熔盐堆是国际公认推荐的6种第四代反应堆型之一,可以使用液态核燃料,其核燃料生产、转运和贮存所涉及工艺过程与常规固态核燃料堆型也不同。为做好核燃料管理和核安全监管,有必要对其贮存的临界安全进行分析。本研究参考美国液态燃料熔...熔盐堆是国际公认推荐的6种第四代反应堆型之一,可以使用液态核燃料,其核燃料生产、转运和贮存所涉及工艺过程与常规固态核燃料堆型也不同。为做好核燃料管理和核安全监管,有必要对其贮存的临界安全进行分析。本研究参考美国液态燃料熔盐反应堆MSRE(Molten Salt Reactor Experiment)相关设计参数,通过选取液态燃料熔盐堆核燃料的贮存建模、临界参数分析、蒙特卡罗中子输运软件仿真模拟计算,分析不同因素对核燃料盐贮存的影响,总结了设计模型下干燥环境贮存、水淹环境贮存的keff值及与燃料盐总质量变化的规律。最终,得到了不同情况下次临界安全控制的质量及与对应原料盐、中间产物、考虑容器壁影响时的对比。本研究结合法律法规及核材料流转过程进行分析讨论,归纳核燃料盐核临界安全特性,从核安全监管角度首次提出了相关监督审评要点。展开更多
核电仿真技术被广泛地应用于反应堆设计、安全分析、独立安全评价、事故缓解措施、控制与保护系统设计与优化、先进主控室设计验证、操作员培训等方面的研究,有效地提高了核电厂的安全性和经济性。为满足液态燃料熔盐堆实时建模与仿真需...核电仿真技术被广泛地应用于反应堆设计、安全分析、独立安全评价、事故缓解措施、控制与保护系统设计与优化、先进主控室设计验证、操作员培训等方面的研究,有效地提高了核电厂的安全性和经济性。为满足液态燃料熔盐堆实时建模与仿真需求,基于实验物理与工业控制系统(Experimental Physics and Industrial Control System,EPICS)的开源、开放式架构,集成了具备实时动态交互功能的液态燃料熔盐堆系统分析程序RELAP5-TMSR和图形化人机交互界面模块,扩展了可视化控制与保护系统模块,开发了适用于液态燃料熔盐堆的开放式实时建模与仿真平台ThorTypography。以熔盐实验堆(Molten Salt Reactor Experiment,MSRE)的启泵、停泵、自然循环和反应性引入实验作为基准题,对ThorTypography平台开展了正确性验证和实时性测试。验证和测试结果表明:ThorTypography实时建模与仿真平台的计算结果和RELAP5-TMSR独立计算结果基本一致,均与MSRE实验数据符合较好;实时性测试数据显示,平台具有良好的实时性能。ThorTypography适用于液态燃料熔盐堆系统实时建模与仿真,能够为熔盐堆设计、运行和安全分析提供有效的支持。展开更多
堆芯应急排盐系统作为熔盐堆特有的安全系统,具有排盐和余热排出功能,为熔盐堆提供了一种紧急停堆方式。为定量化分析堆芯应急排盐系统的可靠性,以美国橡树岭实验室的熔盐实验堆(Molten Salt Reactor Experiment,MSRE)为研究对象,使用...堆芯应急排盐系统作为熔盐堆特有的安全系统,具有排盐和余热排出功能,为熔盐堆提供了一种紧急停堆方式。为定量化分析堆芯应急排盐系统的可靠性,以美国橡树岭实验室的熔盐实验堆(Molten Salt Reactor Experiment,MSRE)为研究对象,使用概率安全分析软件RiskSpectrum建立和计算MSRE堆芯应急排盐系统故障树,得到系统失效概率为5.62×10^(-4),并进行最小割集分析和重要度分析,识别出影响系统失效的关键因素是外套管泄漏失效、控制冷冻阀冷却气的电磁阀共因失效和气动阀共因失效。通过套管换热元件中减少使用焊缝连接,以及采用不同类型部件控制冷冻阀冷却气,可明显降低系统失效概率。分析结果为液态熔盐堆应急排盐系统工程应用研究提供参考。展开更多
文摘熔盐堆是国际公认推荐的6种第四代反应堆型之一,可以使用液态核燃料,其核燃料生产、转运和贮存所涉及工艺过程与常规固态核燃料堆型也不同。为做好核燃料管理和核安全监管,有必要对其贮存的临界安全进行分析。本研究参考美国液态燃料熔盐反应堆MSRE(Molten Salt Reactor Experiment)相关设计参数,通过选取液态燃料熔盐堆核燃料的贮存建模、临界参数分析、蒙特卡罗中子输运软件仿真模拟计算,分析不同因素对核燃料盐贮存的影响,总结了设计模型下干燥环境贮存、水淹环境贮存的keff值及与燃料盐总质量变化的规律。最终,得到了不同情况下次临界安全控制的质量及与对应原料盐、中间产物、考虑容器壁影响时的对比。本研究结合法律法规及核材料流转过程进行分析讨论,归纳核燃料盐核临界安全特性,从核安全监管角度首次提出了相关监督审评要点。
文摘核电仿真技术被广泛地应用于反应堆设计、安全分析、独立安全评价、事故缓解措施、控制与保护系统设计与优化、先进主控室设计验证、操作员培训等方面的研究,有效地提高了核电厂的安全性和经济性。为满足液态燃料熔盐堆实时建模与仿真需求,基于实验物理与工业控制系统(Experimental Physics and Industrial Control System,EPICS)的开源、开放式架构,集成了具备实时动态交互功能的液态燃料熔盐堆系统分析程序RELAP5-TMSR和图形化人机交互界面模块,扩展了可视化控制与保护系统模块,开发了适用于液态燃料熔盐堆的开放式实时建模与仿真平台ThorTypography。以熔盐实验堆(Molten Salt Reactor Experiment,MSRE)的启泵、停泵、自然循环和反应性引入实验作为基准题,对ThorTypography平台开展了正确性验证和实时性测试。验证和测试结果表明:ThorTypography实时建模与仿真平台的计算结果和RELAP5-TMSR独立计算结果基本一致,均与MSRE实验数据符合较好;实时性测试数据显示,平台具有良好的实时性能。ThorTypography适用于液态燃料熔盐堆系统实时建模与仿真,能够为熔盐堆设计、运行和安全分析提供有效的支持。
文摘堆芯应急排盐系统作为熔盐堆特有的安全系统,具有排盐和余热排出功能,为熔盐堆提供了一种紧急停堆方式。为定量化分析堆芯应急排盐系统的可靠性,以美国橡树岭实验室的熔盐实验堆(Molten Salt Reactor Experiment,MSRE)为研究对象,使用概率安全分析软件RiskSpectrum建立和计算MSRE堆芯应急排盐系统故障树,得到系统失效概率为5.62×10^(-4),并进行最小割集分析和重要度分析,识别出影响系统失效的关键因素是外套管泄漏失效、控制冷冻阀冷却气的电磁阀共因失效和气动阀共因失效。通过套管换热元件中减少使用焊缝连接,以及采用不同类型部件控制冷冻阀冷却气,可明显降低系统失效概率。分析结果为液态熔盐堆应急排盐系统工程应用研究提供参考。