Optimalisatie van in-core splijtstofwissel met SOSA
Stroomlijn je splijtstofwissel, verkort je reactorstops en maak wisselplanontwerp eenvoudig met een kosteneffectieve en gebruiksvriendelijke tool.
Jouw uitdagingen als ontwerper van een splijtstofwisselplan
Het verkorten van geplande reactorstops is van cruciaal belang om de beschikbaarheidsfactor van kernreactoren te maximaliseren. Het wisselen en verversen van splijtstofelementen behoren tot de meest tijdrovende activiteiten tijdens een reactorstop. Voor reactoren die een in-core splijtstofwissel hanteren liggen deze activiteiten op het kritieke pad van een reactorstop. Elke stap van de splijtstofwissel moet voldoen aan een aantal veiligheids- en logistieke criteria, zoals het garanderen van voldoende shutdown marge. Bovendien is de optimale volgorde van splijtstofwisselactiviteiten vaak een bewegend doelwit vanwege veranderingen in de vereisten van onderhoudswerkzaamheden. Daarom is splijtstofwisseloptimalisatie noodzakelijk om zowel de kosten van reactorstops als de ontwerptijd van het wisselplan te verminderen.
Onze oplossing: SOSA
SOSA (Shuffling Optimization by Simulated Annealing) is een computerprogramma ontwikkeld door NRG voor het optimaliseren van in-core splijtstofwissel in zowel druk- (PWR) als kokendwaterreactoren (BWR). Het programma richt zich op het minimaliseren van het aantal verplaatsingen van de splijtstofwisselmachine en optimaliseert de volgorde van deze verplaatsingen. Hierdoor kan de overgang van het beladingspatroon van de laatste cyclus naar dat van de nieuwe cyclus plaatsvinden met zo min mogelijk splijtstofverplaatsingen. Het programma streeft ernaar het aantal stappen van de splijtstofmachine en de duur van elke stap te minimaliseren, rekening houdend met verschillende criteria zoals de shutdown marge, de steun van regelstaven (in kokendwaterreactoren), de steun van splijtstofelementen (in drukwaterreactoren) en het aantal lege kernposities rond een detector.
Bewezen voordelen van SOSA ten opzichte van handmatig wisselplanontwerp
Kortere splijtstofwissel
(meestal een besparing van 4 tot 14 uur)
Minder verplaatsingen
van de splijtstof en andere componenten zoals regelstaven (gemiddeld 5 tot 10% minder)
Minder ontwerptijd
voor reactoringenieurs (enkele uren in plaats van enkele dagen of weken)
SOSA's eigenschappen in een notendop
Optimalisatie van de splijtstofwissel
SOSA kan momenteel een optimaal splijtstofwisselplan ontwerpen voor zowel de hele kern als een kwart ervan. Er kunnen tegelijkertijd tot wel 12 optimalisatieparameters en 23 beperkingen worden behandeld. Het programma is zo opgezet dat nieuwe optimalisatieparameters en reactor-specifieke beperkingen eenvoudig kunnen worden geïmplementeerd op verzoek van de gebruikers.
Modelleren van onderhoudswerkzaamheden
SOSA houdt bij het wisselplan rekening met diverse activiteiten die tijdens de reactorstop moeten worden uitgevoerd, waaronder onderhoudswerkzaamheden, onderzoeken en de inspectie van de splijtstofelementen. Allereerst wordt de reactorkern ontladen of herschikt naar de onderhoudsconfiguratie en uiteindelijk weer naar het beladingspatroon van de nieuwe cyclus herschikt. De gebruiker kan een breed scala onderhouds- en inspectieactiviteiten definiëren waar rekening mee moet worden gehouden tijdens de optimalisatie, zoals het vervangen van reactorcomponenten en lektesten.
Optimalisatie van de splijtstofbassinlading
SOSA optimaliseert ook de positie van de opgebrande splijtstofelementen in het splijtstofbassin. Beperkingen in de splijtstofbassinlading wegens koeltijd en reactiviteit kunnen dus moeiteloos worden nageleefd. Dit vereenvoudigt aanzienlijk het beheer van het bassin in installaties met bijna volle, sterk beperkte bassins.
Monitoring van reactorstops
Ten slotte kan door SOSA de voortgang van de reactorstop eenvoudig worden gevolgd door op de grafische gebruikersinterface weer te geven welke splijtstofelementen nog moeten worden gewisseld of verplaatst in de loop van de splijtstofwissel. Tevens schat het de tijd in die nog nodig is om de splijtstofwissel af te ronden. Hierdoor is SOSA niet alleen een waardevol middel voor reactoringenieurs, maar ook voor het reactorstop personeel.
Grafische gebruikersinterface
SOSA draait op Windows en heeft een gebruiksvriendelijke en volledig interactieve grafische gebruikersinterface.
SOSA klanten
SOSA is een uitstekend product met krachtige functionaliteiten. Er werd een uitstekende training en on-boarding verzorgd, samen met waardevolle ondersteuning tijdens de reactorstops. - Lukas Porczynski (Talen Energy)
Meer weten?
We helpen je graag.
