fuel assembly node output distribution for a plurality of states of a boiling water reactor is stored in time series, and the peaking coefficient of each fuel rod of the fuel assembly is multiplied to determine all or specific values. The fuel rod thermal characteristic evaluation method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the fuel rod thermal characteristic evaluation method according to claim 1 is evaluated with respect to time variation of thermal characteristics of the fuel rod.
料集合体ノード出力分布を時系列に記憶しておき、燃料
集合体の各燃料棒毎のピーキング係数を掛けることによ
り、全部または特定の燃料棒について、燃料棒の熱的特
性の時間変化を評価し、その結果を用いて燃料棒の熱機
械特性を評価することを特徴とする、請求項1乃至5の
いずれかに記載の燃料棒熱的特性評価方法。6. A fuel assembly node output distribution for a plurality of states of a boiling water reactor is stored in time series, and the peaking coefficient for each fuel rod of the fuel assembly is multiplied to determine all or specific values. The fuel rod according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the time change of the thermal characteristics of the fuel rod is evaluated, and the thermomechanical characteristics of the fuel rod are evaluated using the result. Bar thermal characterization method.
グラムと、燃料集合体内の燃料棒毎の熱的特性を計算す
るプログラムを分離し、同一または異なる計算機で処理
することを特徴とする、請求項1乃至6のいずれかに記
載の燃料棒熱的特性評価方法。7. A program for calculating the fuel assembly node output distribution and a program for calculating the thermal characteristics of each fuel rod in the fuel assembly are separated and processed by the same or different computers. Item 7. The fuel rod thermal characteristic evaluation method according to any one of Items 1 to 6.
機と、燃料集合体内の燃料棒毎の熱的特性を計算する計
算機を分離し、燃料集合体内の燃料棒毎の熱的特性を計
算する計算機を複数台で処理することを特徴とする、請
求項1乃至7のいずれかに記載の燃料棒熱的特性評価方
法。8. A computer for calculating the fuel assembly node output distribution and a computer for calculating the thermal characteristics of each fuel rod in the fuel assembly are separated, and the thermal characteristics of each fuel rod in the fuel assembly are calculated. The fuel rod thermal characteristic evaluation method according to claim 1, wherein a plurality of computers are used for processing.
置の燃料集合体ノード出力分布周期的計算結果のうち、
全部または特定の結果のみを同一計算機または異なる計
算機に保存しておき、燃料集合体内の燃料棒毎の熱的特
性を計算することを特徴とする、請求項1乃至8のいず
れかに記載の燃料棒熱的特性評価方法。9. A fuel assembly node output distribution periodic calculation result of a core performance monitoring device installed in a nuclear power plant,
The fuel according to any one of claims 1 to 8, wherein all or only specific results are stored in the same computer or different computers and the thermal characteristics of each fuel rod in the fuel assembly are calculated. Bar thermal characterization method.
装置の燃料集合体ノード出力分布周期的計算結果を、常
時または特定の周期で、ネットワークを利用して異なる
計算機に伝送し、燃料集合体内の燃料棒毎の熱的特性を
計算することを特徴とする、請求項1乃至9のいずれか
に記載の燃料棒熱的特性評価方法。10. A fuel assembly node output distribution periodic calculation result of a core performance monitoring device installed in a nuclear power plant is transmitted to different computers using a network at all times or at a specific cycle, and the fuel assembly is 10. The fuel rod thermal characteristic evaluation method according to claim 1, wherein the thermal characteristic of each fuel rod is calculated.
装置の燃料集合体ノード出力分布周期的計算結果の全部
または一部を保存しておき、ネットワークを利用して要
求のあった特定の燃料集合体についての計算結果を異な
る計算機に伝送し、燃料集合体内の燃料棒毎の熱的特性
を計算することを特徴とする、請求項1乃至10のいず
れかに記載の燃料棒熱的特性評価方法。11. A fuel assembly node output distribution of a reactor core performance monitor installed in a nuclear power plant. All or part of a periodic calculation result is stored and a specific fuel requested by using a network is stored. The fuel rod thermal characteristic evaluation according to any one of claims 1 to 10, characterized in that the calculation results of the assembly are transmitted to different computers to calculate the thermal characteristics of each fuel rod in the fuel assembly. Method.
