溶胶凝胶法制造NO2燃料微球的流体力学计算

利用伯努利方程建立了在外胶凝工艺中喷嘴射流速度与压力罐液面高度、喷嘴射流速度与液面压强的关系式,并使用该关系式进行计算,结果表明：管道中整个流动过程是层流;液面高度对射流速度的影响非常小;由液面高度所造成的UO2微球直径的最大偏差远小于微球的控制偏差。     

溶胶—凝胶法制备掺钛U02微球工艺和性能影响因素研究

针对溶胶—凝胶法制备掺钛UO2微球中出现的掺钛凝胶微球粘连严重、烧结过度、微球抛光面腐蚀等现象,通过改进工艺条件和参数来解决工艺中出现的问题.结果表明:增加胶凝时间不仅能解决凝胶球的挤压变形问题,而且能大大改善凝胶球的粘连问题;降低烧结温度可以得到表面更加光滑的烧结体;选用浓硝酸(ω=68％)和高纯H2O(二者体积比为...     

用全胶凝法生产HTR-10陶瓷UO_2燃料核芯

对用全胶凝法生产HTR-10临界量陶瓷UO2燃料核芯进行了系统的总结,给出了陶瓷UO2产品的检测结果:密度>98%理论密度,氧铀比=2.00,不圆度<1.05,直径=500±50μm,标准偏差<15μm,提供了主要工序的控制参数。通过对温度、水解速度、胶液铀浓度、脱碳速度、还原-烧结升温程序、气氛等的控制,使质量达到了HTR-10燃料元件的设计要求,为工业化生产奠定了基础。本文还就若干关键技术:溶胶的质量控制、多喷嘴均匀分散、三功能回转真空干燥机等进行了介绍。     

制备HTGR凝胶球的外凝胶工艺工程化问题研究

中核北方核燃料元件有限公司(CNNC)建造的高温气冷堆(HTGR)核燃料元件生产线在采用外凝胶(EGU)工艺制备UO_2核芯时,存在煮胶液沉淀、分散-胶凝过程中胶液流量无法实现精准控制和凝胶球裂口等问题。为解决这些工程化问题,对凝胶球制备工艺和设备进行了优化和改造,并试生产了10批次的UO_2核芯进行验证。结果表明,改进后的生产线可连续稳定的实现工业化生产,UO_2核芯产品合格率超80%。     

溶胶-凝胶法制造UO2燃料微球振动频率选择

利用射流力学理论建立了最优振动频率关系式,并将它应用到了UO₂燃料微球工艺中,最优频率的计算值与实验值较符合。分析了空气密度、胶液粘度、胶液表面张力和胶液密度对最优振动频率的影响。结果表明,空气密度对频率影响很小,最优振动频率随胶液粘度的增大而减小,随胶液表面张力和胶液密度的增大而增大。     

高温气冷堆UO2燃料芯核振动分选设备

介绍了高温气冷堆UO2燃料芯核振动分选设备的结构，并对设备的工作原理进行了分析，同时指出了影响分选效果的几个因素。设备运行结果表明：分选设备性能达到了预期设计要求。     

注凝成型制备UO2陶瓷燃料核芯

高温气冷堆采用UO2微球作为燃料核芯,目前的主要制备方法采用溶胶凝胶工艺.为简化工艺流程、减少废液量,本工作研究采用注凝成型工艺制备UO2陶瓷微球.研究表明该工艺具有工艺简单、废液量少等优点.分析了溶胶凝胶和注凝工艺过程中的化学变化,研究了影响陶瓷微球直径的因素.采用该工艺制备出的UO2微球平均直径为710 μm,n(O)/n(U)≤2.01,密度为10.70 g/cm3.     

催化剂对注凝成型工艺制备UO2陶瓷微球的影响

研究采用注凝成型工艺制备高温气冷堆UO2燃料元件核芯中胶凝催化剂的加入方式和用量对凝胶过程及小球球形度的影响.结果表明将催化剂加入到浆料的分散介质中,既可有效降低浆料固化所需温度,又可避免浆料提前固化,对微球球形度有很好的促进作用.随着催化剂加入量的增加,浆料所需的固化温度逐渐降低,当催化剂用量达到介质总量的1.5%(体积比)时,浆料固化温度可降低至50℃.     

