压水反应堆负荷跟踪的最优控制

按照最优控制理论 ,把压水反应堆的负荷跟踪控制问题描述为一个非线性二次型最优控制问题。反应堆芯部模型采用了一维分布参数模型。为求解这个最优控制问题 ,提出了一个行之有效的最优控制算法DDPSR。研究结果表明 ,DDPSR不仅能在大的优化区间收敛 ,而且迭代次数极少 ,速度相当快 ;大型压水堆能够以最优方式负荷跟踪运行 ,且轴向偏移 (AO)始终满足工程实际要求 ,此外还对硼的控制特性进行了特别的讨论     

WWER-1000反应堆APP工作棒组的选取及其氙瞬态过程

WWER-1000反应堆设置有快速预保护系统,在特定情况下能通过下落APP工作棒组引入适量负反应性,使堆芯核功率迅速下降到合理水平,避免跳堆。APP工作棒组需要根据实际的堆芯状态挑选,本文以田湾3号机首循环为例,使用KASKAD软件包进行模拟计算,挑选出合适的APP工作棒组,并对APP工作棒组下插后的氙瞬态过程进行了模拟计算。结果可以为电站的安全运行提供建议。     

核电站厂负荷瞬态反应堆控制特性仿真研究

采用ＣＡＴＩＡ２程序对秦山二期６００ＭＷ核电站的极限正常瞬态－厂负荷瞬态态进行仿真计算计算结果表明,反应堆的所有主参数都在核电站正常运行许可范围内,系统稳定,控制特性满足要求,并与法马通计算结果具有良好的一致性。     

基于极小值原理的反应堆负荷跟踪最佳时间控制

依据点堆中子动力学方程,考虑温度反应性反馈,建立反应堆系统模型。利用该模型,并采用最小值原理进行功率跟踪负荷最佳时间控制方法研究。仿真分析结果表明,该方法能满足负荷跟踪最小时间性能指标的要求。     

负荷跟踪运行下反应堆一回路控制系统仿真与验证

随着核电厂负荷跟踪运行研究的不断深入,开发针对负荷跟踪过程的仿真模型也势在必行。本文以CNP600压水堆核电厂一回路主系统为研究对象,基于RELAP5/MOD3.4程序建立系统模型,并在此基础上进行控制系统仿真。以典型日负荷跟踪运行模式、负荷线性变化以及负荷阶跃变化等工况瞬态测试对仿真系统进行验证。结果表明,瞬态过程中各参数变化范围和趋势与电厂实际运行值相符,准确反映了负荷跟踪下CNP600压水堆核电厂一回路的运行过程。仿真模型对后续的安全分析具有一定的适用性。     

氦氙混合气体冷却反应堆单通道程序开发

闭式布雷顿循环在大功率空间核电源方面具有广阔的应用前景。采用氦氙混合气体作循环工质可提高布雷顿循环的性能,且由于其良好的换热能力,可直接用作反应堆的冷却剂。在概念设计阶段,为适应频繁改动反应堆设计的需要,开发了氦氙混合气体冷却反应堆单通道分析程序。其中氦氙混合气体的物性参数采用理论方法预测。程序采用FORTRAN 90语言编写,并集成画图功能。程序可用于计算环形流道和圆管流道,通过对同一个算例的单通道计算结果与FLUENT计算结果或实验数据进行对比,初步验证了程序的正确性。     

小型氦氙冷却反应堆关键参数初步研究

使用氦氙混合气体作为冷却剂结合布雷顿热电转换系统的快中子增殖堆是未来空间核动力的发展趋势.为了提高系统效率、减小系统质量,许多学者开展了空间反应堆参数设计研究,但少有涉及氦氙冷却反应堆.本文的研究内容是小型氦氙冷却反应堆关键参数的设计.通过Fortran 95语言编程构建单通道、一次表面回热器等部件模型,建立热力系统程...     

小型氦氙冷却反应堆事故发生频率分析研究

氦氙冷却反应堆可采用一体化布雷顿循环系统,在小型化、轻量化方面具有独特优势而备受关注。但目前鲜有关于小型氦氙冷却反应堆的严重事故分析研究。概率安全评价法（Probabilistic Safety Assessment,PSA）是一种评价反应堆安全性的重要方法,可为反应堆设计改进、故障诊断、运行指导等提供有价值的依据。而始发事件发生频率是PSA分析所必需的输入参数。本文以小型氦氙冷却移动式固体核反应堆电源为分析模型,参考高温气冷堆以及压水堆运行经验及部件失效数据,分析了堆芯排热增减、反应性和功率分布异常、管道破口和设备泄漏异常、未能紧急停堆的预期瞬态（Anticipated Transient Without Scram,ATWS）以及丧失场外电源等事故的发生频率,结果分别为3.90×10^-2RY^-1、2.36×10^-1RY^-1、2.69×10^-2RY^-1、6.50×10^-2RY^-1、2.69×10^-2<...     

