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基于流量功率比恒定的小型铅基快堆运行研究

胡杨 刘依诺 曾文杰 梁乐华 李楚豪

胡杨, 刘依诺, 曾文杰, 梁乐华, 李楚豪. 基于流量功率比恒定的小型铅基快堆运行研究[J]. 核动力工程, 2022, 43(4): 131-135. doi: 10.13832/j.jnpe.2022.04.0131
引用本文: 胡杨, 刘依诺, 曾文杰, 梁乐华, 李楚豪. 基于流量功率比恒定的小型铅基快堆运行研究[J]. 核动力工程, 2022, 43(4): 131-135. doi: 10.13832/j.jnpe.2022.04.0131
Hu Yang, Liu Yinuo, Zeng Wenjie, Liang Lehua, Li Chuhao. Study on Operation of Small Lead-Based Fast Reactor Based on Constant Ratio of Flow to Power[J]. Nuclear Power Engineering, 2022, 43(4): 131-135. doi: 10.13832/j.jnpe.2022.04.0131
Citation: Hu Yang, Liu Yinuo, Zeng Wenjie, Liang Lehua, Li Chuhao. Study on Operation of Small Lead-Based Fast Reactor Based on Constant Ratio of Flow to Power[J]. Nuclear Power Engineering, 2022, 43(4): 131-135. doi: 10.13832/j.jnpe.2022.04.0131

基于流量功率比恒定的小型铅基快堆运行研究

doi: 10.13832/j.jnpe.2022.04.0131
基金项目: 国家自然科学基金青年项目(12005096);2020年度全国大学生创新创业训练计划项目(S202010555038);湖南省自然科学基金青年项目(2020JJ5469)
详细信息
    作者简介:

    胡 杨(2001—),男,在读本科生,主要从事核反应堆运行与控制研究,E-mail: 3192510367@qq.com

    通讯作者:

    曾文杰,E-mail: zengwenjie0218@163.com

  • 中图分类号: TL361

Study on Operation of Small Lead-Based Fast Reactor Based on Constant Ratio of Flow to Power

  • 摘要: 为开展小型铅基快堆运行策略研究,建立堆芯传递函数模型,利用比例-积分-微分(PID)控制器,结合控制棒驱动机构,分别设计堆芯流量功率比恒定与堆芯稳定核功率的运行方案。分别建立不同运行策略下的控制系统,开展一回路流量阶跃和堆芯反应性扰动仿真。结果表明,在引入一回路流量阶跃下降工况下,稳定核功率运行方案由于堆芯功率恒定而导致堆芯出口温度过高;在流量功率比恒定方案下,堆芯功率跟随一回路流量下降从而保证堆芯出口温度迅速稳定在安全范围内;在阶跃反应性扰动下,2种方案均可迅速调控堆芯功率的上冲幅度和超调量,堆芯出口温度基本维持恒定。

     

  • 图  1  堆芯传递函数模型

    Figure  1.  Core Transfer Function Model

    图  2  稳定核功率运行方案原理

    Pr—相对功率变化率

    Figure  2.  Principle of Stable Nuclear Power Operation Scheme

    图  3  功率流量比控制方案原理

    Figure  3.  Principle of Power-Flow Ratio Control Scheme

    图  4  满功率下引入5%一回路流量阶跃下降的系统响应

    Figure  4.  System Response with 5% Primary Loop Flow Step Down at Full Power Level

    图  5  满功率下引入10%一回路流量阶跃下降的系统响应

    Figure  5.  System Response with 10% Primary Loop Flow Step Down at Full Power Level

    图  6  满功率下引入5×10−4阶跃反应性的系统响应

    Figure  6.  System Response with 5×10−4 Step Reactivity at Full Power Level   

    图  7  满功率下引入10−3阶跃反应性的系统响应

    Figure  7.  System Response with 10−3 Step Reactivity at Full Power Level

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出版历程
  • 收稿日期:  2021-06-24
  • 录用日期:  2021-12-10
  • 修回日期:  2021-07-22
  • 刊出日期:  2022-08-04

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