大直径UO_2球球形度与尺寸的控制方法

在溶胶凝胶法制备尺寸范围为2~3 mm、球形度≤1.10的大直径UO2球过程中,对影响UO2球的球形度以及球尺寸的因素进行了试验研究,其中影响UO2球的球形度的因素包括胶凝介质、表面活性剂、胶凝温度和溶胶密度;影响UO2球尺寸的因素包括分散头与载带流液面间的距离、载带流流量及流动稳定性和溶胶流量。最终确立了最佳工艺参数,经过试验验证,制得UO2球尺寸在2~3 mm范围内合格率达到93%以上,球形度小于1.1的比例平均达到89%以上,满足球型反应堆UO2技术要求。     

高温气冷堆UO_2燃料芯核振动分选设备

介绍了高温气冷堆UO2燃料芯核振动分选设备的结构,并对设备的工作原理进行了分析,同时指出了影响分选效果的几个因素。设备运行结果表明:分选设备性能达到了预期设计要求。     

基于控制Petri网的高温气冷堆燃料装卸过程控制系统设计方法

介绍了一种基于控制Petri网(CPN)的控制系统设计方法,通过将库所与输出和操作关联,将变迁与输入和条件关联,并引入了宏库所和宏操作,实现了对复杂控制系统的分层次设计.在分析燃料元件装卸系统(FHS)基本功能和装卸流程的基础上,利用CPN对其进行了分层设计.根据变迁的触发条件,设计的CPN可直接转换为PLC的LAD程序;该程序在FHS模拟控制系统试验台上进行了验证.应用结果表明,该方法具有设计结构清晰,描述严格准确,程序设计高效等优点,可以很好地满足球床式高温气冷堆(HTGR)燃料装卸过程控制系统的设计要求.     

球形燃料元件探测器的研制

１０ＭＷ高温气冷堆为氮气冷却，石墨慢化的核反应堆，球形石墨燃料元件松散堆积在堆芯中。反应堆运行期间，燃料元件的输入，再循环和卸出由燃料装卸系统完成。燃料元件输送和缓冲管段充满程度的监控由燃料元件探测器和其他测量仪器完成。本文介绍了以感应线圈为敏感元件的工探测器的工作原理及特性，电桥载波频率为３０ｋＨｚ时，传感器灵敏度最高，经对桥式探测器的实验表明，该探测器分辨率高，计数可靠，可满足１０ＭＷ高温气冷     

高温气冷堆He载气中H2O和CO2吸附净化的实验研究

通过对高温气冷堆Ｈｅ载气中的Ｈ２Ｏ和ＣＯ２在５Ａ分子筛固定床上吸附净化的实验研究，得到了吸附穿透曲线，获得了５Ａ分子筛床对Ｈ２Ｏ和ＣＯ２的动态吸附规律。实验考察了吸附温度、工作压力、杂质浓度、流速及床层高度等因素对Ｈ２Ｏ和ＣＯ２单吸附及共吸附的吸附容量及转效时间的影响，获得了最佳运行参数。实验研究结果表明：净化后Ｈｅ气中Ｈ２Ｏ和ＣＯ２的质量分数低于１０－５，满足了净化系统的要求，为高温气冷堆中５Ａ分子筛固定床装置提供了可靠的设计数据。     

用全胶凝工艺控制UO_2微球的质量

全胶凝工艺已经发展成为制造１０ＭＷ高温气冷堆燃料芯核，ＵＯ２微球的优选工艺；本文通过批量试验和工艺参数的控制，实现产品质量和产率的控制。批量试验结果表明：藉助于分散频率和胶凝条件的控制，实现了微球尺寸和球形的控制：藉助于烧结参数，其中包括氢气氛、温度和时间等的控制，能够实现微球密度和Ｏ／Ｕ比的控制。在批量试验中微球产品的产率达到９０％。     

HTR-10燃料元件的气体输送

为了保证高温气冷实验堆球形燃料元件可靠地输送,采用了传递管输送方法,本文介绍了10MW高温气冷堆（HTR－10）燃料元件气体输送系统的关键设备,管路设计及输送气体流量计算,通过初装料的运行,证明该系统运行良好。     

10MW高温气冷堆热气导管高温性能试验

水平布置的同轴双层热气导管在１０ＭＷ在高温气冷实验反应堆中是连接堆芯和蒸汽发生器的重要部件， 外分别流过高温和低温氦气，在氦气工程试验回路上进行了热气导管热工性能试验，使用氦气介质，在３．０ＭＰａ，９５０℃温度下连续运行时间超过９８ｈ，ｄ３．０ＭＰａ７００℃以上温度条件下的热运行时间超过３５０ｈ，还在０．１－３．４ＭＰａ压力范围内进行了２０闪压力循环；在１００－９５０℃范围内，进行了１８次温度循     

多循环燃料管理计算的准一维修正计算方法

提出了一种准一维的修正计算方法,该方法根据不同批次燃料在堆芯中的实际位置进行相对功率修正,外围组件可定义成多批,以考虑边界位置不同的影响.与传统的点堆模型相比,准一维的修正计算方法能更精确地描述多循环实际换料装载情况.用此方法对秦山一期核电厂堆芯的前6个循环进行校核计算,并与单循环三维堆芯燃料管理计算程序RSIM的计算结果比较.结果表明,循环燃耗最大偏差为2.89%,卸料燃耗最大偏差为1.30%,卸料燃耗最大偏差约为点堆模型的1/3.