10 MW高温气冷堆的协调控制方案

针对10MW高温气冷堆(HTR-10)核动力装置堆型新,对象动态特性复杂等特点,研究了自动控制系统的整体结构,结合工程要求设计了相应的协调控制方案.分析并提出控制器参数的工程整定方法,通过仿真着重在典型给定置变化或扰动情况下,对各方案控制性能进行了深入分析和考查.最终给出"核功率控制热氦温度以及氦流量控制蒸汽温度”的方案作为工程重点,可为实际运行操作提供直接参考,并为HTR10整体控制策略的深入研究奠定了基础.     

10MW 高温气冷堆燃料循环系统热实验装置

为在反应堆的实际运行温度和氦气氛下考验１０ＭＷ高温气冷堆（ＨＴＲ－１０）燃料循环系统主要设备，进一步取得设计和运行经验，建造了该全尺寸热实验装置。装置中主要设备均按原型设备设计和制造，工作介质为氦气，运行温度为１５０～１８０℃，实验球为直径６０ｍｍ石墨球。采用可编程控制器ＰＬＣ控制和镶嵌块式模拟屏显示。装置采用重力和气动方法输送球，特别是在球床堆上首次应用了脉冲气流破桥助流方法从卸料管中单列排出球的设备。所有研究成果已在ＨＴＲ－１０的施工设计中得到应用。     

10MW高温气冷堆燃耗自动测量监控方案设计

对燃耗测量过程的自动管理是10MW球床式高温气冷堆集散控制系统的重要组成部分,目前元件球的燃耗只能采用手动模式进行测量。为提高运行效率,该文设计了燃耗自动测量流程。采用串行异步的方式实现实时数据通信,通过组态软件在上位机开发用户监控界面,由此实现了燃耗测量流程的全数字化控制,替代了原模拟屏与操作台结合的监控方式。现场调试结果表明该系统功能完整,界面友好,能够满足实际运行需要。     

10MW高温气冷试验堆控制棒驱动系统结构设计

１０ＭＷ高温气冷试验堆是我国“８６３”高科技发展计划中能源领域“八五”期间的重点项目．控制棒驱功系统是反应堆的一个关键部件，本文阐述了控制棒驱动系统的功能及其结构设计特点。     

10 MW高温气冷堆燃耗自动测量监控方案设计

对燃耗测量过程的自动管理是10 MW球床式高温气冷堆集散控制系统的重要组成部分,目前元件球的燃耗只能采用手动模式进行测量。为提高运行效率,该文设计了燃耗自动测量流程。采用串行异步的方式实现实时数据通信,通过组态软件在上位机开发用户监控界面,由此实现了燃耗测量流程的全数字化控制,替代了原模拟屏与操作台结合的监控方式。现场调试结果表明该系统功能完整,界面友好,能够满足实际运行需要。     

10 MW高温气冷堆乏燃料元件的贮存及其安全分析

10MW高温气冷堆(HTR-10)在设计寿命内共卸出约9万个乏燃料元件,其放射性裂变产物的活度高达1.0×1016Bq,必须妥善处置.HTR-10乏燃料元件卸在密封和屏蔽的容器中,每个容器可以接受2000个乏燃料元件,这些容器固定在反应堆建筑物的最底层的混凝土井内,在贮存库内休取通风冷却.文中对放射性核素释放,临界安全和辐射屏蔽等方面进行了分析,说明上述贮存方案是安全的.     

高温气冷堆 Fuzzy-Smith 控制系统的仿真研究

结合１０ＭＷ高温气冷实验堆（ＨＴＲ－１０）数学模型的推导和控制系统的设计，介绍解决大延迟系统控制的Ｆｕｚｚｙ－Ｓｍｉｔｈ预估控制器。热工动特性中，堆芯部分用集中参数近似，冷却剂用分布参数处理；蒸汽发生器分为预热段、蒸发段、过热段，建立高温气冷堆的数学模型。扰动量为从额定核功率１００％减小到３０％，调节氦风机的转速和给水流量使主蒸汽出口温度跟随给定值。仿真结果表明，Ｆｕｚｚｙ－Ｓｍｉｔｈ预估控制器兼顾了Ｆｕｚｚｙ控制和Ｓｍｉｔｈ预估控制器的优点，既对延迟特性有较好的补偿作用，又对被控对象参数变化有较强的适应能力，适合于高温气冷堆控制系统设计。     

高温气冷堆发展前景与我国的10兆瓦实验堆

高温气冷堆发展前景与我国的１０兆瓦实验堆ＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔａｌＰｒｏｓｐｅｃｔｓｆｏｒＨｉｇｈＴｅｍｐｅｒａｔｕｒｅＧａｓ—ＣｏｏｌｅｄＲｅａｃｔｏｒａｎｄＣｈｉｎａ’ｓＨＴＲ－１０￥／／钟大辛（清华大学核能技术设计研究院，教授北京１０００８４）...     

