小型堆對抗氫風險技術研究.pdf

1、21世紀初，國家原子能機構將功率為300MWe以下的反應堆定義為小型堆，與大型堆相比小型反應堆建造周期短，初始投資也比較小，能夠進行模塊化建設。隨著各國大力發(fā)展小型輕水堆核電項目，考慮到嚴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)生反應生成氫氣釋放到安全殼內，氫氣燃燒或爆炸產生的熱及壓力載荷會威脅到安全殼的完整性，導致放射性向環(huán)境與公眾泄漏，故小型堆安全殼氫氣控制技術的研究也就成為不可忽視的問題。
　　本文首先凋研了國內外

2、小型堆及其專設安全設施，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——事故預惰化與氫氣復合器聯合使用來控制氫氣風險。隨后根據此方案設計了相應的氫氣控制系統(tǒng)，系統(tǒng)由安全殼惰化系統(tǒng)和氫氣復合系統(tǒng)組成，本文對各個系統(tǒng)的布置、組成、功能做了詳細的設計，并對各系統(tǒng)之間的連接與系統(tǒng)運行流程做了詳細設計。在此基礎上進行了安全殼惰化系統(tǒng)的容量論證計算，得出系統(tǒng)

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