的特性を評価する燃料棒を設定し、データ記憶部に格納
する計算条件設定部と、上記計算条件設定部で設定され
た運転状態に対して、単位ノード平均の中性子束、熱出
力およびボイド率分布を計算し、上記データ記憶部に格
納する燃料集合体ノード出力分布計算部と、単位ノード
平均熱出力とボイド率分布を使って、単位ノード燃焼度
と履歴ボイド率を計算し、データ記憶部に格納する燃料
集合体ノード燃焼度分布計算部と、単位ノード燃焼度と
ボイド率分布を使って、燃料棒毎の出力ピーキング係数
を計算し、データ記憶部に格納する燃料棒出力ピーキン
グ係数計算部と、単位ノード平均熱出力と燃料棒出力ピ
ーキング係数を使って、燃料棒毎の線出力密度を計算
し、データ記憶部に格納する燃料棒線出力密度計算部
と、単位ノード燃焼度と履歴ボイド率を使って、燃料棒
毎の燃焼度を計算しデータ記憶部に格納する燃料棒燃焼
度計算部と、上記燃料棒毎の線出力密度と燃料棒毎の燃
焼度を使って、燃料棒毎の制限値との比較評価を行う熱
的制限値比較評価部と、上記熱的制限値比較評価部の出
力である燃料棒毎の制限値との比較結果を集計し、原子
炉内の最も厳しい燃料棒の情報や詳細情報を出力する計
算結果出力部を有することを特徴とする、燃料棒熱的特
性評価装置。12. A calculation condition setting unit for setting a fuel rod for evaluating the operating state and thermal characteristics of a reactor to be evaluated and storing it in a data storage unit, and an operation set by the calculation condition setting unit. For the state, calculate the unit node average neutron flux, heat output and void fraction distribution, and use the fuel assembly node output distribution calculation unit to store in the above data storage unit, unit node average heat output and void fraction distribution Then, the unit node burnup and the history void fraction are calculated, and the fuel assembly node burnup distribution calculation unit that stores them in the data storage unit and the unit node burnup and void fraction distribution are used to output peaking coefficient for each fuel rod. Is calculated and stored in the data storage unit using the fuel rod output peaking coefficient calculation unit, the unit node average heat output and the fuel rod output peaking coefficient, and the linear power density for each fuel rod is calculated and stored in the data storage unit. The fuel rod power density calculation unit to be stored, the fuel rod burnup calculation unit that calculates the burnup of each fuel rod using the unit node burnup and the history void ratio, and stores it in the data storage unit; Using the linear power density and the burnup of each fuel rod, the output of the thermal limit value comparison and evaluation unit for performing comparative evaluation with the limit value for each fuel rod and the output of the thermal limit value comparison and evaluation unit A fuel rod thermal characteristic evaluation device having a calculation result output unit for collecting comparison results with respective limit values and outputting the strictest fuel rod information and detailed information in a nuclear reactor.
力分布計算部を有することを特徴とする、請求項12記
載の燃料棒熱的特性評価装置。13. The fuel rod thermal characteristic evaluation device according to claim 12, further comprising an output distribution calculation unit that corrects a fuel assembly node output distribution.
力ピーキング係数補正計算部を有することを特徴とす
る、請求項12または13記載の燃料棒熱的特性評価装
置。14. The fuel rod thermal characteristic evaluation device according to claim 12, further comprising an output peaking coefficient correction calculation unit for correcting the fuel rod output peaking coefficient.
補正計算部を有することを特徴とする、請求項12乃至
14のいずれかに記載の燃料棒熱的特性評価装置。15. The fuel rod thermal characteristic evaluation device according to claim 12, further comprising a fuel rod burnup correction calculation unit for correcting the burnup of the fuel rod.
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