乏燃料贮存格架及其装载方案的制定方法和装置

5技术领域

本发明涉及核工业安全技术领域，具体涉及一种乏燃料贮存格架及其装载方案的制定方法和装置。

背景技术

0核电厂中，乏燃料贮存水池是燃料操作和贮存的重要设施，

其主要功能是安全地贮存燃料组件，包括未辐照的新燃料组件、经过辐照的换料组件和不再入堆使用的乏燃料组件，以及可能的破损组件等。从堆芯中卸出的乏燃料具有较强的放射性和较大的衰变热，因此需要采用湿法贮存。

5核电厂乏燃料贮存水池一般分为两个区，I区格架用于贮存入堆前新燃料组件、计划外停堆时卸出堆芯的燃料组件和燃耗未达到限值要求不能贮存于II区的乏燃料组件，临界安全设计时采用新燃料假设。II区贮存格架设计采用燃耗信用制设计技术，即每个格架用于贮存同一初始富集度下的(燃耗达到规定限值)的乏0燃料组件。

为了提高湿法贮存的经济性，先进的乏燃料贮存将采用密集化的贮存方式，即缩小贮存间距，提高贮存容量，由此对贮存系统的临界安全控制提出更高的要求。

以往的乏燃料贮存水池格架的临界安全优化设计中，通常采5用间距控制、固定式中子吸收材料控制等方法，如中国核电工程有限公司申请的201210574788.8“一种不置信硼的乏燃料水池格架临界安全控制方法”、2016104212446“一种乏燃料贮存小室”、

201710815388.4“一种乏燃料贮存格架”；上海核工程研究设计院申请的2015105484759“一种具有内插式中子吸收装置的乏燃料贮存0系统”、201710114428.2“一种乏燃料贮存格架备用中子吸收组件”、2017101137486“一种乏燃料贮存格架贮存腔连接片非等间距布置方法”、2021106612181“用于乏燃料密集贮存的网状夹层结构贮存腔及其贮存格架”等。

目前还没有针对乏燃料组件在贮存格架的布置开展的临界安全优化设计。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的上述不足，提供一种乏燃料贮存格架装载方案的制定方法，可以在满足乏燃料贮存格架贮存目标堆芯绝大多数卸料乏燃料组件的设计要求下，提高乏燃料贮存格架的经济性；还相应提供实现该制定方法的装置，以及由该方法或装置确定的最终的乏燃料贮存格架布置方案进行设计所得的乏燃料贮存格架。

解决本发明技术问题所采用的技术方案是：

本发明提供一种乏燃料贮存格架装载方案的制定方法，包括

以下步骤：

按照反应性大小对N种乏燃料组件进行排序，

将排序后的乏燃料组件划分为M个大类，其中，2≤M＜N，将M类且每类至少一组组成的多组乏燃料组件，在贮存格架中形成m×n的最小布置单元，每组乏燃料组件占一个贮存格，其中，m≥2且n≥2；多个最小布置单元周期性排列在贮存格架中，形成乏燃料贮存格架布置方案，根据最小布置单元内乏燃料组件组的位置，以及M、m和n的数值，形成多个乏燃料贮存格架布置方案，