舰船用反应堆停堆氙毒特性仿真研究

结合船用堆的特点，对核电站反应堆正方形燃料组件堆芯仿真软件进行修改和移植，开发可用于研究船用堆非干净六边形燃料组件堆芯中毒碘坑的堆芯仿真软件。应用该软件，对燃耗为30MW•d的某反应堆进行了碘坑仿真，并与点模型仿真结果进行了比较。结果表明：点模型的仿真结果偏小，用本软件进行仿真，平衡氙毒计算值与实测值间的偏差为-0.8%，最大氙毒计算值与实测值间的偏差为-4.3%，碘坑计算值与实测值间的偏差为-0.5%。本软件仿真结果符合实际运行规律和物理规律，因此，本软件可准确模拟碘坑中毒，对提高船用堆机动性和安全运行有重要的理论意义和应用价值。     

承压热冲击下反应堆压力容器中流体的瞬态混合特性

热冲击下,反应堆压力容器中的热工水力特性是一个与反应堆安全密切相关的课题。本文在1/10的模型体上进行了高温高压下安全注水时流体的瞬态混合特性实验,得到了在有回路流动和无回路流动时以及不同的环腔流体温度下的混合特征。结果表明,环腔无流动时,随着安全注水流速的提高,混合函数下降得更快,幅度更大;环路有流动时,混合函数变化缓慢：当环腔内的流体温度达到一定的数值后,压力容器部分区域的混合函数发生明显变化。     

热管改进型热离子反应堆瞬态分析程序开发

本文针对改进型TOPAZⅡ核反应堆系统的特殊结构及热工水力特性,开发了耦合热管二维计算程序的热离子反应堆系统分析程序TASTIN-HP,并计算分析了其稳态与瞬态事件及典型事故工况下的热工水力特性。结果表明:稳态计算结果与设计值符合良好;升功率事件及部分失流事故中,在一定的时间内,元件各层材料与冷却剂温度均在安全限值以内。本文结果初步证明TASTIN-HP可对热管式辐射器型空间堆进行系统安全分析。     

脉冲反应堆脉冲运行瞬态的子通道分析

为获得脉冲运行瞬态的堆芯温度场变化情况,本文开发了适用于低温、常压工况的脉冲反应堆瞬态热工分析子通道程序PRC-STAC。利用TRIGA MARKⅡ反应堆的瞬态参数对程序进行了验证,验证结果表明,二者符合较好。利用PRC-STAC程序计算了西安脉冲堆燃料元件和堆芯冷却剂的瞬态热工参数,并讨论了脉冲运行对燃料元件的安全影响。     

核电机组的负荷跟踪能力

【英国《国际核工程》网站2012年6月1日报道】由于核电站具有固定费用高而可变费用低的特点,因此,核电站通常以基荷模式运行。在核电工业发展的初期,由于核电装机容量在总电力装机容量中所占份额很小,因此核电站均处于基荷运行状态,而将根据电力需求的变化调整发电量这项任务交给了其他电站（主要是固定费用低而可变费用高的燃气电站）。     

反应堆系统动力响应的敏感性分析

输入参数对反应堆系统动力响应的敏感性分析是优化设计的重要前提。以反应堆系统关键部位的接触刚度和间隙为输入变量，利用Sobol法开展了关键输入参数对地震条件下系统动力响应的敏感性分析，得到了全局敏感性系数及输入参数的重要度排序，此外，还采用K-S测度敏感性分析法对结果进行了检验。分析表明:燃料组件地震响应对2个部位的接触刚度变化较敏感，3个部位切向载荷极值均对所在部位接触刚度的变化最敏感。相关方法与分析流程可推广至反应堆冷却剂系统及其他主设备，为优化设计参数的选取提供定量分析手段与数据支持。      

IHNI-1反应堆热工水力与瞬态特性分析

本文利用子通道程序PRTHA计算了IHNI-1反应堆堆芯热工参数,分析了IHNI-1反应堆堆芯燃料元件与冷却剂的温度场分布,同时给出了堆芯发生过冷沸腾时的功率计算结果。利用RELAP5程序分析了反应堆瞬态特性,以及堆芯瞬态参数随反应性的变化过程。通过本文的分析,表明IHNI-1反应堆具有较好的固有安全特性。     

热管反应堆堆芯缩比模块瞬态特性分析

热管堆具有长寿期、高可靠性等优势,是当下空间核反应堆的研究焦点之一。为研究热管堆瞬态过程中的核热耦合现象,本文基于半物理仿真技术,搭建了针对热管反应堆堆芯缩比模块的核热耦合实验平台,通过实验模块测量了堆芯缩比模块的温度分布,在仿真模块中基于点堆模型计算了输出功率随时间的变化情况。通过耦合实验模块和仿真模块,探索了瞬态条件下堆芯缩比模块核热耦合特性,分析了引入不同初始反应性时堆芯温度、加热功率和剩余反应性的瞬态演变过程,揭示了系统热容量造成的温度迟滞变化效应,即热惯性现象。结果表明,堆芯缩比模块的热惯性随引入的初始反应性的增大及初始功率水平的增加而减小,且与基体材料的热扩散率呈反比。     

激光测量反应堆部件瞬态温度分布的初步研究

【英国《电力评论》1980年3月14日报道】英国原子能管理局卡拉姆(Culham)实验室的科学家们,已研制成功一种以激光技术为基础的热敏感技术,据说,这种技术有可能在各个科学领域和工业界得到应用。     

反应堆Ⅱ类瞬态下燃料棒PCI研究

介绍反应堆Ⅱ类瞬态下燃料棒芯块与包壳相互作用(PCI)分析方法和PCI热-力学计算理论模型,在此基础上对海南核电厂降功率燃料管理方案进行PCI评价,并对影响PCI失效裕量的因素进行分析。结果表明,所有瞬态条件下包壳的应变能密度与技术限值相比较都有裕量;瞬态局部线功率越大,瞬态发生前局部燃耗越深,PCI失效裕量越小;瞬态发生前,降功率时间越长,PCI失效裕量越小;降功率后再升功率,裕量得到一定程度恢复。