원자로심의 열적여유도 증대를 위한CETOP-D의 입구유량인자 최적화 기법 개발

Development of an Optimization Technique of CETOP-D Inlet Flow Factor for Reactor Core Thermal Margin Improvement

근래의 ABB/CE형 가압경수로들은, 정상운전 및 예상운전과도상태 중에 허용핵연료설계제한치가 위배되는 것을 방지하기 위하여, 노심 운전상태를 감시하는 디지탈노심감시계통, COLSS(Core Oper-ating Limit Supervisory System)를 보유하고있다. COLSS의 주요 기능 중 하나는. 측정되는 운전조건에 대한 최소 핵비등이탈률을 계산하여, 핵비등이탈에 대한 과출력여유도를 감시하는 것이다. COL-SS에서 최소 핵비등이탈률을 계산하는데 사용되는 CETOP-D 모델은 상세부수로분석코드인 TORC 모델에 대해 보수적으로 벤치마킹되며, 보정상수로서 고온집 합체의 입구유량인자를 사용하고 있다. 본 연구에서는 CETOP-D 입구유량인자를 가장 제한적인 운전조건에서 보수적인 단일 값으로 결정하는 ABB/CE 방법을 배제하고, 운전조건에 따른 CETOP-D 입구유량인자 변화를 상관식형태로 결정하는 “CETOP-D 입구유량인자 최적화기법”을 개발하였다. 개발된 방법을 영광 3,4호기 초기노심의 노심운전영역에 적용한 결과, 기존의 ABB/CE 방법에 비하여 정상운전영역에서 핵비등이탈에 대한 과출력여유도가 2% 가량 증가하였다.

The recent ABB/CE(Asea Brown Boveri Combustion Engineering) type pressurized oater reactor-s have the on-line monitoring system, i.e., the COLSS(core operating limit supervisory system), to prevent the specified acceptable fuel design limits from being violated during normal operation and anticipated operational occurrences. One of the main functions of COLSS is the on-line monitoring of the DNB(departure from nucleate boiling) overpower margin by calculating the MDNBR(mini-mum DNB ratio) for the measured operating condition at every second. The CETOP-D model, used in the MDNBR calculation of COLSS, is benchmarked conservatively against the TORC mod-el using an inlet flow factor of hot assembly in CETOP-D as an adjustment factor for TORC. In this study, a technique to optimize the CETOP-D inlet flow factor has been developed by elim-inating the excessive conservatism in the ABB/CE's. A correlation is introduced to account for the actual variation of the CETOP-D inlet flow factor within the core operating limits. This technique was applied to the core operating range of the YongGwang Units 3&4 Cycle 1, which results in the increase of 2％ in the DNB overpower margin at the normal operating condition, compared with that from the ABB/CE method.