计算每个乏燃料贮存格架布置方案中的乏燃料组件的整体反应性，选择整体反应性最低或较低的乏燃料贮存格架布置方案作为最终的乏燃料贮存格架布置方案。

可选地，所述最小布置单元中，若反应性最大的一类乏燃料组件包括多组乏燃料组件，则该类的多组乏燃料组件两两不相邻布置，

若反应性最大的一类乏燃料组件包括一组乏燃料组件，则该组乏燃料组件与反应性次大的一类乏燃料组件的各组乏燃料组件均不相邻布置。

可选地，根据最小布置单元内乏燃料组件组的位置，以及M、m和n的数值，形成多个乏燃料贮存格架布置方案，具体包括：

所述M取2、4、3、6和9，

当M取2时，将两类且每类两组组成的四组乏燃料组件，在贮存格架中形成2×2的最小布置单元，共形成一种乏燃料贮存格架布置方案，

当M取4时，将四类且每类一组组成的四组乏燃料组件，在贮存格架中形成2×2的最小布置单元，共形成六种乏燃料贮存格架布置方案，

当M取3时，将三类且每类两组组成的六组乏燃料组件，在贮存格架中形成2×3的最小布置单元，共形成十二种乏燃料贮存格架布置方案，

当M取6时，将六类且每类一组组成的六组乏燃料组件，在贮存格架中形成2×3的最小布置单元，共形成十六种乏燃料贮存格架布置方案，

当M取9时，将九类且每类一组组成的九组乏燃料组件，在贮存格架中形成3×3的最小布置单元，共形成十一种乏燃料贮存格架布置方案。

可选地，将排序后的乏燃料组件划分为每类数量基本相同的M类。

可选地，计算每个乏燃料贮存格架布置方案中的乏燃料组件的整体反应性，具体包括：

根据所述乏燃料贮存格架布置方案中每类乏燃料组件中反应性最大的乏燃料组件，计算该类乏燃料组件的核素成分，再根据所述乏燃料贮存格架布置方案中每类乏燃料组件的核素成分，计算所述乏燃料贮存格架布置方案中的乏燃料组件的整体反应性。

可选地，所述根据所述乏燃料贮存格架布置方案中每类乏燃料组件中反应性最大的乏燃料组件，计算该类乏燃料组件的核素成分，具体包括：

根据每类乏燃料组件中反应性最大的乏燃料组件的初始富集度、卸料燃耗深度、堆芯辐照历史特性，采用临界安全分析用核素成分计算参数的保守组合，计算所述反应性最大的乏燃料组件的核素成分，作为该类乏燃料组件的核素成分。

可选地，采用乏燃料贮存格架临界计算模型计算每个乏燃料贮存格架布置方案中的乏燃料组件的整体反应性。

可选地，还包括：为最终的乏燃料贮存格架布置方案的每类乏燃料组件设定不同初始富集度下的最小燃耗限值。

本发明还提供一种乏燃料贮存格架装载方案的制定装置，包括：

排序模块，用于按照反应性大小对用户输入的N种乏燃料组件进行排序，

布置方案形成模块，与排序模块电连接，用于将排序后的乏燃料组件划分为M个大类，其中，2≤M＜N，将M类且每类至少一组组成的多组乏燃料组件，在贮存格架中形成m×n的最小布置单元，每组乏燃料组件占一个贮存格，其中，m≥2且n≥2；多个最小布置单元周期性排列在贮存格架中，形成乏燃料贮存格架布置方案，并根据最小布置单元内乏燃料组件组的位置，以及M、m和n的数值，形成多个乏燃料贮存格架布置方案，

计算选择模块，用于计算每个乏燃料贮存格架布置方案中的乏燃料组件的整体反应性，选择整体反应性最低或较低的乏燃料贮存格架布置方案作为最终的乏燃料贮存格架布置方案。

本发明还提供一种乏燃料贮存格架，所述乏燃料贮存格架为根据上述的制定方法或上述的制定装置得到的最终的乏燃料贮存格架布置方案，对乏燃料贮存格架进行结构、中子吸收材料和结构材料的设计所得。

本发明提出的乏燃料贮存格架装载方案的制定方法，可以在满足乏燃料贮存格架贮存目标堆芯绝大多数卸料乏燃料组件的设计要求下，确定最优的高反应性乏燃料组件与低反应性乏燃料组件的相间布置布置方案，从而降低乏燃料贮存格架的整体反应性、减小相邻贮存单元中心距，节省贮存空间，在确保乏燃料贮存格架临界安全的前提下，提高乏燃料贮存格架的经济性。

