WKN钠热工实验回路的设计和调试

在CEFR研究中,需建造一条钠热工实验回路。该回路的高温段最高运行温度为700℃,低温段运行温度为300℃、钠流量为0.2 m3/h。回路由钠电磁泵、钠流量计、低温加热器、高温加热器、高温冷却器、低温冷却器、缓冲罐、钠蒸气阶、扩散冷阶、钠阀、输钠罐、电气系统、计算机控制和显示系统等组成。该回路设两条实验旁路,可用于有关传热和能量转换方面的实验研究。经调试,各项实验指标均已达到设计要求。     

国产氩中氢计的校准试验

中国实验快堆（CEFR）的二回路钠中微量钠水反应监测主要采用氢计，它是涉及CEFR运行安全的十分重要的在线测量仪表。同时也是氩中氢含量测定的重要手段。由于通常的仪表测量仅是相对测量，因此，要求对此类杂质测量仪表进行校准。为准确测得氩中氢含量，采用了标准氢含量的氩气对国产扩散型氩中氢计进行了校准试验。国产氩中氢计的校准试验是在清华大学氢计的试验钠回路上进行的。     

反应堆冷却剂系统流量测量试验研究与设计

华龙一号（HPR1000）设置了反应堆冷却剂泵进出口压差表用于测量反应堆冷却剂系统（RCS系统）环路流量,取消了二代改进型核电机组设置的弯管流量计。环路流量测量方式的改变直接影响RCS系统流量测量试验的实施。通过研究主泵的运行特性和系统的阻力特性,提出了基于主泵电功率测量RCS系统流量的试验方法。结合理论分析结果和工程实践经验,给出了反应堆冷却剂惰走流量试验的试验方法和验收准则。研究表明,主泵电功率法可以测量RCS系统的流量,反应堆冷却剂惰走流量可以通过主泵惰转过程的转速变化进行验证。      

某圆柱型感应电磁泵设计与验证

电磁泵作为钠冷快堆涉钠辅助系统的驱动装置，其性能的好坏直接关系到系统能否安全可靠地运行。本文基于等效电路法，采用VB语言开发了圆柱型感应电磁泵电磁设计程序，并完成了40 m3/h,0.9 MPa电磁泵样机的工程设计。然后，在钠试验回路上对该电磁泵样机进行综合性能试验，试验结果表明：电磁泵的流量-扬程特性曲线满足设计指标，指标偏差小于5%，可以为工程所应用。     

CEFR一回路钠净化系统雾火计算与分析

CEFR一回路钠净化系统是一回路冷却剂边界的一部分,在正常运行时,该系统从反应堆主容器冷池取钠,钠经省热器冷却进入冷阱净化,然后返回省热器加热,最后回到主容器的冷池。本文根据CEFR一回路钠净化系统工艺间内管道和设备的布置,以及通风系统进出口的位置,建立发生事故的工艺间几何模型,确定泄漏点及泄漏流量,使用雾火程序FEUMIX程序进行计算,给出事故房间的气体压力,墙壁混凝土温度,气溶胶浓度的值及相应曲线。计算结果表明,CEFR一回路钠净化系统在发生钠雾火时,事故房间热力学后果在建筑结构可接受的范围内,放射性后果也在可接受…     

钠供给试验回路主流量计浸润试验

<正>钠供给试验回路的钠流量计位于钠电磁泵出口处,处于水平管道的低位点,布置位置满足使用。为获得真实可靠的流量信号,流量计导管必须进行流量计浸润试验。钠流量计浸润试验是通过对不同温度下钠流量计的不锈钢进行浸润,将不锈钢内表面氧化层侵蚀掉,从而流量计管路电     

中国实验快堆主冷却系统建模与仿真研究

中国实验快堆(CEFR)是钠冷快中子反应堆,其一、二回路的运行特性对反应堆的安全运行具有重要的影响。使用JTopmeret软件建立CEFR一、二回路主冷却系统和蒸汽发生器(SG)的仿真模型,用于计算系统任意一点的流量、压力、温度等运行参数。在稳态及瞬态工况下,系统主要参数仿真值与设计值的误差均小于2%,满足系统仿真的精度要求。     

