自然循环反应堆全寿期流量分配多目标优化研究

来源：核动力工程杂志2022年第3期北京时间：

作者：朱恩平, 王婷, 赵鹏程, 凌煜凡, 王天石, 于涛

单位：南华大学核科学技术学院，湖南衡阳，421001；

摘要：堆芯流量分配设计是自然循环反应堆堆芯结构优化的重点内容，对提升堆芯经济性和安全性具有重要意义。基于反应堆闭式并联多通道模型构建了局部最优流量分配计算模型，并对现有的流量分配方案进行分析，针对其局限性，提出了一种基于最佳时区的多目标综合评价法，可实现反应堆全寿期多目标流量分配优化计算；根据所提出的理论，结合TOPSIS综合评价法，以自然循环下最大输出功率、反应堆寿期内出口最大温差以及最大温差随时间变化标准偏差为属性值，开展小型长寿命自然循环铅铋快堆SPALLER-100的堆芯流量分配方案优化研究。研究结果表明，基于运行时间为3182 d功率分布所得SPALLER-100反应堆堆芯流量分配方案最佳，与基于寿期初功率分布所得流量分配方案相比，所得方案堆芯出口最大温差降低30 K，堆芯出口最大温差随时间变化的标准偏差降低41%，反应堆自然循环最大输出功率提高2.35%。

关键词：自然循环, 流量分配, 多目标优化, TOPSIS综合评价

基金资助：国家自然科学基金（11905101）