附图说明

图1为4种反应性燃料组件形成的乏燃料贮存格架装载方案。

图2为两种反应性燃料组件形成的一种2×2型最小布置单元的示意图；

图3为四种反应性燃料组件形成的一种2×2型最小布置单元的示意图；

图4为三种反应性燃料组件形成的一种2×3型最小布置单元的示意图；

图5为六种反应性燃料组件形成的一种2×3型最小布置单元的示意图；

图6为九种反应性燃料组件形成的一种3×3型最小布置单元的示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明中的附图，对发明中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，属于“上”等指示方位或位置关系是基于附图所示的方位或者位置关系，仅是为了便于和简化描述，而并不是指示或者暗示所指的装置或者元件必须设有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或者暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“设置”、“安装”、“固定”等应做广义理解，例如可以是固定连接也可以是可拆卸地连接，或者一体地连接；可以是直接相连，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明提供一种乏燃料贮存格架装载方案的制定方法，包括以下步骤：

按照反应性大小对N种乏燃料组件进行排序，

将排序后的乏燃料组件划分为M个大类，其中，2≤M＜N，将M类且每类至少一组组成的多组乏燃料组件，在贮存格架中形成m×n的最小布置单元，每组乏燃料组件占一个贮存格，其中，m≥2且n≥2；多个最小布置单元周期性排列在贮存格架中，形成乏燃料贮存格架布置方案，根据最小布置单元内乏燃料组件组的位置，以及M、m和n的数值，形成多个乏燃料贮存格架布置方案，

计算每个乏燃料贮存格架布置方案中的乏燃料组件的整体反应性，选择整体反应性最低或较低的乏燃料贮存格架布置方案作为最终的乏燃料贮存格架布置方案。

本发明还提供一种乏燃料贮存格架装载方案的制定装置，包括：

排序模块，用于按照反应性大小对用户输入的N种乏燃料组件进行排序，

布置方案形成模块，与排序模块电连接，用于将排序后的乏燃料组件划分为M个大类，其中，2≤M＜N，将M类且每类至少一组组成的多组乏燃料组件，在贮存格架中形成m×n的最小布置单元，每组乏燃料组件占一个贮存格，其中，m≥2且n≥2；多个最小布置单元周期性排列在贮存格架中，形成乏燃料贮存格架布置方案，并根据最小布置单元内乏燃料组件组的位置，以及M、m和n的数值，形成多个乏燃料贮存格架布置方案，

计算选择模块，用于计算每个乏燃料贮存格架布置方案中的乏燃料组件的整体反应性，选择整体反应性最低或较低的乏燃料贮存格架布置方案作为最终的乏燃料贮存格架布置方案。

本发明还提供一种乏燃料贮存格架，所述乏燃料贮存格架为根据上述的制定方法或上述的制定装置得到的最终的乏燃料贮存格架布置方案，对乏燃料贮存格架进行结构、中子吸收材料和结构材料的设计所得。

实施例1：

本发明提供一种乏燃料贮存格架装载方案的制定方法，包括以下步骤：

按照反应性大小对N种乏燃料组件进行排序，

将排序后的乏燃料组件划分为M个大类，其中，2≤M＜N，将M类且每类至少一组组成的多组乏燃料组件，在贮存格架中形成m×n的最小布置单元，每组乏燃料组件占一个贮存格，其中，m≥2且n≥2；多个最小布置单元周期性排列在贮存格架中，形成乏燃料贮存格架布置方案，根据最小布置单元内乏燃料组件组的位置，以及M、m和n的数值，形成多个乏燃料贮存格架布置方案，

