Atomerőművi reaktor töltettervezése, fűtőelem átrakás, reaktorfizikai korlátok, indítási mérések

1. Atomerőművi reaktor töltettervezése, fűtőelem átrakás, reaktorfizikai korlátok, indítási mérések Nemes Imre, Beliczai Botond PA Zrt

2. Tartalom • Üzemanyag cseréről általában • Reaktorfizikai korlátok • Reaktorfizikai mérések és értékelésük • Töltettervezés módszerei és eszközei Pakson

3. Üzemanyag csere általában • Ciklikus működésű reaktorok : PWR,BWR • 1 ciklus (kampány) hosszát meghatározzák • technológia feltételek, gazdaságossági megfontolások • reaktivitás tartalék • Reaktivitás tartalék : • friss üzemanyag értékessége : dúsítás, uránsúly, geometria • átlagos kiégés

4. Dúsítás-kiégés-kampányhossz

5. Tipikus VVER-440 töltet

6. Reaktorfizikai korlátok • Neutron és hőfizikai paraméterek listája, amelyek a reaktor stacioner állapotát jellemzik • Korlátként, keretként szolgálnak, betartásuk szükséges a reaktor biztonságos állapotához • Tervezéskor olyan töltetet rakunk össze, hogy ezek a limitek teljesüljenek

7. The way of determination during SA • Equilibrium cycle features used as a basis • Key parameters of a given analysis were chosen • Parameters adjusted to provide conservative results • Conservatism include : • Uncertainty of parameter • Deviations in transient cycles • Conservatism limited by • acceptance criteria • physical feature of model

8. SABL tables/1 Local power and temperature limits Burnup limits

9. SABL tables/2 Limits of control rod worth Limits on reactivity conditions

10. SABL tables/3 Reactivity feedback coefficient limits

11. Uncertainty determination • linear power, subchanel temperature burnup limits : a detailed analysis taking into account material tolerances and calculation errors • boron concentration, boron worth, moderator temperature coefficient, control rod worth : deviations between the measured and calculated parameter values. • Rest of parameters : benchmark calculations

12. Parameter uncertainties

13. Startup test at NPP Paks

15. Start-up test program of NPP Paks

17. Measured parameters and acceptance criterias at NPP Paks practice

18. Töltettervezés módszerei és eszközei Pakson COBRA COBRA

19. HELIOS application for Paks • Generate few-group cross section libraries for C-PORCA 2.0, 5.0, nodal and pin-wise models • Validate few-group diffusion codes calculating different test cases

20. HELIOS few-group cross section calculations / Paks specific features • 45 (190) -group 2D transport code • detailed and flexible geomery • developed handling and services • few-group parameters for non-multiplying regions as well - no boundary conditions • Pin-cells with different spectral position handled separately

21. Geometries for HELIOS calculation

22. CERBER - for refuelling design • Fast and effective 3D nodal diffusion model ( C-PORCA 2.0) • Interactive WINDOWS surface -Bossy version • Different options of automatic optimisation

23. The BOSSY WINDOWS surface for CERBER calculations

24. C-PORCA 6.0 • 2-group 3D diffusion code - combined nodal and pin-wise calculations • 20 axial layers, 127 cells/assembly • Modules included for data preparations for VERONA system • Detailed and continuous validation • Developed services

25. Evaluation of C-PORCA results using C-COW output surface

26. C-PORCA 5.0 V&V • mathematical benchmarks • HELIOS tests : nodal and pinwise • MCNP reference calculations • NPP Paks measured data (more then 60 cycles) : global parameters, assembly power distribution • Validation benchmarks : xenon, power distributions, non-measured parameters and cases