“华龙一号”核电厂的辐射防护最优化设计

辐射防护最优化是核电厂辐射防护设计中的关键问题之一。本文结合国际原子能机构(IAEA)提出的辐射防护最优化设计策略,围绕核电厂辐射防护最优化设计过程中的设计目标、设计内容与评估、确保持续改进等几个方面对华龙一号核电厂的辐射防护优化设计进行了概述,对华龙一号设计中涉及的辐射源项优化、辐射分区优化、事故后辐射防护设计优化、职业照射剂量评价、环境排放设计优化等方面开展的工作进行了介绍。辐射防护最优化原则在 “华龙一号”(HPR1000)的设计工作中得到了有效的贯彻与执行。     

“华龙一号”数字化核电厂建设与研究

"华龙一号"是我国具有自主知识产权的三代核电品牌,代表了我国核电的历史积淀、现实荣耀以及未来基石。数字化建设需要做到承前启后,并作为"华龙一号"核心竞争力,助力"华龙一号"项目的腾飞。已经搭建的数字化设计体系、数字化工程体系在"华龙一号"首堆的设计、建设的过程中发挥了重大作用。面向核电全寿期,本文提出核电厂智慧虚体与智能实体相结合的数字核电概念模型,涵盖数字化设计、敏捷化采购、集约化施工、系统化调试、数字化运维。据此提出"华龙一号"数字化核电厂的概念,总结了"华龙一号"数字化核电厂建设及应用现状。最后提出"华龙一号"数字化核电厂后续研究方向和展望。     

“华龙一号”安全系统配置策略

"华龙一号"是自主化三代核电的代表,承载着走出国门,在国际舞台上与众强同场竞争的责任。它博采众长,创新性地提出了安全系统(设施)能动加非能动的设计概念,可以有效地增强抵御核安全风险的能力。本文从基本核安全功能的角度,对华龙一号的安全系统配置进行剖析,重点论述三个非能动系统的设置合理性。     

AP1000控制棒棒位的数字化测量技术分析

结合AP1000的数字化棒位指示系统,通过分析AP1000控制棒的组成、控制棒驱动机构和棒位测量探测器布置,并从数字化测量角度指出了非接触式传感器测量、探测线圈的冗余设计和数字化数据传输等可靠性技术的应用,确保了AP1000反应堆棒位测量精度和棒位控制系统的安全可靠。     

“华龙一号”机组核燃料经济性分析

"华龙一号"核电机组的技术特点之一是采用"177堆芯"设计方案,合理评估燃料经济性对研究评价我国自主创新的三代核电机型经济性意义重大,不仅为燃料成本控制与优化指明了方向,更有利于提高"华龙一号"核电机组的经济性与竞争力。本文根据各核电厂燃料管理方案,通过计算、对比"华龙一号"与二代改进型机组以及AP1000核电机组在首循环阶段和换料阶段的发电成本差异,对"华龙一号"机组的燃料经济性进行了分析与研究。通过对影响燃料费用的各燃料制造环节的价格进行敏感性分析,明确了影响核燃料费用的主要因素。分析发现,相比其他核电技术,"华龙一号"在平衡换料阶段优势明显,组件制作和天然铀费用在整体费用中占比较大,是费用控制的重点,另外分离功价格变化对核燃料费用也有一定的影响。     

“华龙一号”示范工程控制棒驱动机构Ω密封环焊接工艺评定

在对“华龙一号”示范工程控制棒驱动机构Ω密封环的焊接工艺进行评定时,出现了焊缝背面未熔合和未焊透、焊缝正面波纹状焊纹、填充环变形、焊机故障频发等问题。通过对问题原因进行分析、采取修正焊接参数、焊机设计改进等措施,完善了焊接工艺,保证了后续现场Ω密封环产品焊缝的焊接质量,为后续“华龙一号”机组Ω密封环焊缝的焊接提供了一些参考和借鉴。     

“华龙一号”控制棒机械性能分析方法研究

在分析现有束棒型控制棒设计结构的基础上,建立了用于束棒型控制棒机械完整性分析的通用模型,并以华龙一号采用的束棒型控制棒为对象,开展吸收体温度、热态间隙内压及包壳应力计算分析,验证了该分析方法的适用性、可靠性。     

“华龙一号”机组48VA列直流电源失电事故研究

本文分析了ECA失电的研究方法和对机组主要工艺系统的影响等内容,总结了“华龙一号”机组在失去ECA后存在的主要风险及应对措施,并对可能影响事故后运行干预操作的情形提出了相关优化建议。该研究是对“华龙一号”48 V A列仪控电源失电事故后果的全面总结,对机组事故控制及阀门失电安全位置优化具有一定参考意义。     