计算每个乏燃料贮存格架布置方案中的乏燃料组件的整体反应性，选择整体反应性最低或较低的乏燃料贮存格架布置方案作为最终的乏燃料贮存格架布置方案。

本实施例中，所述最小布置单元中，若反应性最大的一类乏燃料组件包括多组乏燃料组件，则该类的多组乏燃料组件两两不相邻布置，

若反应性最大的一类乏燃料组件包括一组乏燃料组件，则该组乏燃料组件与反应性次大的一类乏燃料组件的各组乏燃料组件均不相邻布置。

也即，在乏燃料贮存格架中，排除两种最高反应性乏燃料组件相邻的情况，使得最高反应性乏燃料组件与低反应性乏燃料组件相间布置。

此外，按照反应性大小对N种乏燃料组件进行排序时，还应5排除个别反应性较大且与其他组件反应性差值较大的乏燃料组件。

本实施例中，根据最小布置单元内乏燃料组件组的位置，以及M、m和n的数值，形成多个乏燃料贮存格架布置方案，具体包括：

所述M取2、4、3、6和9，

0当M取2时，将两类且每类两组组成的四组乏燃料组件，在贮存格架中形成2×2的最小布置单元，共形成一种乏燃料贮存格架布置方案，

当M取4时，将四类且每类一组组成的四组乏燃料组件，在贮存格架中形成2×2的最小布置单元，共形成六种乏燃料贮存格5架布置方案，

当M取3时，将三类且每类两组组成的六组乏燃料组件，在贮存格架中形成2×3的最小布置单元，共形成十二种乏燃料贮存格架布置方案，

当M取6时，将六类且每类一组组成的六组乏燃料组件，在0贮存格架中形成2×3的最小布置单元，共形成十六种乏燃料贮存格架布置方案，

当M取9时，将九类且每类一组组成的九组乏燃料组件，在贮存格架中形成3×3的最小布置单元，共形成十一种乏燃料贮存格架布置方案。

5也即，最终形成45种乏燃料贮存格架布置方案。

在其他实施例中，M、m和n的数值和个数可以根据现场实际情况制定。

本实施例中，将排序后的乏燃料组件划分为每类数量基本相同的M类。具体划分举例如下：

0若现场有20种乏燃料组件，按反应性大小对20种乏燃料组件进行排序后，M取2时，第1-10种划分为第一类，第11-20种划分为第二类；M取3时，可以是第1-7种划分为第一类，第8-14种划分为第二类，第15-20种划分为第三类，也可以是第1-6种划分为第一类，第7-13种划分为第二类，第14-20种划分为第三类，还可以是第1-7种划分为第一类，第8-13种划分为第二类，第14-20种划分为第三类；M取4、6和9的情况以此类推，再次不再赘述。

划分为类别后，每一个类别看成是一个包络性乏燃料组件组，在最小布置单元内，每一包络性乏燃料组件组占一个贮存格，且最小布置单元内每一包络性乏燃料组件组可以有多个，多个则相应占多个贮存格。

本实施例中，计算每个乏燃料贮存格架布置方案中的乏燃料组件的整体反应性，具体包括：

根据所述乏燃料贮存格架布置方案中每类乏燃料组件中反应性最大的乏燃料组件，计算该类乏燃料组件的核素成分，再根据所述乏燃料贮存格架布置方案中每类乏燃料组件的核素成分，计算所述乏燃料贮存格架布置方案中的乏燃料组件的整体反应性。

本实施例中，所述根据所述乏燃料贮存格架布置方案中每类乏燃料组件中反应性最大的乏燃料组件，计算该类乏燃料组件的核素成分，具体包括：

根据每类乏燃料组件中反应性最大的乏燃料组件的初始富集度、卸料燃耗深度、堆芯辐照历史特性，采用临界安全分析用核素成分计算参数的保守组合，计算所述反应性最大的乏燃料组件的核素成分，作为该类乏燃料组件的核素成分。

所述的临界安全分析用核素成分计算参数的保守组合，是指针对目标堆芯将采用的燃料管理方案，基于燃耗信用制的保守性分析方法，以用于临界安全分析时反应性较为保守作为衡量，确定辐照历史的相关参数的保守组合，包括但不限于组件功率、燃料温度、冷却剂密度和温度、可溶硼浓度、可燃毒物类型及数量等。

