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二次侧非能动余热排出系统设计方案优化研究

鲜麟 李峰 喻娜 吴清 邱志方 邓坚 卢毅力 李海颖

鲜麟, 李峰, 喻娜, 吴清, 邱志方, 邓坚, 卢毅力, 李海颖. 二次侧非能动余热排出系统设计方案优化研究[J]. 核动力工程, 2023, 44(3): 160-164. doi: 10.13832/j.jnpe.2023.03.0160
引用本文: 鲜麟, 李峰, 喻娜, 吴清, 邱志方, 邓坚, 卢毅力, 李海颖. 二次侧非能动余热排出系统设计方案优化研究[J]. 核动力工程, 2023, 44(3): 160-164. doi: 10.13832/j.jnpe.2023.03.0160
Xian Lin, Li Feng, Yu Na, Wu Qing, Qiu Zhifang, Deng Jian, Lu Yili, Li Haiying. Improvement and Analysis of Design of Secondary-side Passive Residual Heat Removal System for PWR[J]. Nuclear Power Engineering, 2023, 44(3): 160-164. doi: 10.13832/j.jnpe.2023.03.0160
Citation: Xian Lin, Li Feng, Yu Na, Wu Qing, Qiu Zhifang, Deng Jian, Lu Yili, Li Haiying. Improvement and Analysis of Design of Secondary-side Passive Residual Heat Removal System for PWR[J]. Nuclear Power Engineering, 2023, 44(3): 160-164. doi: 10.13832/j.jnpe.2023.03.0160

二次侧非能动余热排出系统设计方案优化研究

doi: 10.13832/j.jnpe.2023.03.0160
详细信息
    作者简介:

    鲜 麟(1987—),男,工程师,现主要从事反应堆热工水力和事故分析工作,E-mail: Lin_xian@foxmail.com

  • 中图分类号: TL33

Improvement and Analysis of Design of Secondary-side Passive Residual Heat Removal System for PWR

  • 摘要: 针对三代核电厂中的二次侧非能动余热排出系统(PRS)应用于改进型压水反应堆存在限制条件,构成PRS系统的重要构筑物最终冷却水箱距离安全壳较远,使得系统蒸汽和凝水管道较长且布置复杂的情况。本文对PRS系统进行了优化设计,采用ARSAC软件分析模拟计算了初始蒸汽管道隔离阀常关,管道中分别充满了氮气、蒸汽以及水的工况下系统投运后的瞬态过程,并与初始常开工况下投运瞬态结果进行了对比。分析结果表明,各方案均能实现系统功能,在工程可实现性和系统运行稳定性上各有优缺点,结合工程实际,管道中充满氮气的方案有较高的应用价值。

     

  • 图  1  改进型压水堆PRS流程

    Figure  1.  Schematic Diagram of the Generation 2+PWR PRS

    图  2  优化方案示意图

    1— PRS蒸汽管道;2—蒸汽管道隔离阀;3—氮气排放阀;4—水封;5—系统换热器;6—凝水管道隔离阀;7—PRS凝水管道;8—最终热阱水箱;9—连接低温蒸汽充注系统的管道和阀门

    Figure  2.  Schematic Diagram of the Improved Scheme

    图  3  冷却剂平均温度

    Figure  3.  Average Temperature of Coolant

    图  4  稳压器压力

    Figure  4.  Pressure of Pressurizer

    图  5  PRS蒸汽管道流量

    Figure  5.  Steam Flow of PRS

    图  6  PRS系统换热功率与额定功率之比

    Figure  6.  Proportion of Heat Exchanger Power of PRS to Rated Power

    表  1  方案评价

    Table  1.   Scheme Evaluation

    方案改造代价运行效果其他影响
    方案1  需增加氮气排放阀  可较快建立自然循环  少量蒸汽混合氮气排出
    方案2  需增加低温蒸汽充注系统  最快建立稳定自然循环  系统未投运时需要日常维护,始终保持管道中充满蒸汽
    方案3  无需改造  需较长时间建立自然循环,会造成稳压
    器释放阀开启
     系统投运初期高压蒸汽与低温水混合会带来压力振荡,
    液滴可能会对管道造成冲击
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出版历程
  • 收稿日期:  2022-07-21
  • 修回日期:  2022-08-11
  • 刊出日期:  2023-06-15

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