鈉冷快堆一回路主冷卻系統(tǒng)仿真研究.pdf

1、中國實(shí)驗(yàn)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(dá)到臨界,并開始運(yùn)行,為開展一些事故運(yùn)行工況研究、保證運(yùn)行安全和人才培訓(xùn),急需盡快研制一套全范圍系統(tǒng)仿真機(jī)。鈉冷快堆一回路系統(tǒng)仿真是快堆全范圍仿真的關(guān)鍵技術(shù)之一,已開發(fā)的鈉冷快堆程序大多數(shù)是針對(duì)特定反應(yīng)堆的專用程序,應(yīng)用于其它快堆時(shí)有改動(dòng)量大、靈活性差的缺點(diǎn)。到目前為止,尚沒有針對(duì)中國實(shí)驗(yàn)快堆一回路主冷卻系統(tǒng)開發(fā)的仿真程序。
　

2、　本文針對(duì)中國實(shí)驗(yàn)快堆一回路主冷卻系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和運(yùn)行特點(diǎn),采用“控制體”思想建立了一回路主冷卻系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型,主要包括基本的熱工水力方程、主泵水力模型、燃料導(dǎo)熱模型、中間熱交換器壁溫計(jì)算模型以及液鈉物性計(jì)算、流動(dòng)換熱計(jì)算等輔助模型。由于數(shù)學(xué)模型中的方程組帶有一定的剛性,本文采用吉爾算法對(duì)其進(jìn)行求解,提高了計(jì)算速度,減少了計(jì)算機(jī)耗時(shí)。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(shè)計(jì)了一種病態(tài)穩(wěn)定策略,可做到步長(zhǎng)與特征值

3、乘積大時(shí)是精確地,從而很好地跟蹤解的快變部分;而對(duì)于兩者乘積小時(shí)又是穩(wěn)定的,保證當(dāng)特征值十分小時(shí)也不會(huì)失真。
　　基于FORTRAN語言,采用模塊化設(shè)計(jì),編寫了鈉冷快堆一回路主冷卻系統(tǒng)仿真程序,用中國實(shí)驗(yàn)快堆的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)對(duì)穩(wěn)態(tài)程序進(jìn)行了對(duì)比和驗(yàn)證。另外,選取了《中國實(shí)驗(yàn)快堆最終安全分析報(bào)告》中的三個(gè)動(dòng)態(tài)工況對(duì)動(dòng)態(tài)模型進(jìn)行驗(yàn)證,分別為額定工況下一臺(tái)一次鈉泵停運(yùn)、調(diào)節(jié)棒失控提升合并無緊急停堆和一回路兩個(gè)逆止閥同時(shí)關(guān)閉。三個(gè)事故的主要熱工