CENTER高通量工程试验堆保护系统设计

中国工程试验堆(CENTER)是一种高性能、多用途、高安全性的高通量工程试验堆。随着数字化技术(DCS)在核电厂的广泛应用以及提升CENTER工程仪控系统可靠性、可维护性等方面的需要,基于中国核动力研究设计院自主研发的安全级DCS "龙鳞"平台(NASPIC), CENTER工程首次在国内试验堆中采用了先进的数字化技术实现了反应堆保护系统的设计。本文重点描述了保护系统的结构和工作原理,为其他试验堆建设提供参考。

研究试验堆的辐照能力

提出将辐照能力作为研究试验堆的一个技术指标和性能参数。辐照能力不仅可作为堆芯装置布置设计的评价指标,而且可用于堆内辐照费用的测算。与研究试验堆辐照能力有关的量包括:辐照空间体积、平均总中子注量率、堆功率和运行时间等。对于辐照能力的几种定义分别给出了表达式,并比较了它们的特点和作用。还以高通量工程试验堆为主要实例,给出了辐照能力的具体数据和应用。

高通量工程试验堆堆芯反应性消耗率的估算及应用

本文通过合理有效的近似，根据单群中子模型，建立了高通量工程试验堆（ＨＦＥＴＲ）堆芯反应性消耗率估算模型，探讨了影响反应性消耗率的因素，把估算模型和数值计算及堆的实际运行结果做了比较，得出了具有一般性的结论，并用堆物理理论解释了这一结论．本文还探讨了结论在研究堆和核电站堆芯装载设计中的应用．

HFETR材料辐照时间快速估算方法

高通量工程试验堆(HFETR)进行材料辐照时,通常需要快速确定在堆芯一定位置辐照时所需要的辐照时间。本文对HFETR第67炉9#孔道辐照W试样的辐照时间进行了快速估算,采用ANISN程序对其中子能谱进行计算,中子注量率计算采用堆芯三维程序ECP,并与第61炉的计算进行比较。计算结果表明,当HFETR运行1449MWd时,W试样可出堆,其中子注量∫φf(E≥1Me V)计算值为1.5x1019cm-2。W试样堆内辐照根据预示计算的辐照时间出堆,其中子注量测量结果为1.63x1019cm-2,与计算预示值的偏差为+8.67%,小于10%的要求,设计预示计算满足材料辐照的要求。

高通量工程试验堆堆芯流量分配计算

建立了合理的高通量工程试验堆 (HFETR)堆芯流量分配计算模型，并编制了相应的计算程序。应用此程序可以精确计算和分析 HFETR堆芯流量分配和温场。经过中国核动力研究设计院提供的实验数据的验证计算表明，本程序计算结果与相应的实验数据符合很好。

高通量工程试验堆(HFETR)综合利用

高通量工程试验堆(HFETR)自从一九八O年以来,至今已安全运行了30多年,随着燃料元件、材料等的辐照试验和同位素生产的开发研究,HFETR堆芯装载变得越来越复杂。为了充分利用HFETR进行燃料元件辐照考验,材料辐照试验和同位素生产,有必要对它的综合利用进行研究,以期相同的投入得到较大的产出,寻找出HFETR发挥较大潜能,获得较大经济效益和社会效益的有效途径。

高通量工程试验堆辐照生产^(89)Sr计算研究

^(89)Sr是重要的医用同位素,拟利用高通量工程试验堆(HFETR)批量生产^(89)Sr,2016年开展了^(89)Sr生产试验,并改进了^(89)Sr产量计算方法,计算结果表明:按照本文批量生产模式预计HFETR的^(89)Sr年生产能力为50Ci,满足国内市场需求。

HFETR辐照三氧化钼靶件物理分析

本文对利用高通量工程试验堆(HFETR)的G10孔道批量辐照三氧化钼靶件进行物理分析,计算结果表明:在HFETR运行中三氧化钼靶件出入堆操作引入的反应性很小,在控制棒调节范围之内;三氧化钼靶件释热率仅为大约23k W,可由孔道外围一回路水顺利冷却。

HFETR堆芯燃料管理计算方法的研究

研究了高通量工程试验堆 (HFETR)堆芯燃料管理计算方法，以栅元计算程序 WIMS- D4- CNPRI和三维节块程序 SIXTUS- 3为基础，研制了 HFETR堆芯燃料管理计算软件包 HFETRFM。并对高通量工程试验堆首炉堆芯进行了计算，取得了令人满意的结果。

高通量工程试验堆考验回路功率分布重组及堆芯热点因子计算研究

利用精细注量率重组和注量率形状因子的乘积方法对高通量工程试验堆的考验回路和堆芯燃料组件内的功率分布进行重组 ,并给出全堆芯的热点因子及其出现的时间 (燃耗步 )、组件位置、轴向位置。