高温气冷堆耦合高温电解规模化制氢系统仿真

随着能源体系变革,氢能在能源系统中发挥着越来越重要的作用,绿色化、低碳化制氢技术日益受到关注。高温气冷堆耦合高温电解制氢技术是一种具有潜力的零碳排大规模绿氢制备技术。该文提出了热功率为250MW,氦气出口温度分别为750和950℃的高温气冷堆与高温电解制氢系统的耦合策略,建立了全流程ASPEN仿真模型,并分析了系统热电比对制氢产能和能耗的影响规律,据此评估并探讨了制氢成本及成本降低策略。结果表明：750和950℃制氢系统的最大氢产能分别为28108和35160m³/h。在最大氢产能下,750℃制氢系统的耗电量和耗热量分别为3.73和0.49kW·h/m³,总能量转化效率为40.1%;950℃制氢系统的耗电量和耗热量分别为3.11和0.56kW·h/m³,总能量转化效率为50.2%。提升电解制氢模块的电流密度可显著降低制氢成本,电解模块阳极耦合制备油品等高附加值化工品一方面可以分摊制氢成本,另一方面可以拓展核能高温电解应用场景。     

核能战略与高温气冷堆

核能技术的最新进展，使成熟的热中子转化堆更接近于可能由其本身承担近增殖甚至增殖堆的任务。例如，据美国报导，轻水堆内采用铀－２３３／钍循环可望获得增殖比ＢＲ＝１．０，在稠密栅内采用钚／铀－２３８循环也有可能获得增殖比 ＢＲ≈１．０８，估计至少可以作为“近增殖堆”运行。因此，原来以核燃料的转化与增殖两类堆型为基础的核能战略，将来可能过渡到以考虑不同的“能源取代率”作为重要因素的新战略；例如核能体系可能由第一代的低温堆与第二代的高温堆所组成，以适应更多领域内的能源需要。本文提出并初步分析了这种考虑“能源取代率”概念进行核能战略分析的基本要素；并认为原已具备高温、多用途与安全性好等特点的高温气冷堆，在解决了远程核能传输与水的热裂解制氢等先进工艺的配合下，若在经济成本方面经过改进，将具有较高的能源取代率，从而可能在未来的核能系统内占据重要地位。     

10MW高温气冷试验堆控制棒驱动系统试验样机性能试验研究

就１０ＭＷ高温气冷试验堆控制棒驱动系统试验样机的装配调试及运行试验的过程和结果进行阐述和分析，试验结果表明该控制棒驱动系统的结构设计合理，各项性能达到设计要求，试验获得成功     

10MW高温气冷试验堆控制棒驱动系统试验样机性能试验研究

就１０ＭＷ高温气冷试验堆控制棒驱动系统试验样机的装配调试及运行试验的过程和结果进行阐述和分析，试验结果表明该控制棒驱动系统的结构设计合理，各项性能达到设计要求，试验获得成功。     

10 MW高温气冷实验堆工程标准化的管理

从10MW高温气冷实验堆(HTR-10)工程实践,总结买验堆工程标准化的管理经验.组织保证和增强标准化意值是买施核工程标准化管理的必要前提.重点阐述了HTR-10的设计、制造和建造阶段所采取的标准化管理措施和实效.该工程实践表明,实施核工程标准化管理是保证工程质量和工程进度、提高投资经济效益的重要手段之一.期望能为其他实验堆、研究堆等核工程提供借鉴,共同探讨核工程标准化管理这一普遍性课题.     

高温气冷堆核电站计算机化规程流程的建模和验证

为了满足高温气冷堆核电站计算机化规程流程验证的需要,针对高温气冷堆核电站"多个核蒸汽供应系统模块带一台汽轮机"的结构和运行特点,该文利用改进的着色Petri网建模方法,建立了常规规程执行流程模型和有中断的变体规程执行流程模型,并基于模型对计算机化规程执行进行了形式化验证。对一个典型的高温气冷堆核电站异常事件处理规程的案例进行分析,结果表明:基于改进着色Petri网的规程建模和验证方法有效,为高温气冷堆核电站计算机化运行规程系统的研制提供了重要的理论依据。     

10MW 高温堆热气导管振动分析

根据１０ＭＷ高温气冷堆热气导管处于内外两股方向相反气流同时作用的具体结构特点，针对实际设计工况，建立了其流动诱发振动的理论模型，即两端简支，受内外两股方向相反气流同时作用的单管振动模型；给出了相应的数学描述和简捷求解方法；通过计算获得了其振动频率随流速的变化关系，和不同流动工况下，失稳时的临界流速，及相应的稳定性图。分析结果表明，热气导管的设计工况完全处于稳定区内，即其在设计工况下运行时，不会产生大振幅的流致振动。     

高温气冷堆的技术特点与发展前景

自1979年4月美国三哩岛和1986年4月原苏联切尔诺贝利核事故后,在反应堆设计中提出了一个关键问题就是如何实现核反应堆的固有安全性.即在任何工况条件下,包括人为违章操作的情况下都能维持反应堆处于安全状态,不会发生核泄漏事故危及环境安全.高温气冷堆就是在这种背景下发展起来的新的先进堆型.它是目前国际核能领域中六种第四代核能系统的首选堆型之一.另一方面,在石油、天然气日益紧缺的今天用氢做燃料是科学家们普遍看好的清洁能源,是后石油时代重要的替代能源.但由于制氢所需的巨大能量而使其成本太高.而高温气冷堆能却能以很低的成本提供巨大的能量,从而大幅降低制氢成本.因此,核能制氢有可能成为未来生产清洁能源极具竞争力的新兴产业.     

基于J2EE的10 MW高温气冷实验堆管理信息系统

为实现10MW高温气冷实验堆(10MW high temperature gas-cooled reactor,HTR-10)的信息化管理,开发出HTR-10管理信息系统。通过HTR-10管理数据流的分析,应用Java2平台(J2EE)的多层分布式,建立以Web层为中心的网络架构,使用组件技术搭建二次开发平台。通过分析操作卡与运行规程的关联,建立数学模型,设计出操作卡自动生成逻辑。结果表明,该系统比基于传统客户机/服务器两层架构的管理信息系统更适合HTR-10,具有良好的伸缩性和扩展性,能够提高管理效率。