反应堆冷却剂泵惯量设计影响因素研究

主泵惯量设计应考虑主泵本身和回路特性的综合影响。本文建立了基于四象限特性的主泵惰转数值计算模型,评估主泵本身和回路特性对主泵惰转的影响。结果表明,转动惯量、摩擦损失等主泵因素,沿程阻力、局部阻力等回路因素均影响主泵惰转流量特性,但惰转转速下降主要与主泵本身因素相关,与回路因素关系不大。采用初始动能比ε表征主泵惯性和回路流体惯性的综合影响,流量下降相对转速下降的滞后程度与ε线性相关。对于ε较大的回路,应充分考虑惰转流量的滞后影响,避免主泵转动惯量设计采用过大的裕量,造成机组效率下降和设计难度提高。     

主泵惰转特性分析与设计方法研究

考虑主回路流体惯性和主泵转动惯量的综合作用,对主泵惰转瞬态的转速、流量计算方法进行研究。经验证,相比忽略回路影响的传统方法,考虑回路流体惯性影响后得到的计算惰转流量更接近试验测量数据。在惰转转速和流量计算方法研究基础上,提出了考虑回路流体惯性影响的惰转特性设计方法,可在不影响核安全前提下适当增加主泵转动惯量设计的灵活度。采用扣除电气损耗的机组效率作为输入参数,本文使用的惰转计算与设计方法也适用于无轴封主泵。     

CEFR在ULOF工况下的自然循环能力分析

自然循环能力是衡量钠冷快堆固有安全性的重要指标,堆芯布置、回路设计及工况参数等都会影响堆芯自然循环能力,因此不同堆型的自然循环能力有很大差异。为了保证堆芯事故得到有效缓解,中国实验快堆(CEFR)的设计中通过优化系统布置,重点考虑了堆芯自然循环。本文采用SAS4A程序对CEFR进行系统建模,分析了CEFR在无保护失流(ULOF)工况下的堆芯热工水力参数瞬态特性,验证了CEFR利用自身自然循环和负反馈设计进行事故缓解的能力,本文还对一回路流动阻力和二回路钠装量对堆芯自然循环的影响进行分析。计算结果表明,CEFR具有良好的自然循环特性,在ULOF工况下可以依靠其负反馈停堆,并能够建立起稳定的自然循环从而导出堆芯余热。     

中国实验快堆一回路热工水力稳态计算程序开发

针对中国实验快堆(CEFR)的具体结构和稳态运行特点,利用Fortran语言开发了CEFR一回路热工水力稳态计算程序。重点开发了有关钠的多种物性的子程序、适应不同工况的钠的流动与换热计算子程序,并对关系式进行了对比分析,最后建立了稳态计算模型并开发了程序。在此基础上,对CEFR的一回路系统在满功率下的稳态热工水力特性进行了计算分析,所获得的结果同设计参数吻合,证明了所开发的子程序及稳态程序的正确性。     

粘钠设备水蒸气氮气清洗工艺研究

快堆电站一、二回路的设备因为粘有冷却剂—钠,在维修和退役前必须进行除钠处理。水蒸气氮气清洗是快堆电站设备清洗系统所采用的清洗除钠工艺。本文首先对该工艺的清洗原理进行了分析,然后对工艺研究的试验装置进行了论述,最后通过两种特征的粘钠设备的清洗,深入分析清洗过程中所出现的各种现象,为后续的快堆电站粘钠设备清洗技术的研究提供了保证,同时获得了可直接用于中国实验快堆(CEFR)设备清洗系统的运行经验。     

粘钠设备水蒸气氮气清洗工艺研究

快堆电站一、二回路的设备因为粘有冷却剂——钠,在维修和退役前必须进行除钠处理。水蒸气氮气清洗是快堆电站设备清洗系统所采用的清洗除钠工艺。本文首先对该工艺的清洗原理进行了分析,然后对工艺研究的试验装置进行了论述,最后通过两种特征的粘钠设备的清洗,深入分析清洗过程中所出现的各种现象,为后续快堆电站粘钠设备清洗技术的研究提供了保证,同时获得了可直接用于中国实验快堆(CEFR)设备清洗系统的运行经验。     

