关于先进核电厂技术内涵的探讨

通过第二代核电厂所面临的问题，探讨了先进核电厂概念提出的背景，并对先进核电厂的技术内涵进行了初步分析。     

含硼模拟废水处理的研究

对配制2000毫克硼/升的硼酸模拟废水经氧化钙沉淀法处理,硼收率可达90%以上,滤液经阳离子交换树脂(强酸1~#)去钙后,用强碱Ⅱ型阴离子交换树脂(0610)吸附硼,再用氢氧化钠洗脱。阴树脂约可处理100床体积废水。硼酸钙沉淀用硝酸溶解,可结晶回收硼约80%,结晶母液可用于中和含硼的阴树脂洗脱液中的氢氧化钠,回收硼酸。阴、阳树脂流出液的纯水可以循环使用。     

核电厂放射性含硼废树脂水泥固化工艺的改进研究

为了提高水泥固化方法对含硼废树脂的包容率,通过改变固化配方,在大亚湾核电厂(GNPS)和岭澳核电厂(LNPS)的放射性废物处理系统进行了现场固化试验研究。结果表明,使用改进后的工艺进行水泥固化,废树脂的包容率从32.4%提高到46.3%,相对于原工艺包容率增加幅度42.9%,固化体体积减少了30%。该方法生产的固化体性能满足GB 14569.1—2011的各项要求。经过6年的工程实践,证明改进后工艺可在不改变核电厂固化系统原设施的情况下使用。     

核电厂水化学的现状

随着核电厂运行经验的积累，找到了减缓现有电站腐蚀的途径。有希望在材料和设计改进后解决将来反应堆的腐蚀问题。化学处理方法的进步解决了许多压水堆（ＰＷＲ）的早期问题（凹痕、点蚀），抑制了如二回路碳钢冲蚀那样的其它现象。对于其它一些问题如ＰＷＲ一次侧的腐蚀开裂，化学是不成功的、对于支撑板处管子的应力腐蚀破裂（ＳＣＣ）或晶间腐蚀（ＩＧＡ）有一定的减缓效果。在经验的基础上，提出了几种最佳化学的建议。     

核电厂放射性含硼废树脂水泥固化工艺的改进研究北大核心CSCD

为了提高水泥固化方法对含硼废树脂的包容率,通过改变固化配方,在大亚湾核电厂(GNPS)和岭澳核电厂(LNPS)的放射性废物处理系统进行了现场固化试验研究。结果表明,使用改进后的工艺进行水泥固化,废树脂的包容率从32.4%提高到46.3%,相对于原工艺包容率增加幅度42.9%,固化体体积减少了30%。该方法生产的固化体性能满足GB 14569.1—2011的各项要求。经过6年的工程实践,证明改进后工艺可在不改变核电厂固化系统原设施的情况下使用。     

核电厂应急操作规程的几个问题

本文介绍了作者多年在核电厂模拟机事故培训中所积累的一些亲身体会，其中包括如何正确理解的使用应急规程，以及应急规程使用中对核电厂操纵人员的要求等。     

核电厂蒸汽发生器传热管断裂事故运行管理

全面分析压水堆核电厂蒸汽发生器传热管断裂(SGTR)事故,从探测手段和事件核安全分析方面总结事故处理的关键策略,分析事故处理的难点及关键风险。以美国Indian point 2核电厂的SGTR事故为例,阐述事件的详细处理过程,给出了相应的操作经验教训。     

核电厂含硼浓缩液水泥固化配方改进研究

从配方水泥改进和提高废物包容量的角度出发,参照《低、中水平放射性废物固化体性能要求——水泥固化体》(GB 14569.1—2011)的要求,从实验室规模冷试、200 L和400 L规模冷试三个阶段,开展了核电厂含硼浓缩液的固化配方改进和水泥品牌替代研究,研究过程中水泥固化工艺模拟核电现场固化工艺。结果表明:配方改进后,替代品牌水泥固化体样品的抗冲击性、抗压强度、抗冻融性、耐γ辐照性和抗浸泡性均满足国标要求,与原配方及原品牌水泥相当;固化废物体积包容量从46.99%提升至57.63%,固化每吨废物的材料成本降低了69.29%。本研究结果可用于核电厂真实废物的水泥固化验证和处理。     

关于核电厂冷却方式的探讨

美国环保局即将发布的冷却水标准,可能冲击核电厂现有冷却系统的运行模式,这引起了我们对核电厂冷却方式的关注和探讨。简要介绍了国际上电厂主要冷却方式,以及各国电厂冷却系统的应用情况,分析了冷却系统带来的环境和社会影响,并探讨了对未来核电厂冷却系统提出更高要求的意义,最后提出了一些发展和完善我国核电厂冷却系统及标准的建议。     

核燃料棒温度场和系统熵增分布计算与研究

基于热力学第二定律以及压水核反应堆燃料棒稳态传热偏微分方程的一般形式,通过熵增的数值计算,讨论分析燃料棒内热量的传递过程和方向,以及能量品质的得失。先对典型二维矩形域传热问题进行数值计算,并采用解析解对该数值方法进行了验证。然后对含有内热源的单根燃料棒进行传热计算,讨论其温度和熵增分布情况,通过熵增云图分析可以展现燃料棒内热量的传递过程和品质变化,为核反应堆热工设计提供有益参考。     

