海水淡化堆非能动余热排出特性模拟实验研究

在规模因子为1/45的海水淡化堆综合模拟实验装置上,开展海水淡化堆非能动余热排出特性模拟实验研究。验证海水淡化堆非能动安全系统能够保证在诸如全场断电等事故导致紧急停堆后堆芯余热的有效导出,分析系统参数对非能动余热排出特性的影响规律。利用RELAP5/MOD3.2程序对非能动余热排出实验进行模拟分析,结果表明RELAP5/MOD3.2程序能够较好模拟海水淡化堆非能动安全系统的非能动余热导出过程,计算结果与实验结果符合较好。     

池壳式研究堆长期余热排出途径研究

大多数研究堆正常运行时冷却剂从上向下流过堆芯,流量反转和长期余热导出是面临的重要热工问题。池壳式布置常用于较高功率和较高压力的研究堆,堆本体采用压力壳方式,同时将压力壳浸入水池,这有利于采用非能动方式导出堆芯余热,并且在事故后的长期阶段,此类研究堆还有多种可能的余热导出方式。本文对池壳式研究堆长期余热导出途径进行了研究,分析了不同方式下的余热导出能力及堆芯安全状态,论证得到了一个较为安全、高效、简化的余热排出方案。     

先进堆非能动余热排出系统应对全厂断电事故的能力分析

采用RELAP5/MOD程序对先进堆全厂断电事故进行分析计算,论证非能动余热排出系统对事故的缓解能力.分析表明,先进堆在发生全厂断电事故后,完全能够依靠非能动余热排出系统导出堆芯余热,保证反应堆的安全;先进堆非能动余热排出系统的设计总体上是成功的.     

池壳式研究堆全厂断电应对策略研究

池壳式布置常用于较高功率和较高压力的研究堆,堆本体采用压力壳方式,同时将压力壳浸入水池,有利于采用非能动方式导出堆芯余热,在全厂断电事故后,她有多种可能的余热导出方式。本文采用Relap5程序对某池壳式研究堆全厂断电下的应对策略进行了研究,分析了不同工况下的余热导出及堆芯安全情况,就不间断电源是否可用分别建议了事故后的应对措施。     

脉冲堆中子源元件技术设计

本文利用笔者导出的计算公式,对脉冲堆中子源元件进行了计算校核.最终得出脉冲堆中子源元件可以随堆运行的结论,并进行了必要的讨论。     

非能动专设安全设施应急余热排出试验研究

在海水淡化堆综合模拟试验装置上,开展了非能动专设安全设施应急余热排出模拟试验研究,获得了系统参数对非能动余热排出特性的影响规律。利用RELAP5/MOD3.2程序对蓄压水池不同初始水位下自然循环的建立和余热导出的过程进行了计算。结果表明,RELAP5/MOD3.2程序能较好地模拟海水淡化堆非能动专设安全设施的非能动余热导出过程,计算结果与试验结果符合较好。     

脉冲堆稳态堆芯脉冲运行实验研究

对脉冲堆进行稳态堆芯脉冲运行实验,并对实验结果进行了分析.分析结果表明,在西安脉冲堆原设计的稳态堆芯布置方式下进行脉冲运行是安全可行的.通过实验,获得了脉冲堆稳态堆芯脉冲运行的相关参数,并与理论计算结果进行了比对,分析了二者的偏差.     

中国实验快堆的安全特性

钠冷快堆因钠具有好的热物理特性而具有固有安全性,同时也因钠是活泼的碱金属,也难免会有钠的泄漏、钠火和钠水反应等工业事故.本文介绍了中国实验快堆利用钠冷快堆的固有安全性,装设了单靠自然循环和自然对流的事故余热导出系统等多项非能动安全系统及完善的能动安全系统,其安全性达到了第Ⅳ代先进核能系统的安全要求.对于大型快堆,因其保...     

