【摘要】：由于浮動(dòng)核電站的孤島特征,在發(fā)生失電事故后,不能依靠能動(dòng)系統(tǒng)排出堆芯余熱,因此,非能動(dòng)余熱排出系統(tǒng)對(duì)確保海上浮動(dòng)核電站的安全性尤為重要。本文提出了一種完整的二次側(cè)非能動(dòng)余熱排出系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法,并設(shè)計(jì)了三種非能動(dòng)余熱排出方案,使用RELAP5系統(tǒng)分析程序,分析比較了三種方案在同一事故工況下的性能特點(diǎn),選定C型冷凝器方案在靜止條件下進(jìn)一步研究了事故后72小時(shí)內(nèi)系統(tǒng)的運(yùn)行性能。在此基礎(chǔ)上,通過在RELAP5程序中添加海洋條件計(jì)算模塊,對(duì)該程序進(jìn)行了再開發(fā),采用驗(yàn)證后的程序?qū)型冷凝器方案開展了傾斜、搖擺等典型海洋條件下的性能分析。在橫傾-22.5~o條件下,開展了非能動(dòng)余熱排出系統(tǒng)非計(jì)劃投運(yùn)、延時(shí)投運(yùn)、單列回路投運(yùn)不成功等故障特性分析。靜止條件下三種方案的對(duì)比分析表明,在同一事故序列條件下,C型冷凝器方案在對(duì)一回路穩(wěn)壓器和二回路蒸汽發(fā)生器的減溫降壓方面性能最好,水箱外方案中冷卻水箱內(nèi)的水裝量利用效果最好,三種方案中一回路和非能動(dòng)余熱排出回路的自然循環(huán)穩(wěn)定性差別不大,C型冷凝器方案可以保證在72小時(shí)內(nèi)穩(wěn)定導(dǎo)出反應(yīng)堆衰變余熱。典型海洋條件下的模擬結(jié)果表明,橫傾會(huì)削弱系統(tǒng)排出事故后堆芯剩余發(fā)熱的能力,橫傾-22.5~o的影響大于橫傾22.5~o;縱傾10~o會(huì)增強(qiáng)一回路的自然循環(huán)能力,縱傾-10~o反之,但影響幅度都不大;盡管搖擺會(huì)導(dǎo)致流量等參數(shù)發(fā)生周期性的波動(dòng),但對(duì)事故工況下的穩(wěn)壓器壓力、蒸汽發(fā)生器壓力、冷卻劑溫度等安全相關(guān)熱工參數(shù)影響不大。在橫傾-22.5~o條件下引入不同故障的模擬結(jié)果顯示,滿功率正常運(yùn)行時(shí),余熱排出系統(tǒng)的意外故障投運(yùn)和停運(yùn)對(duì)主系統(tǒng)的影響有限;全廠失去動(dòng)力電源時(shí),余熱排出系統(tǒng)的延時(shí)投入運(yùn)行會(huì)導(dǎo)致一些參數(shù)類似地延時(shí),如穩(wěn)壓器壓力和蒸汽發(fā)生器壓力等,為確保堆芯安全,應(yīng)控制所允許的延遲時(shí)長;全廠失去動(dòng)力電源時(shí),如果蒸汽發(fā)生器出口蒸汽隔離閥按要求關(guān)閉,但單列余熱排出回路無法投運(yùn),穩(wěn)壓器泄壓閥和蒸汽發(fā)生器安全閥將超壓開啟,但仍可以將堆芯余熱有效排出;如果出現(xiàn)非能動(dòng)余熱排出系統(tǒng)投運(yùn)正常,但有一列蒸汽發(fā)生器出口的蒸汽隔離閥未按要求關(guān)閉的情況,堆芯余熱仍能被有效導(dǎo)出。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工程大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TL353.1;TM623
【圖文】：

浮動(dòng)核電站的應(yīng)用背景，對(duì)海洋條件下的二次側(cè)非能動(dòng)余熱排出系統(tǒng)等進(jìn)行研究。外研究狀況內(nèi)研究現(xiàn)狀于華龍一號(hào)的二次側(cè)非能動(dòng)余熱排出系統(tǒng)研究一號(hào)設(shè)置了三個(gè)系列的二次側(cè)非能動(dòng)余熱排出系統(tǒng)，如圖 1.1 所示。排出系統(tǒng)對(duì)應(yīng)一個(gè)蒸汽發(fā)生器，每個(gè)系列包括一個(gè)冷卻水箱、兩個(gè)補(bǔ)出冷卻器以及一些電動(dòng)閥等，在全廠斷電且汽動(dòng)輔泵不能使用的情況系統(tǒng)顯熱可在 72 小時(shí)內(nèi)被有效排出，以確保反應(yīng)堆安全[9]。為了研究能動(dòng)余熱排出系統(tǒng)的運(yùn)行特性，研究人員[10-14]基于實(shí)驗(yàn)裝置 ESPRIT數(shù)據(jù)，評(píng)估了用 RELAP5 程序來模擬二次側(cè)非能動(dòng)余熱排出系統(tǒng)的適啟動(dòng)方式、不同換熱面積、不同系統(tǒng)阻力系數(shù)、不同補(bǔ)水箱初始水裝、不同液柱初始溫度和初始高度等敏感參數(shù)對(duì)自然循環(huán)特性的影響。

圖 1.2AC600 二次側(cè)非能動(dòng)余熱排出系統(tǒng)示意圖PR1000 的二次側(cè)非能動(dòng)余熱排出系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究 堆型很少采用先進(jìn)的非能動(dòng)安全設(shè)計(jì)概念，為了不斷提升員[18、19]提出了在蒸汽發(fā)生器二次側(cè)上增加設(shè)置非能動(dòng)應(yīng)急補(bǔ) 1.3 所示，并用 RELAP5 程序研究了增設(shè)的應(yīng)急補(bǔ)水系統(tǒng)能，對(duì)影響系統(tǒng)流動(dòng)穩(wěn)定性的投運(yùn)閥門開啟速度和時(shí)長等因[19]還模擬了主給水管道斷裂時(shí)系統(tǒng)的瞬態(tài)熱工水力特性。

圖 1.2AC600 二次側(cè)非能動(dòng)余熱排出系統(tǒng)示意圖 CPR1000 的二次側(cè)非能動(dòng)余熱排出系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究000 堆型很少采用先進(jìn)的非能動(dòng)安全設(shè)計(jì)概念，為了不斷提升 CPR100人員[18、19]提出了在蒸汽發(fā)生器二次側(cè)上增加設(shè)置非能動(dòng)應(yīng)急補(bǔ)水系統(tǒng)圖 1.3 所示，并用 RELAP5 程序研究了增設(shè)的應(yīng)急補(bǔ)水系統(tǒng)在全廠性能，對(duì)影響系統(tǒng)流動(dòng)穩(wěn)定性的投運(yùn)閥門開啟速度和時(shí)長等因素進(jìn)行獻(xiàn)[19]還模擬了主給水管道斷裂時(shí)系統(tǒng)的瞬態(tài)熱工水力特性。

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本文編號(hào)：2802519