垂直管内气液两相逆流极限管径效应实验

在压水堆安全性分析中,需准确预测气液逆流极限(CCFL)工况下两相流动关系。本文采用水下淹没排气的实验方法,对相同管长不同管径垂直管的CCFL特性进行可视化实验,并对垂直管CCFL关联式模型进行分析,主要结论有:①在CCFL工况下垂直管内流型为环状流动;表观气速较大时,大管径管内液膜呈搅拌状,小管径管内液膜呈波动状;随表观气速减小,均转为液面光滑的自由降膜流动;②Wallis数模型过度关联了管径变化对垂直管CCFL特性的影响;Kutateladze数和Froude-Ohnesorge数模型也不能良好关联垂直管CCFL特性的管径效应;③提出了新的CCFL无量纲参数和相应的实验关联式,由此可使垂直管CCFL特性的管径效应得以统一表征,还可以关联物性参数变化的影响。     

压水堆核电厂堆芯燃料管理优化研究

本文简述了用线性规划方法迭代求解优化问题的数学模型和以此为基础研制的堆芯燃料管理优化设计程序FMOP,并给出了对600MW核电厂压水堆所作的优化计算结果与分析。     

Theoretical investigation on the steady-state natural circulation characteristics of a new type of pressurized water reactor

1 Introduction With respect to the inherent safety of nuclear re- actors, application of passive systems/components including natural circulation phenomena as the main mechanism is intended to simplify the safety-related systems and to improve their reliability, to reduce the effect of human errors and equipment failures, and to provide more time to enable the operators to prevent or mitigate serious accidents. Natural circulation is the main mode of heat removal for removing decay heat from t…     

压水堆核电厂核岛机械设备在役检查规则研究

压水堆核电厂核岛机械设备在役检查规则研究是修订和编制我国相关核电在役检查标准的基础和前提。本文简介了在役检查规则研究目标、方法、主要内容和结果以及在役检查规则制定依据,简述了规则研究相关主要问题的处理方法和结果,对比分析了依据研究结果编制的NB/T 20312标准与EJ/T 1041标准在役检查规则的主要不同点,给出了准确理解和正确应用NB/T 20312标准有关在役检查规则的提示和说明,为有效应用该标准在役检查规则提供重要参考。     

AP1000与M310堆型余热排出系统的差异分析

简要介绍了美国西屋公司推出的三代堆型AP1000中正常余热排出系统(RNS)和M310堆型余热排出系统(RRA)的设计特点;分析了余热排出系统在这2种堆型中的主要差异.通过对比这2种堆型中余热排出系统的比较,从工艺系统角度对M310堆型的RRA系统进行局部改进,提高了系统的可靠性和安全性.     

调硼稀释对AP1000型压水堆一回路裂变产物源项影响研究

为了研究调硼稀释对压水反应堆一回路裂变产物源项的影响,利用一回路源项程序计算了平衡循环正常调硼,前段不调硼,整个过程不调硼三种条件下一回路裂变产物源项。结果表明,调硼稀释对平衡循环前期一回路源项影响不大,而对平衡循环后期一回路源项有较大影响,且不同类型核素受调硼稀释的作用大小也不同。最后为了判断调硼稀释对一回路各核素去除的相对作用,利用了图像法和比值法,结果表明两种方法均能较好表征调硼稀释对各核素的相对作用大小。     

基于PSA分析事故序列场内工作人员辐射风险研究

从总风险控制的角度,提出了事故工况下场内工作人员剂量与辐射风险接受准则,并建立了相应的评估方法。以典型压水堆核电厂为例,采用概率安全分析（PSA）的全范围事故序列进行验证评价,评估了典型压水堆核电厂事故后场内工作人员的辐射剂量与辐射致死风险。通过验证结果可知,事故后场内工作人员总的辐射致死风险远低于公众由于自然灾害、疾病、交通事故及不同行业的总死亡风险值;事故后工作人员在燃料厂房进行操作时的辐射致死风险占比最高,故工作人员在燃料厂房进行相关操作时,可提前制定相应的辐射防护措施来降低辐射风险;工作群组中其他人员和意外受照人员事故后辐射致死风险占比较高,可通过采用气面罩等方式对气载放射性进行防护以降低其辐射风险。相应的分析结果可为后续核电厂事故后处理方案的制定和事故后场内工作人员辐射防护措施的制定提供借鉴。      

压水堆蒸汽发生器水位的分层自适应模糊控制

针对压水堆蒸汽发生器的水位控制提出了一种分层自适应模糊控制方案。该方案中，2个模糊控制器分层连接，每个模糊控制器均采用典型模糊控制单元，使得模糊规则个数和可调参数个数大大减少，便于在线学习和实时控制。文章分别给出了分层模糊控制器的解析表达式及可调参数的在线学习方法。在压水堆快速加负荷和突然甩负荷的仿真实验中，该方案与PID控制相比，响应快，超调量小，振荡小。