以秦山第二核電廠3、4號(hào)機(jī)組為對(duì)象,采用THEMIS程序分析了隔離給水管線(xiàn)上閥門(mén)和停運(yùn)主給水泵2種給水隔離方式對(duì)主蒸汽管道破裂（MSLB）事故質(zhì)能釋放的影響,并采用PAREO9程序模擬了安全殼熱工水力現(xiàn)象。結(jié)果表明,采用隔離閥門(mén)的方式能夠更加有效地緩解MSLB的質(zhì)能釋放,采用停運(yùn)主給水泵方式時(shí)提高濃硼箱中的硼濃度可以在一定程度上緩解MSLB的質(zhì)能釋放,避免安全殼超壓。 

【文章來(lái)源】：核動(dòng)力工程. 2020,41(02)北大核心EICSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：5 頁(yè)

【部分圖文】：

不同硼濃度下的安全殼壓力對(duì)比（算例B-2）

194核動(dòng)力工程Vol.41.No.2.2020本文以秦山第二核電廠3、4號(hào)機(jī)組為對(duì)象，探討不同主給水隔離方式（隔離給水管線(xiàn)上的閥門(mén)、停運(yùn)主給水泵）對(duì)主蒸汽管道雙端剪切斷裂事故下質(zhì)能釋放與安全殼行為的影響，并研究多種影響MSLB的因素以及緩解質(zhì)能釋放的方法。1分析模型反應(yīng)堆二回路系統(tǒng)如圖1所示，由主給水泵提供給水至蒸汽發(fā)生器（SG），SG產(chǎn)生蒸汽送至汽輪機(jī)，做功降溫后的水蒸氣經(jīng)過(guò)除氧器水箱與給水加熱器后，循環(huán)回至主給水泵再次送至SG。在蒸汽管道和給水管道上都設(shè)置有保護(hù)隔離閥，SG之間的蒸汽管道采用蒸汽聯(lián)箱連通。圖1反應(yīng)堆二回路系統(tǒng)簡(jiǎn)圖Fig.1SchematicDiagramofSecondaryLoopofReactor本研究涉及的MSLB事故主要分析蒸汽系統(tǒng)管道雙端剪切破裂的情況。假設(shè)破口位置在隔離閥的上游，破損環(huán)路蒸汽管道不能隔離，此事故將導(dǎo)致蒸汽向安全殼內(nèi)噴放，情況最?lèi)毫�。SG裝有喉部總面積為0.13m2的限流器，因此SG側(cè)任何破口面積大于0.13m2的管道破裂對(duì)蒸汽管道的影響都與限流器面積的工況相同。對(duì)蒸汽聯(lián)箱側(cè)，破口面積為主蒸汽隔離閥橫截面積。本文采用THEMIS程序計(jì)算該事故情況下的質(zhì)能釋放量。THEMIS程序提供了多種臨界流計(jì)算模型，包括經(jīng)典的均相平衡模型、Moody模型、Henry-Fauske模型等。本文分析的流體主要是飽和蒸汽，故采用適用于飽和及過(guò)熱蒸汽臨界流計(jì)算的Moody模型。在事故發(fā)生后最初幾秒內(nèi)（蒸汽系統(tǒng)管道隔離之前），2臺(tái)SG內(nèi)的流體通過(guò)流量限制器以音速向外噴放[1]。噴放到安全殼內(nèi)大氣空間的蒸汽與空氣組成理想混合氣體，安全殼內(nèi)大氣的運(yùn)動(dòng)形成湍流自然對(duì)流傳熱的條件。本文采用PAREO9程序模擬安全殼內(nèi)大氣的流動(dòng)與傳熱現(xiàn)象。在這些傳熱過(guò)程中，空氣-水蒸氣混合物和壁面的傳熱系數(shù)對(duì)安

關(guān)仲華等：主給水隔離方式對(duì)主蒸汽管道破裂事故質(zhì)能釋放與安全殼行為的影響分析195完整性，此事故的驗(yàn)收準(zhǔn)則為：安全殼峰值壓力小于安全殼的設(shè)計(jì)壓力0.45MPa。3結(jié)果和討論3.1隔離閥門(mén)對(duì)MSLB質(zhì)能釋放的影響采用隔離給水管線(xiàn)上閥門(mén)的方式實(shí)現(xiàn)主給水隔離，閥門(mén)的隔離時(shí)間特別重要，直接影響MSLB事故下的質(zhì)能釋放的噴放量，因此針對(duì)不同功率水平（102%FP、75%FP、50%FP、25%FP、熱停堆）、不同隔離時(shí)間（5、10、20s）進(jìn)行分析研究。圖2給出了不同功率水平發(fā)生MSLB事故、給水管線(xiàn)上的閥門(mén)隔離需要5s完成給水隔離工況的安全殼壓力隨時(shí)間的變化曲線(xiàn)（算例A-1）。由圖2可見(jiàn)，MSLB后質(zhì)能釋放導(dǎo)致的安全殼壓力迅速上升，隨著SG內(nèi)高溫水和蒸汽釋放完且啟動(dòng)安全殼噴淋，安全殼內(nèi)的壓力將逐漸下降；由圖2還可見(jiàn)75%FP工況是最?lèi)毫拥墓r，但安全殼壓力未超過(guò)驗(yàn)收準(zhǔn)則。圖3給出了不同功率水平發(fā)生MSLB事故、圖2安全殼壓力隨時(shí)間變化（算例A-1）Fig.2PressureofContainmentvs.Time(CaseA-1)圖3安全殼壓力隨時(shí)間變化（算例A-2）Fig.3PressureofContainmentvs.Time(CaseA-2)給水管線(xiàn)上的閥門(mén)隔離需要10s完成給水隔離工況的安全殼壓力隨時(shí)間的變化曲線(xiàn)（算例A-2）。從圖3可以發(fā)現(xiàn)安全殼內(nèi)壓力在MSLB后迅速上升，102%FP工況導(dǎo)致的壓力峰值最高且超過(guò)限制準(zhǔn)則。圖4給出了不同功率水平發(fā)生MSLB事故、給水管線(xiàn)上的閥門(mén)隔離需要20s完成給水隔離工況的安全殼壓力隨時(shí)間的變化曲線(xiàn)（算例A-3）。從圖4中可以發(fā)現(xiàn)安全殼內(nèi)壓力在MSLB后迅速圖4安全殼壓力隨時(shí)間變化（算例A-3）Fig.4PressureofContainmentvs.Time(CaseA-3)表1系統(tǒng)參數(shù)Table1SystemParameter

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]CPR1000堆型主給水隔離措施改進(jìn)分析[J]. 劉崇義,袁曉燕,鄭輝,李振光.  核科學(xué)與工程. 2010(S1)
[2]秦山核電二期工程長(zhǎng)期質(zhì)能釋放計(jì)算[J]. 冷貴君,張渝.  核動(dòng)力工程. 2003(S1)
[3]安全殼內(nèi)MSLB事故下的質(zhì)能釋放與安全殼行為分析[J]. 張渝,余紅星.  核動(dòng)力工程. 2002(05)



本文編號(hào)：3116564