鈉冷快堆一回路主冷卻系統仿真研究.pdf

1、中國實驗快堆是一座熱功率為65MW、電功率為25MW的小型池式鈉冷快堆,該堆已于2010年7月12日首次達到臨界,并開始運行,為開展一些事故運行工況研究、保證運行安全和人才培訓,急需盡快研制一套全范圍系統仿真機。鈉冷快堆一回路系統仿真是快堆全范圍仿真的關鍵技術之一,已開發(fā)的鈉冷快堆程序大多數是針對特定反應堆的專用程序,應用于其它快堆時有改動量大、靈活性差的缺點。到目前為止,尚沒有針對中國實驗快堆一回路主冷卻系統開發(fā)的仿真程序。
　

2、　本文針對中國實驗快堆一回路主冷卻系統的結構和運行特點,采用“控制體”思想建立了一回路主冷卻系統數學模型,主要包括基本的熱工水力方程、主泵水力模型、燃料導熱模型、中間熱交換器壁溫計算模型以及液鈉物性計算、流動換熱計算等輔助模型。由于數學模型中的方程組帶有一定的剛性,本文采用吉爾算法對其進行求解,提高了計算速度,減少了計算機耗時。Gear方法是滿足剛性穩(wěn)定性的線性多步法,它采向后差分的隱式方法,并設計了一種病態(tài)穩(wěn)定策略,可做到步長與特征值

3、乘積大時是精確地,從而很好地跟蹤解的快變部分;而對于兩者乘積小時又是穩(wěn)定的,保證當特征值十分小時也不會失真。
　　基于FORTRAN語言,采用模塊化設計,編寫了鈉冷快堆一回路主冷卻系統仿真程序,用中國實驗快堆的設計數據對穩(wěn)態(tài)程序進行了對比和驗證。另外,選取了《中國實驗快堆最終安全分析報告》中的三個動態(tài)工況對動態(tài)模型進行驗證,分別為額定工況下一臺一次鈉泵停運、調節(jié)棒失控提升合并無緊急停堆和一回路兩個逆止閥同時關閉。三個事故的主要熱工