快堆核岛厂房结构设计总结

核岛厂房是中国实验快堆工程的核心，因而其设计是快堆工程整个设计工作的重心。总结中国实验快堆工程核岛厂房的土建结构设计历程和设计中的成功经验，并查找工作中存在的缺点和不足，将会为我们做好其它核电工程的设计工作提供有益参考。     

中国实验快堆（CEFR）——中国示范快堆电站总体技术方案初步考虑

为尽快发展示范快堆电站，采取“以我为主，中外合作”的指导原则设计和建造示范快堆，开展了中国示范快堆电站（简称CDFR）前期技术准备工作。初步研究设计了中国示范快堆电站的总体技术方案。     

日本文殊快堆整体热腔室流场三维数值模拟

为研究日本文殊快堆一回路热腔室的热工水力特性,借鉴和消化国外快堆的设计经验,使用流体力学软件CFX对文殊快堆整体热腔室进行三维稳态数值模拟,得到其整体热腔室流场。文殊快堆全堆芯温度监测系统可为我国快堆小型化设计作技术准备。     

中国实验快堆接入系统工程建设

中国实验快堆是国内首座快中子反应堆,该工程项目以实现40%功率并网发电为目标,从而也成为国内首座快堆电厂。接入系统工程建设是实验快堆实现并网发电的关键工作之一。文章系统地介绍了中国实验快堆接入系统工程建设的总体情况。中国实验快堆接入系统工程的如期完工和正常运行,确保了中国实验快堆的顺利并网发电。实践证明中国实验快堆接入系统工程建设管理方法严谨、创新、得当,可资相关领域工作人员进行参考。     

中国实验快堆堆容器冷却系统全厂断电工况温度场分析

堆容器冷却系统是中国实验快堆(CEFR)-回路系统中的重要辅助系统之一,用于在各种工况下对反应堆堆容器进行冷却.本文利用国际通用的计算流体力学软件STAR-CD对CEFR堆容器冷却系统进行三维数值模拟,得到了在全厂断电事故发展过程中堆容器冷却系统的温度场和流场的瞬态分析结果,为相应部件的力学分析以及其它工况的分析提供了数据,对快堆优化设计和安全分析提供了重要的理论支持.     

中国实验快堆蒸汽发生器启动工况研究

中国实验快堆蒸汽发生器为直流式,启动方式与压水堆核电厂的有较大区别,启动过程较为复杂。本文对中国实验快堆蒸汽发生器启动工况进行了研究,并将运行参数与理论设计参数进行了比较。结果表明,运行参数理论计算值与试验值基本吻合。提出了蒸汽发生器启动运行的优化方案,以指导运行人员操作,有效地保障了中国实验快堆功率运行试验的开展。     

多孔介质方法在池式快堆系统分析软件SAC-CFR三维钠池计算模型中的应用

为准确分析池式快堆热钠池内的热工水力学特性,在已开发出的用于池式快堆系统分析的钠池三维计算模型的基础上,应用多孔介质方法建立钠池内中间热交换器、主泵、事故热交换器及屏蔽柱模型,完成了含有多孔介质模型和复杂几何边界的钠池三维计算模型开发。将该模型嵌入池式快堆系统分析软件SAC-CFR后,分析了中国实验快堆在稳态运行和紧急停堆工况下钠池内的流场分布,初步证明了所采用的多孔介质模型的合理性,为下一步非能动余热排出系统模型的开发做准备。     

中国实验快堆调节棒价值测量试验研究

调节棒价值刻度试验是中国实验快堆物理启动中的一项重要实验。本文使用落棒法和周期法,分别对中国实验快堆净堆临界堆芯、首炉冷态堆芯和首炉热态堆芯两根调节棒的价值进行了测量,实验结果与堆芯设计结果符合较好。     

示范快堆核电站区域辐射监测系统设计方案分析

介绍了我国首座自主研发的示范快堆核电站区域辐射监测系统的初步设计,并与中国实验快堆及典型压水堆核电站区域辐射监测系统设计进行了对比,为施工设计提供理论依据。        

钠冷快堆中安全棒落棒过程的水力计算

安全棒及其驱动机构是钠冷快堆中的紧急停堆系统,其落棒时间一直是钠冷快堆安全设计关注的重点之一。本文利用一维水力管网方法对中国实验快堆中的安全棒系统落棒过程开展了详细的建模和分析,得到了安全棒在落棒过程中的位移、速度、加速度与时间的关系,并与中国实验快堆调试试验结果进行了对比。同时,基于该方法开展了中国实验快堆安全棒落棒时间与冷却剂流量及温度的敏感性分析及研究。     

中国实验快堆全堆芯流量分配计算与试验

针对中国实验快堆(CEFR)堆芯和一回路的设计特点,开发水力特性计算程序DAEMON,完成不同工况下的全堆芯流量分配计算,给出流量分配不均匀性等参数。在反应堆调试阶段,进行全堆芯流量分配试验。结果表明,程序计算值与试验值符合较好。在此基础上,验证了CEFR堆芯的流体力学设计,并为反应堆调试和运行提供了基础数据。     