本实施例中，采用乏燃料贮存格架临界计算模型计算每个乏燃料贮存格架布置方案中的乏燃料组件的整体反应性。

在乏燃料组件布置方案的反应性分析中，应考虑轴向燃耗分布引入的末端效应。相应的，如需采用详细描述轴向分段的临界计算模型，则在每类乏燃料组件核素成分计算中，应计算反应性最大的乏燃料组件轴向各分段的核素成分。

本实施例中，还包括：根据临界分析，为最终的乏燃料贮存格架布置方案的每类乏燃料组件设定不同初始富集度下的最小燃耗限值。

本实施例的乏燃料贮存格架装载方案的制定方法的详细步骤如下：

S1：对目标堆芯的燃耗管理方案进行模拟，将待装载的各种卸料乏燃料组件按照反应性进行从大到小排序；

S2：排除个别反应性较大的乏燃料组件，根据卸料乏燃料组件反应性大小排序表，将剩余卸料乏燃料组件按照反应大小连续地分成若干组，每组乏燃料组件数量基本相同；

S3：从每组乏燃料组件中选出反应性最大的一组乏燃料组件，作为包络性乏燃料组件；

S4：对S3选出的各包络性乏燃料组件，根据其初始富集度、卸料燃耗深度、堆芯辐照历史特性，采用临界安全分析用核素成分计算参数的保守组合，计算得到包络性乏燃料组件的核素成分；

S5：将各包络性乏燃料组件放入乏燃料贮存格架临界计算模型进行布置，根据其数量确定最小布置单元，最小布置单元周期性排列形成乏燃料贮存格架；

S6：通过调整S5中最小布置单元内各包络性乏燃料组件的位置，分析反应性的变化，将具有最低反应性的布置方案确定为最优布置方案；

S7：对于不同数量的分组情况，执行S2～S6的优化装载方案分析，根据布置的复杂程度和引起的反应性降低的效果，最终选用该目标堆芯的乏燃料贮存格架优化装载方案；

S8：对S7中最终选用的乏燃料贮存格架优化装载方案，开展格架中子吸收材料、结构材料的布置调整，以适应最终选用的乏燃料贮存格架优化装载方案；

S9：开展每种乏燃料组件布置位置的临界安全限值分析，为每种乏燃料组件布置位置设定不同初始富集度下的最小燃耗限值。

以下以某核电站乏燃料贮存格架的设计为例对此专利的实施方式进行进一步详细的描述。

该核电站机组，乏燃料贮存水池II区中布置了8×10型格架，为便于优化装载方案的分析研究，采用8×10型格架开展2×2构型的优化装载方案分析研究，采用8×9型格架开展2×3构型的优化装载方案分析研究，采用9×9型格架开展3×3构型的优化装载方案分析研究，采用周期性边界条件，避免相邻格架较浅燃耗组件相邻导致反应性局部过大。

若采用之前的临界安全布置方法，乏燃料贮存水池II区格架正常工况下的有效增值因子为0.9091±0.0005。

具体分析步骤如下：

首先对首循环到过渡循环、平衡循环卸出堆芯的乏燃料组件反应性数据分别进行排列。由于正常情况下，首循环到过渡循环卸出堆芯的乏燃料组件数目是确定的，而平衡循环卸出堆芯的乏燃料组件则是不确定度，随经历平衡循环的数目增加而成倍增加，因此，需对首循环到过渡循环、平衡循环卸出堆芯的乏燃料组件反应性数据分别进行排列，以保证所形成的乏燃料贮存格架优化装载方案，不仅能够装载绝大多数首循环到过渡循环、平衡循环卸出堆芯的乏燃料组件，而且不论后续经历多少个平衡循环，只要乏燃料贮存格架的总容量足够，乏燃料贮存格架都能够装载绝大多数平衡循环卸出堆芯的乏燃料组件。

