高温气冷堆的技术特点及发展动向

本文叙述了高温气冷堆的发展历史、技术特点及其目前发展动向．并根据我国制定的经济发展战略目标，提出了我国高温气冷堆的发展道路及应用前景，最后综合介绍了我国计划建造的 １０ＭＷ高温气冷实验堆的性能特点。     

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—气体涡轮机——新型电力系统

高温气冷堆──气体涡轮机──新型电力系统自从美国三里岛核电站１９７９年发生核泄漏事故和前苏联切尔诺贝利核电站１９８６年４月发生大爆炸事故后，核反应堆的安全成了公众十分关心的问题，许多人因此反对再建立核电厂。这对主张发展核电的设计人员提出了严峻的挑战。...     

模块式高温气冷堆中Pu燃烧的物理特性

由于模块式高温气冷堆 (MHTGR)是燃烧 Pu的一种选择 ;Th燃料循环可以限制 Pu的产生和减少高放废物 ,因此研究了在 Th 燃料循环模块式高温气冷堆(PBMHTGR)中燃烧 Pu的物理特性。PBMHTGR初装燃料元件中 Pu的同位素的含量与现行的生产能量堆模块式高温气冷堆 (EPMHTGR)相同 ,考虑反应性的要求 ,加入了2 3 3 U。利用 VSOP程序分析这两个堆的物理特性。结果表明 ,PBMHTGR能够燃烧掉同等功率 6个以上 EPMHTGR产生的 Pu。这表明 ,在 Th燃料循环 MHTGR中 ,燃烧钚是可行的     

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.     

高温气冷堆用控制棒位置指示器的可靠性设计

介绍了高温气冷堆用控制棒的位置测量原理和方法，提出了定传动比讷氏速两轴角位移检测量互补的可靠性措施，阐述了测量可靠性的宣评定方法。     

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高温气冷实验堆建造许可证的安全审评(英文)

清华大学核能技术设计研究院目前正在设计建造我国第一座高温气冷实验堆（ＨＴＲ－１０），功率为１０ＭＷ。ＨＴＲ－１０的设计，体现了模块式高温气冷堆的先进特征，其中最主要的是固有安全特性。ＨＴＲ－１０的安全审评也是一个新的课题。本文阐述了ＨＴＲ－１０建造许可证审评中所遵循的依据和原则以及审评的主要过程和活动，讨论了审评过程中的主要安全问题，包括燃料元件、源项计算、事故分析、安全分级、包容体设计等。     

高温气冷堆球流实验的数值模拟研究初探

本文从球床高温气冷堆的球流实验系统特点出发,对通过理论途径模拟高温气冷堆球流实验系统进行了初步探讨。得出结论说明DEM模型对唯象学球流研究的模拟具有很好的准确性,在计算球流局部细节的定量特征上具有一定准确性,但还有进一步发展的空间。     

高温气冷堆球床等效导热系数实验研究进展

堆芯球床等效导热系数是直接影响高温气冷堆燃料最高温度和堆芯温度分布的关键参数;在余热导出过程中起主导作用。开展球床等效导热系数的实验研究对于反应堆分析程序的完善、研究提高高温气冷堆单堆功率的可能性、以及工程的安全分析具有重要的意义。综述了国内外球床等效导热系数测量的研究现状,给出了清华大学HTR-PM三维堆芯球床等效导热系数测量实验最新成果,总结了各国实验的研究手段,对研究方向进行了讨论。     

Model Tests of Coolant Thermal Mixing in the HTR-10 Hot Gas Plenum

ＭｏｄｅｌＴｅｓｔｓｏｆＣｏｏｌａｎｔＴｈｅｒｍａｌＭｉｘｉｎｇｉｎｔｈｅＨＴＲ－１０ＨｏｔＧａｓＰｌｅｎｕｍＹａｏＭｅｉｓｈｅｎｇ（姚梅生）；ＨｕａｎｇＺｈｉｙｏｎｇ（黄志勇）；ＭａＣｈａｎｇｗｅｎ（马昌文）；ＸｕＹｕａｎｈｕｉ（徐元辉）（Ｉｎｓｔ...     