HFETR三维堆芯燃料管理程序的开发与应用

介绍了用于高通量工程试验堆 (HFETR)的三维堆芯燃料管理程序 (HFM)的原理及功能，并应用 HFM对 HFETR堆 5个临界装置实验堆芯和前 3炉堆芯进行了跟踪计算。结果表明， HFM所建立的栅元计算、堆芯计算模型正确，且计算值与实验值符合良好，该程序能快速、准确地用于 HFETR的堆芯燃料管理。

HFETR试验回路稳压器水位测量

在高温高压容器中采用差压式水位计测量水位的方法，通常由于容器中介质密度的变化给测量带来很大误差。为了提高高通量工程试验堆 (HFETR)试验回路稳压器水位测量精度，本文将介质密度随压力变化的函数关系输入测量仪表中，使稳压器的水位测量实现了介质密度的自动补偿。经试验标定和系统运行证明，此测量系统具有稳定性好、测量精度高和补偿范围大等特点。

高通量工程实验堆换料程序自动编制系统开发

本文阐述了高通量工程实验堆 (HFETR)换料程序自动编制系统的设计思想和方法，给出了 HFETR堆内各栅元位的编码方法，并举例说明该系统各部分的工作方式。最后比较了由该系统生成的换料程序和人工编写的程序。

高通量堆燃料管理平台HEFT的研发与验证

高通量工程实验堆(HFETR)具备复杂的组件几何结构,且堆芯布置的非均匀性很强。相对于传统压水堆,此种特点对HFETR的堆芯计算和燃料管理提出了更高的要求。因此,开发了基于传统两步法的新的燃料管理计算平台HEFT。HEFT组件计算采用HEFT-lat程序,可实际描述HFETR的组件几何,减小组件计算时几何近似带来的误差。堆芯计算采用三角形节块三维SN输运程序DNTR。验证结果表明:HEFT对于HFETR的堆芯模拟具有较高的精度,可满足工程计算的需求。

遗传算法在高通量工程试验堆燃料管理优化中的应用

建立了基于遗传算法的高通量工程试验堆(HFETR)堆内燃料管理优化模型。根据HFETR的实际情况,提出了基于组件位置的二进制编码/解码技术。研究了不同选择策略对算法性能的影响,探讨了遗传算法和专家经验的结合,吸收了自适应遗传算法的思想,得到了可直接应用于HFETR的优化换料方案。

高通量工程试验堆燃料元件热工水力特性计算

从基本的质量、动量、能量守恒方程出发 ,建立了合理的高通量工程试验堆多层套管元件的热工水力特性分析计算模型 ,并运用在此模型基础上开发的计算程序对高通量工程试验堆燃料元件的运行工况进行了分析计算 ,计算结果与理论分析以及高通量工程试验堆实际运行结果相符。

HFETR堆芯热中子阱研究

采用扩散和输运两种方法对高通量工程试验堆(HFETR)热中子阱进行研究。计算结果表明:水热中子阱的最佳热阱半径为6.0cm,其最大热中子注量率约是无阱时最大热中子注量率的3.1～3.7倍;铍-水热中子阱的最佳热阱半径分别为7.5cm(扩散方法)和2.5cm(输运方法),其最大热中子注量率约是无阱时最大热中子注量率的3.2～4倍.

高通量工程试验堆燃料元件进一步加深燃耗研究

本文通过三维细网程序对所选择的高通量工程试验堆（ＨＦＥＴＲ）参考堆芯作了三维计算，通过已知的实验结果论证了计算结果的准确性，从物理计算分析角度看，ＨＦＥＴＲ元件在不超过最大点燃耗为６７％这个限制值的提前下，盒平均燃耗限值可以由４５％提高到５０％，同时元件的安全性能不变。本文还探讨了进一步加深ＨＦＥＴＲ元件燃耗后带来的巨大效益。

10MW高温气冷实验堆运行许可证申请审评

根据现行核安全法规和导则的要求,在10 MW高温气冷实验堆运行许可证申请文件及定期安全审查报告审评过程中,对构筑物、系统和部件的设计及实际状态方面问题、安全分析方面问题、设备合格性管理方面问题、老化管理方面问题、调试和试运行情况、运行阶段质量保证大纲等进行了重点关注。此文着重叙述了对这些重点问题和方面的审评考虑。审评结果显示,这些重点问题和方面均按要求得到了适当的处理。

快速过电流断路保护装置

一、前言快堆燃料元件,在热工试验中是用电加热元件来模拟的。这种电加热模拟元件直径小、线功率大、使用温度高、排列紧密、制造难度大并造价很高。在试验中,一个试验段至少由几根元件组成,多则由几十根,甚至上百根元件组成。如在燃料组件流道阻塞实验研究中,第一个实验段上将使用19根电加热模拟元件。由于各种原因,烧毁元件的可能性很大。