优化装载方案分析考虑不同构型、不同反应性数量情形分别开展分析。

对2×2构型优化装载方案分析，分为两种反应性燃料组件搭配、四种反应性乏燃料组件搭配两种情况进行分析，每种情况分别考虑首循环到过渡循环、平衡循环两种包络性乏燃料组件展开计算分析。

对于两种反应性乏燃料组件搭配的情况，根据反应性数据进行排列，将首循环到过渡循环和平衡循环的全部卸料组件按照组件的反应性分成两部分，两部分的组件数量相当，分别取每部分反应性最大的组件作为该部分乏燃料组件的包络性组件进行计算分析，开展核素成分计算。

对于四种反应性乏燃料组件搭配的情况，根据反应性数据进行排列，将首循环到过渡循环和平衡循环的全部卸料组件按照组件的反应性分成4部分，分别取每部分反应性最大的组件进行计算分析，开展核素成分计算。

在乏燃料贮存格架中，两种反应性燃料组件可以形成两种布置方案，其中一种的最小布置单元如图1所示。四种反应性燃料组件可以形成六种布置方案，其中一种如图2所示，其最小布置单元如图3所示。采用临界安全计算程序，分别计算得到两种布置下的反应性。

对2×3构型优化装载方案分析，分为三种反应性燃料组件搭配、六种反应性乏燃料组件搭配两种情况进行分析，每种情况分别考虑首循环到过渡循环、平衡循环两种包络性乏燃料组件展开计算分析。

对于三种反应性乏燃料组件搭配的情况，根据反应性数据进行排列，将首循环到过渡循环、平衡循环的全部卸料组件按照组件的反应性分成3部分，每部分的组件数量相当，分别取每部分反应性最大的组件作为该部分乏燃料组件的包络性组件进行计算分析，开展核素成分计算。

对于六种反应性乏燃料组件搭配的情况，根据反应性数据进行排列，将首循环到过渡循环、平衡循环的全部卸料组件按照组件的反应性分成6部分，每部分的组件数量相当，分别取每部分反应性最大的组件作为该部分乏燃料组件的包络性组件进行计算分析，开展核素成分计算。

在乏燃料贮存格架中，排除两种最高反应性组件相邻的情况，三种反应性燃料组件搭配可以形成12种方案，其中一种如图4所示。6种反应性燃料组件搭配方案在乏燃料贮存格架中的布置，排除两种最高反应性组件相邻的情况，选取了16种反应性燃料组件搭配方案，其中一种如图5所示。因不同燃料组件燃料成分不同、轴向不同分段的成分也不同，燃料成分不同造成计算模型中材料设置较多，不同材料的颜色显示存在较为接近的情形，实际为不同材料。采用临界安全计算程序，分别计算得到不同布置下的反应性。

对3×3构型优化装载方案分析，考虑九种反应性乏燃料组件搭配的情况进行分析，分别考虑首循环到过渡循环、平衡循环两种包络性乏燃料组件展开计算分析。

根据反应性数据进行排列，将首循环到过渡循环、平衡循环的全部卸料组件按照组件的反应性分成9部分，每部分的组件数量相当，分别取每部分反应性最大的组件作为该部分乏燃料组件的包络性组件进行计算分析，开展核素成分计算。

九种反应性燃料组件搭配方案在乏燃料贮存格架中的布置，排除两种最高反应性组件相邻的情况，选取了11种反应性燃料组件搭配方案，其中一种如图6所示。因不同燃料组件燃料成分不同、轴向不同分段的成分也不同，燃料成分不同造成计算模型中材料设置较多，不同材料的颜色显示存在较为接近的情形，实际为不同材料。采用临界安全计算程序，分别计算得到不同布置下的反应性。