Actual flow calibration of a feedwater flowmeter using a high Reynolds number facility at NMIJ

The results of calibration tests of the feedwater flowrate of ultrasonic flowmeters used in a nuclear power plant for variety of upstream conditions obtained using the new high Reynolds number calibration facility at NMIJ are described. In this examination, the measurements are performed for five pattern pipe layouts with one or two elbows. The flow conditioners installed upstream of the flowmeter are the tube bundle type and the Mitsubishi, which are normally used in nuclear power plants. The calibration result for each flowmeter are largely different for each flow conditioner and each upstream pipe layout, except in some special cases. Moreover, the trend of the correction factor with Reynolds number is not uniform for each case. Furthermore, some differences were observed for individual flowmeters. It is recommended that the feedwater flowmeter, especially when used to perform measurement uncertainty recapture, is calibrated based on the actual pipe layout and the Reynolds number corresponding to the actual nuclear power plant conditions.     

China Experimental Fast Reactor（CEFR）：Engineering Progress of CEFR Project in 2005

2005年，工程建设取得新的进展，工程质量处于受控状态，项目管理水平进一步提升。     

中国实验快堆泵支承冷却系统温度场分析

中国实验快堆一回路泵支承套筒是承重设备,位于高温的热钠池中.为了限制套筒和套简内部冷钠腔室的钠温度,维持主泵正常工作温度,设置钠泵支承冷却通道.利用计算流体动力学技术(CFD),对泵支承冷却系统进行三维模拟,通过对泵支承冷却系统冷却流道和支承结构的数值传热分析,得到了该系统的温度场分布情况,验证了泵支承冷却系统的冷却能力.     

CEFR非对称运行工况的研究

为研究中国实验快堆（CEFR）非对称运行工况,通过快堆系统安全分析程序OASIS及堆芯子通道分析程序COBRA对CEFR单环路运行时堆内的温度以及流量进行了计算。结果表明,CEFR在单环路运行,完好环路一、二次钠泵转速为500 r/min,且事故环路一次钠泵逆止阀开启时,堆芯最多开启在14%的功率水平,以确保反应堆处于安全状态。     

CEFR钠空泡反应性效应试验测量与计算分析

本文介绍了中国实验快堆物理启动试验中钠空泡反应性效应测量试验的试验程序及测量结果评估,测量结果显示中国实验快堆典型位置钠空泡反应性价值皆为数值较大的负反应性,结果符合试验验证要求,验证了组件瞬间堵流事故专设监测系统的信号基础。并对试验进行了计算分析,试验前的分析为试验提供支持,试验验证了计算分析程序系统。     

中国实验快堆燃料组件频率测量试验

堆芯的安全性极其重要,反应堆堆芯组件的抗震分析比较困难。为给中国实验快堆堆芯组件的数值分析提供依据,同时也为安全审评提供基本数据,利用动态测量系统完成了单根燃料组件分别在空气和水介质中频率的测量。试验中,分别采用了3档不同幅值的激励力。考虑安装公差对频率的影响,采用重新安装燃料组件的方法重复测量。经分析,试验结果合理可靠。     

中国实验快堆主容器母材及其颈部支撑焊接件在高温钠及钠蒸气中的腐蚀

在450℃钠和190℃钠蒸气中分别试验研究了中国实验快堆(CEFR)主容器316-316不锈钢焊接件及其颈部支撑316-5083钢焊接件与高温钠及钠蒸气的相容性特征.试验时间为3 000 h,钠中的氧含量及碳含量分别为＜25 μg/g和＜14 μg/g.试验后对腐蚀速率、微观腐蚀形貌、表面元素含量、力学性能进行了分析测试,结果表明,在本试验条件下,两种焊接件与高温钠及钠蒸气的相容性良好.