中国实验快堆结构材料辐照装置设计

为在中国实验快堆(CEFR)上开展国产快堆包壳材料的辐照试验,进行了CEFR首个结构材料辐照装置的设计。材料辐照装置的创新设计基于CEFR的辐照条件和堆芯组件的基本结构,通过在辐照装置内部设置不同气隙尺寸的辐照罐,实现了在快堆不同功率稳态运行条件下(40%和100%额定功率)对材料样品不同辐照温度(450~600℃)的要求。辐照装置具有样品辐照温度与中子注量率的非在线监测功能,其结构具有通用性,能满足材料辐照标准试样最大装载的需要。通过对辐照装置进行热工分析和堆外的传热验证试验、流阻特性和结构稳定性验证试验,保证了辐照装置的设计能满足材料辐照任务的要求。     

中国实验快堆额定工况下冷热钠池数值分析

应用计算软件STAR-CD对中国实验快堆(CEFR)正常运行工况中的额定工况进行了三维数值分析，使用多孔介质模型对屏蔽柱的影响进行了模拟，给出了冷热钠池的三维温度场和流场，与已有热工设计进行了比较，并着重分析了浮升力在数值模拟计算中的影响，为事故工况下的设备动态分析及相应的设备力学分析提供了数据。研究结果为CEFR的优化设计及事故分析提供了参考数据和技术支持。     

中国实验快堆事故停堆后余热排放过程的数值模拟

分析了中国实验快堆事故停堆后余热的排放过程。对热钠池中的流动与传热采用多孔介质模型的全三维数值模拟,对堆芯支路、事故热交换冷却回路和空冷塔冷却支路采用一维系统分析程序进行数值模拟。通过三维部分和一维部分相互耦合,模拟了余热排放的瞬态过程,得到了堆芯出口温度、燃料元件包壳的最高温度、余热热交换器的余热排放功率等许多重要参数随时间的变化曲线,对中国实验快堆的安全设计有重要的参考价值     

中国实验快堆压力和流量反应性效应测量实验研究

在中国实验快堆(CEFR)物理启动过程中,对CEFR压力反应性和流量反应性效应进行了测量研究,并进行初步的误差分析。实验中堆芯反应性测量分别使用周期法和逆动态法。实验结果表明：CEFR压力反应性为正反馈,主容器覆盖气体压力从5 kPa升高至50 kPa过程中引入约+20 pcm反应性,升、降压力过程测量结果的相对偏差小于10%;CEFR流量反应性为负反馈,一回路泵转速从150 r/min升高至989 r/min过程中引入约-49 pcm反应性,升、降流量过程测量结果的相对偏差小于10%。周期法和逆动态法的测量结果符合较好。初步误差分析的结果表明,实验结果的测量精度主要由冷却剂温度测量的精度决定。     

中国实验快堆反应性温度系数理论分析和试验研究

利用CITATION程序对中国实验快堆（CEFR）反应性温度系数进行计算,同时与其他程序计算结果和实验测量值进行比较。CEFR反应性温度系数约为-4 pcm/℃,计算结果与实验值吻合较好。升温和降温过程的反应性温度系数测量误差约为11%,满足试验验收准则。测量结果可校核理论计算结果,同时为CEFR的安全运行和在换料情况下的反应性平衡分析提供参考数据。     

CEFR堆芯组件安装方式对组件间流量分配的影响

为研究堆芯组件安装方式对组件间流量分配的影响,通过CFD数值模拟软件FLUENT,对中国实验快堆(CEFR)1型小栅板联箱上的7盒组件在22种安装情况下进行三维数值模拟。由计算结果可知,组件在22种布置情况下的流量与设计值的相对偏差为0.41%~2.03%。根据计算结果可更准确地预测堆内最热管的流量分配,可为今后CEFR的组件安装方式提供参考。     

中国实验快堆热工参数的自适应BP神经网络预测方法研究

中国实验快堆（CEFR）堆芯的热工参数是否超出限值是评价反应堆安全运行的标准。本文针对燃料包壳最高温度预测问题,通过堆芯子通道分析程序COBRA生成数据样本后,开发基于BP神经网络自适应算法的智能预测程序,对于特定的单盒组件,仅需给出堆芯进口功率和流量,即可实现燃料包壳最高温度的快速准确预测。结果表明,与COBRA相比,在大规模重复性计算的场景下,自开发程序能节约大量计算时间和算力,提高燃料包壳设计和CEFR运行时的操作效率。实验分析得出BP神经网络方法的最大相对误差不超过6%,平均预测相对误差不超过3%,计算效率提升至原程序的300倍,网络模型的预测精度高,且易推广至实验快堆其他参数预测,具有很大的应用前景。     

快堆顶盖隔热保护装置传热性能的实验研究

通过实验研究了在液态金属快中子增殖堆中，主壳顶盖下部遮热体的组成形式对遮热体工作性能的影响。本文提出了一个考虑到使用经济性的遮热体组成方案，供建造我国第一座快中子堆（ＣＥＦＲ）时参考。另外，本文对取消遮热体而完全用强制对流冷却系统对堆顶盖施隔热保护的方案作了实验研究，给出了冷却流道平均Ｎｕｓｓｅｌｔ数计算公式，它对ＣＥＦＲ顶盖冷却系统的设计具有实用价值。     

CEFR非对称运行工况的研究

为研究中国实验快堆（CEFR）非对称运行工况,通过快堆系统安全分析程序OASIS及堆芯子通道分析程序COBRA对CEFR单环路运行时堆内的温度以及流量进行了计算。结果表明,CEFR在单环路运行,完好环路一、二次钠泵转速为500 r/min,且事故环路一次钠泵逆止阀开启时,堆芯最多开启在14%的功率水平,以确保反应堆处于安全状态。