“华龙一号”ZH-65型蒸汽发生器研发

"华龙一号"是我国自主研发的具有完全自主知识产权的第三代压水堆核电技术。介绍了"华龙一号"核电机组反应堆冷却剂系统关键设备ZH-65型蒸汽发生器(SG)的自主研发情况,主要包括SG的设计、设计软件研发、设计验证试验和关键材料研制。ZH-65型SG在技术上达到第三代PWR核电站SG的水平,具有完全自主知识产权,是"华龙一号"头上的一颗璀璨明珠。该型SG的研发成果已用于出口巴基斯坦的K2K3工程项目和福建福清核电站第5、6号机组工程项目。K2机组的3台ZH-65型SG已于2017年7月12日验收出厂,必将创造良好的经济效益和显著的社会效益。     

“华龙一号”标准梳理分析方法研究

为建立一套“华龙一号”型号标准体系,有必要对现有“华龙一号“的标准采用情况进行全面梳理,明确各专业的标准采用现状及标准需求。文章提出了一种“华龙一号”标准梳理分析方法,保证各专业分析的一致性,可全面覆盖各专业采用的各领域标准,使各专业通过梳理分析能够明确可直接采用的现有标准,以及有待未来新编、修订或者转化的标准,从而为后续“华龙一号”及其它型号标准的建设提供有力支撑,并起到一定的示范作用。     

低温供热堆控制棒的棒位优化

经对低温供热堆的部分物理特点分析,提出了控制棒棒位优化。即根据该堆的物理特点,将堆芯内各燃料元件组件在全炉内最大功率的平均值作为优化的目标函数,并通过动态规划的方法,在多阶段的优化过程中得以实现目标函数极小,效果较好。     

基于根轨迹法的核电厂棒位探测器电源PR控制的研究

针对单相逆变器在核电厂棒位检测系统中的应用要求,从数学模型出发分析了其控制策略,着重分析了输出电压环比例-谐振(PR)控制器在离散域的实现方式。通过Matlab仿真和实验验证了该控制方式能够保持输出电压稳定、正弦度良好、动态响应快、抗干扰能力强等特点,有利于提高棒位检测的精确度。     

基于前馈控制的棒位探测器励磁电源研究与设计

提出一种基于前馈控制的棒位探测器励磁电源设计方案,该方案采用高频开关整流逆变电路设计,在传统比例积分(PI)控制的基础之上加入了前馈控制,用以抑制可测不可控的干扰因素对控制对象的影响,并通过理论分析与仿真试验,验证了本文提出的设计方案在保证控制响应时间的同时降低了输出纹波,提高了电流幅值精度。     

控制棒位置指示系统数字化设计

本文介绍了核电站控制棒位置指示系统设备的构成、设计原理,以及FPGA技术和PLC技术在设计、制造中的应用。     

KY50—728型控制棒位置指示系统的研制

本文介绍了一种较为新颖的控制棒位置指示系统,它适用于压水型反应堆以及压水型核电站。     

AP1000核电厂设计中的辐射防护最优化

介绍了AP1000机组在设计阶段所采取的辐射防护最优化措施,包括辐射分区、设备部件、设施布置、工艺控制等方面的内容,较为全面地总结了AP1000核电厂已经实施的辐射防护设计方案。     

AP1000核电机组辐射分区设计调整

就三门核电厂AP1000核电机组正常运行工况下辐射分区设计原则和设计方案进行分析,提出辐射分区的调整方案,并对分区调整所带来的影响进行说明。     

控制棒棒位测量系统中两极板电容传感器设计

控制棒棒位测量对于反应堆运行与安全至关重要。针对NHR-200反应堆控制棒棒位测量系统,引入基于电容传感器的控制棒棒位测量方法。设计出一种两极板电容传感器,通过分析极板面积、干扰电容以及屏蔽方式的影响,进行仿真计算与优化。分析结果表明,计算结果与试验结果吻合较好,该传感器能进行控制棒棒位的准确测量,有较好的适应能力和应用前景。     

AP1000核电厂设备可靠性分级研究与探讨

结合核电厂现有核安全、电力生产、风险等已有设备等级,以及考虑工业安全、环境安全、核与辐射安全、法律法规要求、维修经济性等多种因素,针对AP1000机组设计特点,提出以提高设备可靠性为目标的设备可靠性分级原则,并介绍了AP1000核电厂的设备可靠性等级以及设备可靠性分级的分析过程,增加了设备工作频度、工作环境和功能设备组的判定。最后结合实际工程,总结了几个需要注意的问题和具体的应用经验。