摇摆条件下海上浮动堆全厂断电事故分析

为研究海洋条件对海上浮动堆全厂断电事故后的事故进程及非能动安全系统运行特性的影响,通过建立海洋条件加速度场模型,基于RELAP5程序开发获得了适用于海上浮动堆的系统分析程序,并对程序进行了实验验证。利用所开发的程序通过建立双环路海上浮动堆及二次侧非能动余热排出系统的计算模型,开展了不同摇摆运动参数下海上浮动堆全厂断电事故的计算分析。计算结果表明,船体的横摇运动可加快全厂断电事故后浮动堆系统压力和温度的下降速度,堆芯余热能够被二次侧非能动余热排出系统有效导出;但横摇运动会造成事故后堆芯自然循环流量的显著降低,引起一回路系统和非能动余热排出系统中自然循环流量的大幅度振荡及周期性倒流。本文计算结果可为海上浮动堆非能动安全系统的设计提供参考。     

钠冷快堆系统分析程序FR-Sdaso衰变热计算模型开发与验证

反应堆停堆后的余热导出是反应堆的重要安全功能之一，停堆初期余热由裂变功率和衰变热构成，停堆后期余热主要取决于衰变热。本文开发了应用于钠冷快堆系统分析程序FR-Sdaso的衰变热计算模型，该模型可考虑裂变功率和功率历史的影响。通过与ANSI/ANS-5.1-2005标准和SAS4A/SASYS-1程序对比进行了模型验证。FR-Sdaso程序的计算结果与ANSI/ANS-5.1-2005标准的最大相对偏差约为0.1%，与SAS4A/SASYS-1的最大相对偏差在10-8量级，初步证明了所开发模型的正确性。最后，基于中国实验快堆的设计数据，分析了紧急停堆过程中裂变功率对衰变热的影响，结果表明，忽略裂变功率的影响导致衰变热的最大相对偏差约-7%，出现在停堆初期。因此，计算停堆初期衰变热时应考虑裂变功率的影响。     

一种反应堆非能动余热排出系统的方案设计

提出了一种反应堆非能动余热排出系统的方案设计。该系统利用 3个回路的自然循环 ,把事故工况下的堆芯余热排出到最终热阱。利用RETRAN0 2程序分析了这种非能动余热排出方案的可行性 ,并结合陆奥堆的参数 ,对该非能动余热排出系统方案在 1 0 0 %额定工况下的余热排出能力进行了数值模拟计算 ,还分析了影响余热排出能力的几个关键因素     

模块式高温气冷堆非能动余热排出系统分析与研究

非能动的余热排出系统是高温气冷堆固有安全性的重要体现之一。本文介绍了模块式高温气冷堆余热排出系统热工水力计算方法,并给出了不同工况、不同环境温度下余热排出系统的运行参数,为余热排出系统的设计和运行提供了参考。对事故工况下舱室混凝土温度分布进行了数值分析,结果表明混凝土最高温度低于安全限值。     

一体化小型氟盐冷却高温堆瞬态特性分析

根据下一代核能系统的发展目标,提出了采用自然循环的一体化小型氟盐冷却高温堆的概念。利用修改后的RELAR5-MS系统分析程序,建立了一体化小型氟盐冷却高温堆模型,并得到其稳态特性参数。在此基础上,对其在满功率运行状态下的反应性引入事故和失热阱事故进行了分析。分析计算表明,在反应性事故工况下,由于自然循环的存在,堆芯冷却剂流量随着堆芯温度发生动态变化,最终达到新的稳态,燃料棒和冷却剂温度均处于安全限值范围内。在失热阱事故下,反应堆负反馈的特性使得堆芯功率逐渐降低并实现自动停堆,即使不考虑余热排出系统的作用,燃料组件和冷却剂温度上升缓慢,在140 h内,燃料棒和冷却剂温度均处于全限值范围内。结果表明,一回路采用自然循环冷却的一体化小型氟盐冷却高温堆具有良好的固有安全性。     

模块式高温气冷堆预应力混凝土压力容器余热排出系统设计

非能动余热排出系统是模块式高温气冷堆（MHTR）实现固有安全性的重要保证。采用预应力混凝土压力容器（PCPV）代替钢制压力容器作为MHTR的一回路压力边界，对余热排出系统设计提出了特殊要求。本文研究提出了模块式高温气冷堆PCPV余热排出系统的设计方案，对余热排出系统的主要设计参数、结构特点和热工水力进行分析。该系统能够保证在事故工况下仅依靠自然循环实现堆芯余热的非能动排出。      

