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2020
模块式小型堆芯核设计技术
[2020HNJ60]
1. 所属领域
堆芯核设计是核电厂最基础和最关键的设
计内容之一。针对模块式小型堆堆芯核设计技
术进行研究，主要包括燃料管理策略、功率能
力分析、线功率密度（LPD）在线监测系统设计
及错装载事故分析方法等。
2. 主要科技内容
首次针对模块式小型堆，基于三批次装料、
证了方法的有效性和正确性。
混合富集度装载策略及精确的反射层模型，开
(4) 堆芯核设计提出了适用于小堆的部分
展了燃料管理策略研究，实现了 24 个月换料周
低泄漏堆芯装载形式，在堆芯尺寸小、组件数
期（我国核电厂目前最长换料周期为 18 个月）；
量少的客观条件约束下，有效平衡了小型堆堆
堆芯从第一循环开始使用载钆燃料棒作为固体
芯功率展平和燃料利用率。
可燃毒物；其次开展了功率能力分析，建立了
4. 促进行业科技进步作用及应用推广情况
梯形图构造和评价方法，提出了优化的调节棒
已应用于海南昌江多用途模块式小型堆科
设计和扩大的运行图策略；设计了测点较少的
技示范工程及中核烟台浮动式核能示范项目设
LPD 在线监测系统，建立了先进的错装载事故
三 分析方法，通过错装载事故的分析进一步验证 计。本项目的模块式小堆设计方案已通过 IAEA
等 的通用反应
奖 了测点数量及布置的可靠性和准确性。 堆安全审查
3. 主要技术指标
（GRSR）与
(1) 燃料管理实现了 24 个月换料周期；从
鉴定，为我
第一循环开始使用载钆燃料棒作为固体可燃毒
国自主化设
物，免除了硼可燃毒物棒的使用，实现了放射
计研制的模
废物最小化。
块式小堆的
(2) 提出了优化的调节棒设计和扩大的运
国际化推广
行图策略，使运行范围设计更好地匹配小堆特
奠定了基础。
性，提高了电厂运行的灵活性和机动性。
优 异 的
(3) 设计了通量测点较少的 LPD 在线监测
安全性能、
系统，建立了先进的错装载事故分析方法，验
更灵活的运
行方式及小
型化特点使
模块式小堆
具备了多种市场应用前景，如替换老旧燃煤热
电机组、城市供热、海岛及海洋开发能源保障、
中小电网发电、孤网运行等。
完成单位：中国核动力研究设计院
通信地址：四川省成都市双流区长顺大道一段 328 号
联.系.人：赵紫博..电话：028-85906265..传真：028-85903101
电子信箱：zzb0416@163.com
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