反應(yīng)堆的余熱排出系統(tǒng)是核電站的重要系統(tǒng)之一,其可靠的運行直接關(guān)系到反應(yīng)堆停堆后的安全。本文以熔鹽堆的余熱排出系統(tǒng)為研究對象,為其設(shè)計了空氣冷卻和水冷卻兩種方案,使其可以利用自然規(guī)律非能動的導(dǎo)出燃料衰變產(chǎn)生的熱量。在C++平臺下,自主開發(fā)了適用于該非能動余熱排出系統(tǒng)的分析程序,模擬計算了系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)情況下的運行特性。同時利用RELAP5程序?qū)λ浞悄軇佑酂崤懦鱿到y(tǒng)的運行特性進行了模擬分析。設(shè)計的系統(tǒng)利用自然循環(huán)原理工作,使正常停堆后在排鹽罐內(nèi)產(chǎn)生的衰變熱最終依靠空氣或水箱中的水導(dǎo)出。本文給出了系統(tǒng)回路的組成,并著重描述了主要設(shè)備的特點。根據(jù)系統(tǒng)工作過程,使用C++語言編程,利用相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型建模,采用Lazarek-Black公式計算管道內(nèi)的流動沸騰換熱系數(shù),而大空間內(nèi)的沸騰換熱系數(shù)則使用MuxeeB關(guān)系式計算。對于冷凝過程,分別采用Akers關(guān)聯(lián)式和Nusselt公式計算水平和豎直方向下的凝結(jié)換熱系數(shù)。通過計算得到了整個系統(tǒng)的運行特性,得到了系統(tǒng)壓力、換熱器換熱功率、熔鹽溫度等參數(shù)的變化規(guī)律。并利用程序進行了有關(guān)結(jié)構(gòu)參數(shù)的敏感性分析。為了延長系統(tǒng)內(nèi)熔鹽溫度降低到凝固點的時間,對系統(tǒng)設(shè)計了調(diào)... 

【文章來源】：哈爾濱工程大學(xué)黑龍江省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：80 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．１熔鹽堆充排鹽系統(tǒng)示意圖??１．２．２熔鹽堆余熱排出系統(tǒng)與蒸汽冷凝系統(tǒng)??

??圖１．１熔鹽堆充排鹽系統(tǒng)示意圖??１．２．２熔鹽堆余熱排出系統(tǒng)與蒸汽冷凝系統(tǒng)??當(dāng)熔鹽排入到排鹽罐中后，余熱排出系統(tǒng)將開始運行，通過不斷冷卻排鹽罐中熔鹽??的方式來達到排出余熱的目的。在余熱排出系統(tǒng)中，循環(huán)冷卻水的供給對維持系統(tǒng)的正??常工作十分重要。系統(tǒng)正常運行時要保證冷卻水源充足，并保證控制給水流進汽包的閥??門始終安全可靠。根據(jù)盡量簡化并獨立的原則，主要采取靠水沸騰蒸發(fā)的方式冷卻熔鹽，??防止其溫度升高。隨著余熱排出系統(tǒng)開始工作，即可進行自動調(diào)節(jié)，無需外部控制。??系統(tǒng)流程圖如圖１．２所示，最初運行時，汽包內(nèi)水位較高，插在排鹽罐中的進水管??均有水流入，流到進水管底部后折流向上，進入到套管間的環(huán)腔內(nèi)，在流動過程中吸收??由熔鹽傳遞到內(nèi)層套管的熱量

線路上的手動閥泄壓，將氣體通過煙囪排出，為防止手動閥失效造成系統(tǒng)無法工作，管??線上設(shè)置有爆破閥以實現(xiàn)泄壓功能。另外，蒸汽冷凝系統(tǒng)還作為余熱排出系統(tǒng)的冗余系??統(tǒng)，保證熔鹽衰變熱的導(dǎo)出。蒸汽冷凝系統(tǒng)的示意圖如圖１．３所示。??通向過濾器及煙囪＼?＝??—＾???Ｒ７％Ａ??丨｜＿＿??－ｉｉｎ???????＾？—：、丨卜冋鬧????１１?＾７－：－??ＣｌＬ?Ｉ?：?，綱??自反應(yīng)堆單元氣體??圖１．３熔鹽堆蒸汽冷凝系統(tǒng)示意圖??正常情況下，蒸汽被冷凝器冷凝，當(dāng)其失效時，蒸汽則流入蒸汽冷凝系統(tǒng)中。系統(tǒng)??主要由一個豎直水罐和一個在常壓下工作的不凝結(jié)性氣體儲存罐組成。水罐中裝有２／３??體積的水。蒸汽冷凝系統(tǒng)不但滿足了排出衰變熱的要求，還保證了事故下反應(yīng)堆的安全。??即使熔鹽泄漏，與水接觸，產(chǎn)生大量蒸汽導(dǎo)致廠房壓力迅速升高，蒸汽冷凝系統(tǒng)的運行??保證了廠房壓力不會超過允許值２７５．７２ｋＰａ，并可儲存不凝性氣體。管道上的兩個爆破??閥直徑不同，分別在１３７．８６ｋＰａ和１０３．４ｋＰａ下爆破，由于爆破閥爆破壓力不同，較小壓??力下爆破的爆破閥可以減小另一個爆破閥爆破時對冷凝系統(tǒng)帶來的動態(tài)影響。發(fā)生事故??時，爆破閥爆破，蒸汽通過蒸汽管路以鼓泡的方式進入到水罐中，其中不凝性氣體上升，??通過膨脹節(jié)流向氣體儲存罐

【參考文獻】：
期刊論文
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[9]中國先進研究堆自然循環(huán)兩相流動不穩(wěn)定性分析[J]. 郭赟,蘇光輝,田文喜,秋穗正,賈斗南,張建偉,劉天才.  原子能科學(xué)技術(shù). 2006(02)
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碩士論文
[1]先進反應(yīng)堆非能動余熱排出系統(tǒng)設(shè)計[D]. 嚴春.哈爾濱工程大學(xué) 2010
[2]IPWRs非能動余熱排出系統(tǒng)熱工水力特性分析[D]. 代守寶.哈爾濱工程大學(xué) 2009
[3]核電站非能動余熱排出過程仿真研究[D]. 李明巖.哈爾濱工程大學(xué) 2009
[4]非能動余熱排出換熱器沸騰傳熱強化特性實驗研究[D]. 李勇.哈爾濱工程大學(xué) 2009
[5]密度鎖工作特性的實驗研究[D]. 孫福榮.哈爾濱工程大學(xué) 2009
[6]核電站非能動安全注入系統(tǒng)仿真研究[D]. 陳士強.哈爾濱工程大學(xué) 2008
[7]核動力裝置非能動余熱排出方法研究[D]. 岳芷廷.哈爾濱工程大學(xué) 2008
[8]船用核動力非能動余熱排出新方法研究[D]. 劉兆年.哈爾濱工程大學(xué) 2007



本文編號：3063740