A numerical investigation of SBLOCA scenario in nuclear heating reactor

Small break loss of coolant accident (SBLOCA) is one of the most important severe accidents in nuclear heating reactor. Nuclear heating reactor designed by Tsinghua University, whose primary loop is integrated layout and designed without main pump. The initial water volume in the reactor vessel is important to determine whether the reactor will be cooled or not as no safety injection system is designed for coolant makeup during the whole scenario. This paper simulates SBLOCA in nuclear heating reactor based on RELAP5. Transient behavior of relevant thermal parameters is specifically analyzed. Moreover, investigation also has been made on SBLOCA scenario based on different residual heat removal correlations and found the long-term residual heat removal capacity is decisive in determining the loss of coolant. The mathematical form of residual heat removal correlation is specifically deducted and can be widely applied to different situations. The envelope line that differentiates the region whether the core is safe or not under different maximum PRHRS capacity is also given.     

Thermal hydraulic analysis of SMART for heat removal transients by a secondary system

SMART is an integral type reactor of 330 MW, which enhances its safety by adopting inherent safety design features. Thermal hydraulic characteristics of transients in heat removal by a secondary system for the SMART have been carried out by means of the TASS/SMR and MATRA codes. The primary, secondary, and passive residual heat removal systems RHRS of the SMART were modeled properly. Then, a set of transients for the whole system was investigated. The results of the analyses using the conservative initial and boundary conditions showed that the safety features of the SMART design carried out their functions well and there was a strong moderator temperature coefficient due to the soluble boron free reactor affected by the transient behavior. The natural circulation was well established in the primary and passive residual heat removal systems during the transients and was enough to ensure a stable plant shutdown condition after a reactor trip.     

反应堆内局部自然循环对非能动余热排出的影响

为研究反应堆堆内局部自然循环对非能动余热排出的影响,利用改进的RELAP5/MOD3.2程序对核动力装置及非能动余热排出系统进行数学建模与理论研究,并利用试验数据进行了校核。研究表明：在核动力装置自然循环运行条件下,由于反应堆上封头旁流及反应堆入口漏流通道的存在,在反应堆活性区、上封头、环腔及下腔室之间构成了局部自然循环流动现象;在主回路自然循环能力较弱时,堆内产生的局部自然循环流动占优,反应堆衰变热无法顺利带出。     

Passive cooldown performance of a 65 MW integral reactor

Advanced integral-type pressurized water reactor with a maximum thermal power of 65 MW is under development at the Korea Atomic Energy Research Institute (KAERI). This 65 MW integral reactor incorporates a number of innovative design features. In the case of a transient, the passive residual heat removal system (PRHRS) is designed to cool the reactor coolant system (RCS) from a normal operation condition to a hot shutdown condition by a natural circulation, and the shutdown cooling system (SCS) is designed to cool the primary system from a hot shutdown condition to a refueling condition by a forced circulation. A realistic calculation has been carried out by using the TASS/SMR code and a sensitivity analysis has been performed to evaluate a passive cooldown capability for various system conditions such as natural and forced circulation conditions for the reactor coolant system or the passive residual heat removal system, and number of active PRHRS trains. The reactor coolant system and the passive residual heat removal system adequately remove the core decay heat by a natural circulation and the 65 MW integral reactor can cool the coolant to the SCS entry condition in the primary system for all the possible operational conditions.     

非能动余热排出系统安全分析程序SAC-PREARS 的功能与应用

SAC-PREARS 是一个用于分析非能动RHRS稳态和瞬态安全特性的专用程序.通过实验验证的用于AC-600 非能动 RHRS安全分析的MISAP 程序,对SAC-PREARS程序进行了稳态计算验证.并应用SAC-PREARS程序对200 MW 核供热堆非能动RHRS稳态和瞬态热工水力特性进行了分析,得出了具有工程意义的结论.