小型堆對抗氫風(fēng)險技術(shù)研究.pdf

1、21世紀(jì)初，國家原子能機構(gòu)將功率為300MWe以下的反應(yīng)堆定義為小型堆，與大型堆相比小型反應(yīng)堆建造周期短，初始投資也比較小，能夠進(jìn)行模塊化建設(shè)。隨著各國大力發(fā)展小型輕水堆核電項目，考慮到嚴(yán)重事故下堆芯喪失冷卻劑的冷卻，鋯合金與高溫水蒸汽發(fā)生反應(yīng)生成氫氣釋放到安全殼內(nèi)，氫氣燃燒或爆炸產(chǎn)生的熱及壓力載荷會威脅到安全殼的完整性，導(dǎo)致放射性向環(huán)境與公眾泄漏，故小型堆安全殼氫氣控制技術(shù)的研究也就成為不可忽視的問題。
　　本文首先凋研了國內(nèi)外

2、小型堆及其專設(shè)安全設(shè)施，然后通過分析國際上成熟的氫氣控制方案，對比氫氣點火器、氫氣復(fù)合器、混合、惰化、抽真空等方案的優(yōu)缺點，提出針對小型堆合理可行的氫氣控制方案——事故預(yù)惰化與氫氣復(fù)合器聯(lián)合使用來控制氫氣風(fēng)險。隨后根據(jù)此方案設(shè)計了相應(yīng)的氫氣控制系統(tǒng)，系統(tǒng)由安全殼惰化系統(tǒng)和氫氣復(fù)合系統(tǒng)組成，本文對各個系統(tǒng)的布置、組成、功能做了詳細(xì)的設(shè)計，并對各系統(tǒng)之間的連接與系統(tǒng)運行流程做了詳細(xì)設(shè)計。在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了安全殼惰化系統(tǒng)的容量論證計算，得出系統(tǒng)

3、需要氮氣質(zhì)量?？紤]事故工況下水的輻照分解會產(chǎn)生氫氣及氧氣破壞惰化氛圍，對氧氣復(fù)合系統(tǒng)進(jìn)行了容量論證計算，得出其具有長期消除輻照分解產(chǎn)生氫氣和氧氣的能力。
　　最后，建立了小型堆核電廠嚴(yán)重事故分析程序模型，對安全殼內(nèi)發(fā)生失水事故進(jìn)行了研究，并計算得出了氫氣源項，水蒸汽源項，等熱力學(xué)參數(shù)。利用GASFLOW程序?qū)錃饪刂葡到y(tǒng)的有效性進(jìn)行了CFD分析。研究表明:計算過程中安全殼穹頂區(qū)域氫氣體積分?jǐn)?shù)高于安全殼內(nèi)其他區(qū)域;由于小型堆體積較小