铅铋冷却反应堆补偿棒组件概念设计与分析

根据铅铋冷却反应堆补偿棒运行面临的液态铅铋的高密度高浮力环境特点,设计了一种补偿棒组件结构方案,包括吸收体棒束、棒束抓手、配重体、内套筒、外套管等.通过有限元方法对组件承力部件内套筒和棒束上抓手进行了力学分析,计算比较了内套筒应力变化规律,分析验证了棒束上抓手的结构可行性,在此基础上确认了铅铋冷却反应堆补偿棒组件结构设计方案的合理性,为铅铋反应堆内其他面临同样高密度高浮力环境的其他构件设计提供了参考.

铅铋冷却氮化物燃料小型模块化快中子反应堆堆芯物理特性分析

国际原子能机构(International Atomic Energy Agency,IAEA)认为小型模块化反应堆具有很好提高核能安全性、经济性和防止核扩散的能力,是未来核能最具发展前景的堆型之一。为适应未来核能发展的需求,提出了一种铅铋冷却氮化物燃料小型模块化反应堆(Small Modular Pb-Bi Cooled Reactor with Nitride Nuclear Fuel,SMPBN)设计方案,并利用PIJ组件计算程序和CITATION堆芯计算程序对SMPBN的物理特性和安全特性,包括反应性系数及其随燃耗变化、卸料燃耗、功率峰因子、燃料转换比和停堆余量等进行了深入分析。通过分析,认为SMPBN在20年寿期内,具有很好的燃料转换能力,不需要换料,反应性波动很小,反应性系数均为负值,具有固有安全性,符合国际上第四代反应堆的要求。

小型一体化铅铋冷却反应堆仿真模型研究

铅铋冷却反应堆在安全性、设计简化、防扩散和经济性方面具有巨大的潜力。本文以一体化小型铅铋冷却反应堆为研究对象,建立了基于四方程漂移流模型的螺旋管直流蒸汽发生器二次侧模型、一回路主冷却系统模型、本构模型和比例-积分-微分(PID)控制模型,开展了铅铋冷却反应堆运行控制特性研究。结果表明,稳态计算结果与设计值符合较好,模型能够准确模拟铅铋冷却反应堆的运行特性;快速变负荷运行工况下系统参数超调较小,能够实现反应堆功率跟随蒸汽流量的快速变化;传热管堵塞对反应堆运行有较大的影响,每堵塞1根传热管,蒸汽流量降低约6.7%。