基于蒸汽轮机的非能动IVR策略研究
发布时间：2021-04-17 16:28
针对某些压力容器布置较高的核电厂,实施熔融物堆内滞留（IVR）过程中溢出堆腔的水和/或安全壳内冷凝水无法依靠重力自然回流到堆腔,从而无法实现长期非能动IVR的问题,提出利用IVR实施过程中产生的水蒸气,使其推动蒸汽轮机做功,然后带动水泵将安全壳底部的水重新注入堆腔,从而建立蒸汽和水的循环,进而实现长期非能动IVR的策略;并对该策略进行详细的热工水力计算分析,从理论上论证了该系统的可行性。
【文章来源】：核动力工程. 2020,41(04)北大核心EICSCD
【文章页数】：4 页
【部分图文】：
基于蒸汽轮机的非能动IVR策略示意图
本文根据ANSI/ANS-5.1-2005轻水堆衰变热计算标准[3]计算衰变热随时间的变化。Theofanous[4]指出，由于挥发性裂变产物的存在，熔融池衰变热占总衰变热的份额是随时间变化的，从事故后1.5 h对应的总衰变热份额为0.74逐渐增大至24 h对应的总衰变热份额为0.85，为了保守计算，本文统一选取总衰变热份额为0.74来计算熔融池的衰变热，最终熔融池衰变热随时间变化的结果如图2所示。从图2可以看出，在停堆后的600 s内，衰变热极速降低；之后，衰变热的降低速度变暖，至事故后6 h，衰变热为20 MW；之后，衰变热的变化趋势趋于平缓，至事故后18 h，衰变热为15 MW；至事故后240 h，衰变热基本维持在7 MW的水平。本文即选取这3个典型时刻的衰变热功率来计算蒸汽产生量，在计算蒸汽产生量的过程中忽略冷却水升温所需的显热。不同工况下蒸汽的产生量如表1所示。2.2 蒸汽轮机输出功率计算
将不同衰变热功率下蒸汽产生量和冷却水补水量进行对比，对比结果如图3所示，从图3中可以看出，在不同工况下水泵提供的补水量远大于蒸汽产生量。在过量的冷却水重新充满冷却水补给箱后，需要将过量的冷却水排出，否则将会对系统的运行产生冲击，本文选用结构简单可靠的浮球式蒸汽疏水阀来实现该功能。蒸汽疏水阀的作用是“阻汽排水”，当管道内只有蒸汽时，能够阻挡蒸汽的排出，当管道内充满水时，能够将水排出。浮球式蒸汽疏水阀的原理如图4所示，该阀门依靠浮球受到的浮力大小来开启与关闭。当系统启动初期，蒸汽疏水阀不会打开，保证密闭空间内的压力能够升高到使安全阀开启的压力；当过量的冷却水流入疏水阀后，浮球受到浮力作用后阀门打开，使得过量冷却水由此排出。
【参考文献】：
期刊论文
[1]The Shandong Shidao Bay 200 MWe High-Temperature Gas-Cooled Reactor Pebble-Bed Module（HTR-PM） Demonstration Power Plant:An Engineering and Technological Innovation[J]. Zuoyi Zhang,Yujie Dong,Fu Li,Zhengming Zhang,Haitao Wang,Xiaojin Huang,Hong Li,Bing Liu,Xinxin Wu,Hong Wang,Xingzhong Diao,Haiquan Zhang,Jinhua Wang. Engineering. 2016(01)
[2]核电厂实施非能动IVR-ERVC措施时朝下曲面CHF特性试验[J]. 倪亮,刘鹏飞,匡波,唐琪. 电力与能源. 2013(02)
本文编号：3143770
【文章来源】：核动力工程. 2020,41(04)北大核心EICSCD
【文章页数】：4 页
【部分图文】：
基于蒸汽轮机的非能动IVR策略示意图
本文根据ANSI/ANS-5.1-2005轻水堆衰变热计算标准[3]计算衰变热随时间的变化。Theofanous[4]指出，由于挥发性裂变产物的存在，熔融池衰变热占总衰变热的份额是随时间变化的，从事故后1.5 h对应的总衰变热份额为0.74逐渐增大至24 h对应的总衰变热份额为0.85，为了保守计算，本文统一选取总衰变热份额为0.74来计算熔融池的衰变热，最终熔融池衰变热随时间变化的结果如图2所示。从图2可以看出，在停堆后的600 s内，衰变热极速降低；之后，衰变热的降低速度变暖，至事故后6 h，衰变热为20 MW；之后，衰变热的变化趋势趋于平缓，至事故后18 h，衰变热为15 MW；至事故后240 h，衰变热基本维持在7 MW的水平。本文即选取这3个典型时刻的衰变热功率来计算蒸汽产生量，在计算蒸汽产生量的过程中忽略冷却水升温所需的显热。不同工况下蒸汽的产生量如表1所示。2.2 蒸汽轮机输出功率计算
将不同衰变热功率下蒸汽产生量和冷却水补水量进行对比，对比结果如图3所示，从图3中可以看出，在不同工况下水泵提供的补水量远大于蒸汽产生量。在过量的冷却水重新充满冷却水补给箱后，需要将过量的冷却水排出，否则将会对系统的运行产生冲击，本文选用结构简单可靠的浮球式蒸汽疏水阀来实现该功能。蒸汽疏水阀的作用是“阻汽排水”，当管道内只有蒸汽时，能够阻挡蒸汽的排出，当管道内充满水时，能够将水排出。浮球式蒸汽疏水阀的原理如图4所示，该阀门依靠浮球受到的浮力大小来开启与关闭。当系统启动初期，蒸汽疏水阀不会打开，保证密闭空间内的压力能够升高到使安全阀开启的压力；当过量的冷却水流入疏水阀后，浮球受到浮力作用后阀门打开，使得过量冷却水由此排出。
【参考文献】：
期刊论文
[1]The Shandong Shidao Bay 200 MWe High-Temperature Gas-Cooled Reactor Pebble-Bed Module（HTR-PM） Demonstration Power Plant:An Engineering and Technological Innovation[J]. Zuoyi Zhang,Yujie Dong,Fu Li,Zhengming Zhang,Haitao Wang,Xiaojin Huang,Hong Li,Bing Liu,Xinxin Wu,Hong Wang,Xingzhong Diao,Haiquan Zhang,Jinhua Wang. Engineering. 2016(01)
[2]核电厂实施非能动IVR-ERVC措施时朝下曲面CHF特性试验[J]. 倪亮,刘鹏飞,匡波,唐琪. 电力与能源. 2013(02)
本文编号：3143770
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/hkxlw/3143770.html
