非能动安全壳冷却系统关键物项防冻分析

发布时间：2020-07-13 22:17

【摘要】：非能动安全壳冷却系统(Passive Containment Cooling System,PCS)作为第三代大型先进压水堆非能动专设安全设施中的重要组成部分,在发生设计基准事故后的72小时内,可以通过自然通风冷却、水膜蒸发冷却等非能动方式排出安全壳热量,且不需要任何操纵员操作。在某些厂址的极端气候条件下,厂址环境温度可能会降得很低。为了减小恶劣环境对电站安全运行的影响,核电站的最低环境设计温度为-40℃。因此,设计上要求非能动安全壳冷却系统的关键物项(如钢制安全壳、非能动安全壳冷却水箱(PCCWST)、PCS阀门间区域等),在极端低温条件下,即使丧失辅助加热设施,也依旧可以确保其功能,从而保证整个PCS系统可以在事故后为安全壳提供足够的冷却水。本文使用CFD软件分析了PCS关键物项随时间的温度变化过程,形成了极端低温条件下安全壳最低温度计算的分析方法、PCS阀门间区域防冻计算的分析方法、水箱非排水防冻分析模型,并最终使得PCS关键物项的设计可以在极端低温条件下保证其功能。
【学位授予单位】：上海交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TL364.3
【图文】：

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[1]。图1 非能动安全壳冷却原理图Fig.1 Schematic diagram for PCS如图 1 所示，事故发生后，当安全壳内的压力高于整定值时，PCS 系统将被触发启动。PCS 阀门间内的排水隔离阀将在启动信号的作用下自动开启，而非能动安全壳环腔内空气自然循环空气出口非能动安全壳冷却水储存箱水膜蒸发钢安全壳空气导流板屏蔽厂房重力排水

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证安全壳边界完整。在整个安全壳冷却过程中，有三个关键点。图 2 是安全壳冷却功能运行原理图，图中对 PCS 执行安全壳冷却过程中的三个关键点做了标识。图2 非能动安全壳冷却系统安全壳冷却功能运行原理图Fig.2 The principle diagram for PCS operation第一个关键点是冷却水的储存，它起到了保证 PCS 72 小时冷却水装量完整的作用。图 2 中的红色区域表示的是 PCCWST 水箱，它是与屏蔽厂房一体的圆柱形混凝土构筑物，位于钢制安全壳上方。水箱由屏蔽厂房屋顶支撑，与水接触的是墙内衬不

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因此整个过程均应保证充分的水装量。本章节将针对 PCCWST 不排水工况建立 CFD 研究方法予以分析。图3 非能动安全壳冷却水箱布置图Fig.3 The arrangement drawing of PCCWST

【参考文献】