最后，对比不同布置下的反应性：

采用两种反应性燃料组件方案有效增值因子计算结果最低为0.8896±0.0005，有效增值因子降低1950pcm；

采用三种反应性燃料组件方案有效增值因子计算结果最低为0.8825±0.0005，有效增值因子降低2660pcm；

采用四种反应性燃料组件方案有效增值因子计算结果最低为0.8788±0.0005，有效增值因子降低3030pcm；

采用六种反应性燃料组件方案有效增值因子计算结果最低为0.8793±0.0005，有效增值因子降低2980pcm；

采用九种反应性燃料组件方案有效增值因子计算结果最低为0.8763±0.0005，有效增值因子降低3280pcm。

所分析的同样数量的反应性燃料组件不同布置方案之间，反5应性差别较小。考虑装载布置的复杂程度和引起的反应性降低的效果，推荐采用2×2构型四种反应性燃料组件装载方案，不同的布置方式下，有效增值因子降低均可达2900pcm以上。

经进一步分析，该优化装载方案下，乏燃料贮存格架相邻贮存单元中心间距可降低至226mm，此时有效增值因子计算结果与0不考虑优化装载方案时的结果相当，由此可增加12％的贮存密度。

可见，本发明的乏燃料贮存格架装载方案的制定方法，可以在满足乏燃料贮存格架贮存目标堆芯绝大多数卸料乏燃料组件的设计要求下，确定最优的高反应性乏燃料组件与低反应性乏燃料组件的相间布置布置方案，从而降低乏燃料贮存格架的整体反应5性、减小相邻贮存单元中心距，节省贮存空间，在确保乏燃料贮存格架临界安全的前提下，提高乏燃料贮存格架的经济性。

优化装载方案下，可进一步开展事故工况及装载曲线等分析，为每种乏燃料组件布置位置的临界安全限值分析，为每种乏燃料组件布置位置设定不同初始富集度下的最小燃耗限值，从而完整0的完成该乏燃料贮存格架的临界安全设计。

实施例2：

本实施例提供一种实现实施例1的方法的乏燃料贮存格架装载方案的制定装置，包括：5排序模块，用于按照反应性大小对用户输入的N种乏燃料组件进行排序，

布置方案形成模块，与排序模块电连接，用于将排序后的乏燃料组件划分为M个大类，其中，2≤M＜N，将M类且每类至少一组组成的多组乏燃料组件，在贮存格架中形成m×n的最小布0置单元，每组乏燃料组件占一个贮存格，其中，m≥2且n≥2；多个最小布置单元周期性排列在贮存格架中，形成乏燃料贮存格架布置方案，并根据最小布置单元内乏燃料组件组的位置，以及M、m和n的数值，形成多个乏燃料贮存格架布置方案，

计算选择模块，用于计算每个乏燃料贮存格架布置方案中的乏燃料组件的整体反应性，选择整体反应性最低或较低的乏燃料贮存格架布置方案作为最终的乏燃料贮存格架布置方案。

具体地，排序模块中预先存储有核反应过程中首循环到过渡循环、平衡循环卸出堆芯的各种类乏燃料组件编号、反应性数据等。排序模块包括交互子模块，用于与用户进行交互，接收用户输入的待装载的N种乏燃料组件的编号。

布置方案形成模块中，可以设置交互接口，接收用户输入的M、m和n值，根据用户输入的M、m和n值，生成多个乏燃料贮存格架布置方案。

也可以预先存储实施例1的M取2、4、3、6和9共45种乏燃料贮存格架布置方案，直接根据用户输入的N种乏燃料组件生成45种乏燃料贮存格架布置方案。

实施例3：

本实施例提供一种乏燃料贮存格架，所述乏燃料贮存格架为根据实施例1的制定方法或实施例2的制定装置得到的最终的乏燃料贮存格架布置方案，对乏燃料贮存格架进行结构、中子吸收材料和结构材料的设计所得。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。