HTR-10直流蒸汽发生器动态特性的仿真研究

研究蒸汽发生器的动态特性 ,可以为控制系统的分析设计提供依据 ,提高它的运行水平。为此 ,建立了 1 0 MW高温气冷堆 (HTR- 1 0 )蒸汽发生器的动态模型 ,较全面地反映了在功率运行范围内螺旋管直流蒸汽发生器的分布性、非线性及动态特性。在此基础上进行了详尽的仿真 ,结果表明 ,该模型的静态仿真值与静态设计值及实验值相符合 ;仿真动态过程符合热工水力学及其定性机理分析结果。这些结果对于设计蒸汽发生器的控制系统具有非常重要的意义。     

HTR-10平衡态运行方式研究

为了使１０ＭＷ高温气冷实验堆（ＨＴＲ－１０）运行在安全、经济的状态下，研究了５次通过、８次通过和１０次通过三种运行方式下平衡态ＨＴＲ－１０堆芯的特性，利用高温气冷堆物理设计程序 ＶＳＯＰ对所选方案进行分析计算。结论表明：在最大燃耗不超过１０１ ＧＷｄ／ｔ的条件下，增大燃料球通过堆芯的次数并缩短每次通过堆芯所需的时间，将会使乏燃料平均燃耗提高，使ＨＴＲ－１０的燃料得到更有效的利用。     

高温堆双区堆芯交混区内球分布实验研究

双区堆芯的设计代表了高温气冷堆技术的发展方向之一。为确定高温气冷堆双区堆芯交混区内燃料球分布情况开展实验研究,解决与高温堆堆芯结构和物理设计密切相关的问题。实验结果表明:交混区内燃料球和石墨球的概率分布具有良好的对称性;堆芯上部的交混区内燃料球分散度较小,中部较大,交混区并没有无限扩散而具有确定的范围,说明球流运动是一种有限的分散性;在加球面上加入任一球其在交混区内的概率密度分布满足Gauss分布规律;根据Gauss分布对称中心可以确定交混区内球流均值流线并从理论上确定交混区大小。     

Thorium-Based Fuel Cycles in the Modular High Temperature Reactor

Introduction The advantages of the modular gas-cooled high tem- perature reactor (HTR) and thorium (Th) based fuel cycles are discussed in this paper. International interest in HTR technology has been increasing in recent years due to a growing recognitio…     

Two Phase Flow Stability in the HTR-10 Steam Generator

IntroductionMost previous studies on helical tube two-phase flow stability[1] have used electrical heatingand large diameterhelical ( helicaldiameter>1 m)tubes.The small helicaltube combined structure wasselected for the design of the 1 0 MW HighTemperature Gas Cooled Reactor ( HTR- 1 0 ) once-through steam generator. Once- through steamgenerators with small helical tube units have manyadvantages. The steam generator ( SG) can bebuiltin parts,which can be maintained orreplacedseparately a…     

HTR-10螺旋管直流蒸汽发生器实时动态模型

为满足 10 MW高温气冷反应堆 ( HTR-10 )半实物仿真系统实时仿真的需要 ,在已有 HTR-10螺旋管式直流蒸汽发生器复杂的具有分布参数和非线性动态数学模型的基础上 ,通过采用“预估分区变间距”与“动态网格划分”方法 ,对模型进行了实时求解。典型工况下的动态仿真研究分析表明 :模型实时求解的结果与原有模型相比较 ,动态结构相同 ,仅参数略有变化 ,动静态结果的精度能够满足要求 ,从而证明了对模型所进行的实时求解是正确和有效的     

搅拌机搅拌臂数目与叶片面积的确定方法

针对国内外搅拌臂和叶片缺乏成熟的设计方法的现状,采用理论分析与试验研究相结合的方法,分析了设计搅拌臂数目和叶片面积时需要考虑的相关因素,并在此基础上设计了试验样机,通过试验测试和结果分析,确定了各种试验条件下的搅拌臂数目与叶片面积的较佳值.结果表明,由于搅拌臂数目和叶片面积与其他结构参数互相影响,在叶片搅动的物料量与搅拌室公称容积之间存在着一个合理的比值范围,应将该比值作为设计时的综合评判指标.     

多孔分散微结构混合器中流动及其混合性能的CFD模拟

在对多孔分散微结构混合器内流动现象进行分析的基础上,选择标准的k-ε模型和多环境模型,以商业CFX软件为基本工具,建立了模拟多孔分散微结构混合器的几何模型,对于孔半径为10,20,30,50,70μm的微结构混合器内的流动、混合性能进行了模拟,并利用模拟结果讨论了孔径、流速等因素对于混合性能的影响规律。     

蓄热式钢包烘烤装置的热工特性

为研究蓄热式钢包烘烤装置的热工特性,对高温空气燃烧技术的加热效果进行了理论分析,并针对钢厂同时使用的新、旧钢包烘烤系统进行对比实验研究.研究结果表明:高温空气燃烧可以提高火焰温度,增大火焰体积,增强系统加热能力,提高燃料利用系数;使用蓄热式烤包系统对钢包烘烤器进行改造,经改造的系统节能近40%,钢包烘烤升温速度由6 K/min升高到25 K/min左右,钢包内温度均匀性提高,各测点的温度相差不超过30 K,转炉和连铸生产条件大大改善.