高温气冷堆氦气透平循环热工特性的初步研究

模块式高温气冷堆氦气透平直接循环发电方案是建立在带有回热器、预冷器、间冷器的闭式布雷登循环的理论基础上，是集安全性、经济性为一体的先进方案，有着良好的发展前景。本文对高温堆氦气透平循环的热力过程进行了分析，揭示了各参九之间的关系。然后，对高温堆氦气透平循环进行了优化计算，得到了一个优化设计方案。另外，还对高温堆氦所透平循环的功率控制特性进行了简要分析。本文的研究结果显示高温堆氦气透平循环效率可达47．9％，将来随着材料科学和相关技术的发展循环效率有望进一步提高。     

回热器在高温气冷堆氦气透平循环中的应用

高温气冷堆相匹配的能量转换系统——氦气透平循环(布雷登循环)发电具有发电效率高、系统简单、安全可靠、经济性好等优点,是目前高温气冷堆领域的发展方向。影响布雷登循环效率的关键参数包括堆芯的进出口温度、压气机和透平的绝热效率、回热度、压比及循环系统的压力损失率。本文详细验证了回热器在高温气冷堆氦气轮机循环中的作用,并通过计算10MW高温气冷堆布雷登循环,分析这些参数对循环效率的影响。某于目前反应堆参数．给出了一组影响布雷登循环效率的参数值。     

10MW高温堆气体透平方案初探

讨论了10MW高温气冷实验堆（HTR－10）气体透平总体方案设计中应考虑的主要因素。根据HTR－10及一期工程的特点,介绍了HTR－10可能的气体透平方案,初步探讨了直接循环和间接循环的特点。对一种可能的间接循环方案进行了总体设计方案的初步研究。该方案能够比较全面地研究氦气透平的特性,同时与HTR－10一期工程较容易衔接。     

模块式高温气冷堆的安全特性

分析了模块式高温气冷堆所具有的固有安全特性：１．余热载出的固有安全特性；２．反应堆瞬变的固有安全性；３．阻止放射性释放的多重屏障。并对模块式高温气冷堆的安全特点与压水堆进行了对照比较。     

10MW高温气冷堆堆用氦气阀门要求的研究

核电站运行时，阀门是最易发事故的设备之一，为了确保核电站的安全，必须选用安全可靠的阀门，１０ＭＷ高温气冷堆中的氦气阀门有十多个品种，３００多台，这些阀门是高温气冷堆中面广量大的承压设备。它们连接着高温气冷堆中众多的系统，对于保证高温堆的正常稳定运行及安全停堆起着重要的作用。本文简略地介绍了１０ＭＷ高温气冷堆对氦气阀门 要求。核级氦气阀门的设计、检验和出厂试验。     

高温气冷堆能量转换气轮机基本特性的研究

高温气冷堆气轮机循环被认为是将来核能发电领域中最有潜力的方案之一。本文试图将高温堆气轮机循环中各种循环方案总结归纳为几种典型的循环,再将这几种典型循环从理论上抽象为氦气、氮气和空气布雷登循环并进行优化。然后针对这三种循环中的气轮机从热力学和气体动力学角度进行广泛的研究,得出氦气、氮气和空气气轮机的基本特性。     

HTR-10氦气透平直接循环回热器的设计研究

回热器是10MW高温气冷堆氦气透平直接循环(HTR-10GT)发电的重要设备之一，它的主要功能是为了利用透平出口的高温氦气加热反应堆入口氦气温度，以保证反应堆入口的氦气温度满足设计值，提高氦气透平能量转换装置的效率，并保证系统在满功率以及启动和停堆的各种工况下稳定运行。本文介绍了回热器的主要参数、结构特点、热工水力分析以及强度分析。     

HTR-10高温气冷堆—回路电气贯穿件的研制

研制HTR—10高温气冷堆一回路电气贯穿件。与压水堆安全壳上使用的电气贯穿件相比，HTR—10高温气冷堆一回路压力边界上的电气贯穿件要求更高：密封介质是氦气，密封压力更高。根据功能要求，本电气贯穿件的技术特点是采取了陶瓷组件封焊和钢管聚砜旋锻密封两种密封方法，以及紧凑的结构方式。经过了严格的型式试验研制成样机，电气贯穿件在HTR—10高温气冷堆一回路压力边界上得到应用。     

板翅式回热器在高温气冷堆中的应用特性

根据布雷登循环的特点,选择板翅式回热器应用于高温气冷堆氦气直接透平循环的设计,以清华大学核研院设计的10万千瓦级高温气冷堆示范电站为例,在回热度一定的情况下,分析了回热器的迎风面积变化对换热面积、传热系数、压降以及循环效率的影响.并在一定的迎风面积下,进一步分析了回热度的变化对回热器及循环效率的影响.根据关键参数(迎风面积、压降、回热度、循环效率)之间的相互作用,研究了体积和压降对板翅式回热器设计的约束.研究结果表明,体积紧凑和降低压降这两个主要的约束条件是相互矛盾的.     

10MW高温气冷堆燃料循环系统热实验装置控制系统设计

为在反应堆的实际运行温度和氦气氦下考验１００ＭＷ高温气冷堆（ＨＴＲ－１０）燃料循环系统主要设备及其控制系统，进一步取得设计和运行经验，建造了全尺寸热实验装置。控制系统采用了ＯＭＲＯＮ Ｃ２００Ｈ ＰＬＣ和大型镶嵌块式模拟显示屏，通过计算机控制和监视整个装置的运行情况。所有设计和运行经验已在ＨＴＲ－１０的施工设计中得到应用。     

相似理论在高温气冷堆氦气压气机中的应用

根据相似理论推导出在不同工质条件下进行压气机模化试验的决定性相似准则数并加以敏感性分析,研究发现马赫数小于0．5时,绝热指数对模拟性能试验引起的偏差很小;在几何相似的基础上,只需使流量系数φ和压头系数ψ相等就能保证运动相似,从而保证模型与原型流动相似。研究发现氦气轮机部分工况下的低雷诺数会降低压气机气动性能和稳定性。在确定了压气机模化试验参数的基础上,由氦气压气机设计工况推导出使用空气进行模拟试验时压气机的特性曲线图,为氦气压气机的试验与优化设计提供了理论依据。     

MHTR超临界蒸汽透平循环再热器设计研究

基于采用多堆一机方案可以实现模块式高温气冷堆(MHTR)与大容量超临界蒸汽透平机组的匹配,从而实现MHTR的高效率发电的考虑,进行了MHTR超临界蒸汽透平循环再热器设计的研究.根据百万千瓦级超临界机组的参数确定了主蒸汽和再热蒸汽的MHTR分堆供应方案,给出了再热器的技术参数.通过对不同传热管结构方案的比较,确定了组件式直管型式的结构设计方案,该设计具有结构紧凑、传热系数大、刚度好和制造方便等优点.经过热工水力分析计算,证明这种设计能够满足传热和水动力要求.