49-2游泳池式轻水反应堆池底点缺陷超声测量技术研究

为掌握49-2游泳池式轻水反应堆(简称49-2堆)堆水池铝质池底点缺陷的现状,以进一步为堆水池的服役性能评估提供数据支撑,确保反应堆的安全稳定运行,根据池底结构、池内介质、池壁材料等信息,研发了水浸超声测量系统,对池底点缺陷的分布情况进行了全面检查,实现了点缺陷深度的精确测量。该研究实现了首次对49-2堆池底点缺陷实际状态的远程水下无损检测,检测结论显示:与历史数据相比,池底点缺陷的分布和点坑深度测量数据基本一致,最大点坑深度为1.495 mm。研究结论为49-2堆池底材料的时限老化分析提供了重要数据支撑,研发的水下超声测量技术也可应用于同类型池式堆堆容器及乏燃料贮存池的老化管理工作以及服役寿命分析论证工作中。

核热推进系统分析程序模型与计算方法初步研究

核热推进(NTP)系统具有高比冲、大推力和工作时间长等特点,在深空探测和轨道机动等方面具有明显的优势。系统性能分析是NTP系统研发与设计的重要内容。结合对国际历史上已开发程序的分析以及现阶段的研发需求,将系统性能分析划分为稳态设计点性能分析与优化、稳态非设计点性能分析以及瞬态性能分析3个主要环节。在清华大学核能与新能源技术研究院自主开发的核动力发动机系统分析程序PANES基础上,提出了基于“流网-热网”的系统分析程序框架,并建立了反应堆中子动力学与涡轮泵动态特性等数学模型,提出了对应的计算分析方法,拓展了原程序的功能。该工作为NTP系统设计方法的进一步研究和应用提供了重要基础。

反射中子对金属快中子脉冲堆特性参数的影响研究

快中子脉冲堆对墙壁反射中子比较敏感,反射中子会改变快中子脉冲堆波形,当反射中子较多时可能会对脉冲堆的运行安全造成不利影响。本文建立了考虑墙壁反射中子效应的点堆动力学方法、蒙特卡罗中子学计算方法和ANSYS热力学计算方法三者耦合的“核-热-力”耦合方法,并对含有墙壁反射中子效应的快中子脉冲堆Godiva-Ⅰ瞬态过程进行分析。结果表明:反射中子使脉冲后沿提高,使冲坪时的反应性变低,使堆芯位移、应力有所提高。

基于两点模型的堆芯功率多目标保性能控制

现阶段能源产业需要核电站能够根据实际功率需求对输出功率进行调整,因此压水堆堆芯负荷跟踪运行是现阶段压水堆商业化运行的重要需求之一.为了避免运行过程中由于堆芯功率分布不均匀导致的氙震荡、热点等问题,对堆芯运行过程中产生的轴向功率偏差进行控制也是压水堆安全运行的关键.基于中子动力学方程、反应性反馈方程和热工水力学方程,结合堆芯功率空间耦合构建了压水堆堆芯功率两节点模型,并在这一模型的基础上增加负荷跟踪和轴向功率偏差跟踪量.根据这一模型设计了能够实现负荷跟踪控制和轴向功率分布控制并且具有抗时变性的LPV-LQR多目标控制器.在经典的多个瞬态工况下进行仿真的结果表明,LPV-LQR控制器具有良好的负荷跟踪控制和轴向功率分布控制能力,并且能够更好适应堆芯功率系统的时变性.

测压点的设置对脱硝SCR反应器阻力测定的影响

随着水泥企业氮氧化物超低排放工程(主要为SCR脱硝技术路径)的推广普及,众多水泥企业的生产管理者越来越关注建设SCR系统给原生产线带来的阻力增加,如何优化设计与系统集成技术的最佳匹配是众多环保科技工作者重点要解决的问题。文章简要介绍了在建设SCR系统的时候,科学设置测压点对于系统压差尤其是SCR反应器压差的测定准确性和生产管理准确调度都非常有意义。

蜡油加氢裂化装置生产工业粗白油的工艺优化

在中国石油云南石化有限公司210万t/a蜡油加氢裂化装置上,通过采取提高反应器床层温度,优化产品馏分,升高航空煤油(航煤)和柴油闪点等措施,生产出工业粗白油产品。结果表明:装置工艺操作参数优化后,生产的柴油达到5号粗白油标准,航煤除芳烃质量分数外,其他达到3号粗白油标准,但航煤、柴油、粗白油原料的总收率降低5.33个百分点;高温能够促进多环芳烃加氢反应的进行,有利于改善产品油的颜色;航煤中轻馏分含芳烃质量分数最高;提高分馏塔塔顶温度和航煤塔塔底温度,增加柴油塔汽提蒸汽量后,航煤和柴油的闪点分别由48,91℃升高至69,125℃;投用柴油脱水装置后,柴油含水量仅为85μg/g。

0.4 kV小型水电站发电机中性线电流过大分析及处理

部分0.4 kV小型水电站发电机中性点直接接地,会导致中性线电流过大,机组发热,效率降低等现象。文中论述了0.4 kV小型水电站发电机中性线电流过大的主要原因,中性点接地电流过大的危害和解决办法。通过对单相接地时故障电容电流的分析计算,判断改造的可行性,结合朱树桥电站工程实例,给出了中性线的电压和电流计算方法,确定了选用接地电抗器的选型参数。本处理方案既抑制了发电机中性线电流,又符合继电保护的要求,达到了保障机组安全运行的目的,为小型水电站发电机中性点接地方式设计和改造提供参考依据。

加氢反应器温度测控方案探讨

本文主要介绍几种可用于加氢反应器的温度测量元件及其结构并讨论其优缺点。结合实际项目案列,阐述加氢反应器温度测控方案,包括T型梁热电偶、多点柔性热电偶、表面热电偶在加氢反应器温度测量中的组合应用,为加氢反应器温度测量方案提供参考。

基于Py-GC联用的煤快速热解实验研究

采用居里点裂解仪—气相色谱仪(Py-GC)联用的方法研究了4种煤的快速热解特性,分析了挥发分主要气相产物及其析出规律。结果表明,大于等于50%的挥发分在热解初期(t≤2 s)释放,采用箔片装载方式的居里点裂解仪完全热解1 mg煤样需要10 s;挥发分主要气相产物中,各气体组分的生成量(mmol/gcoal)顺序为H2>CH4>CO>CO2>C2(C2H6、C2H4)>C3(C3H8、C3H6);挥发分释放量随热解温度的升高而增加,相同热解条件下,次烟煤挥发分的释放率高于贫煤和无烟煤;H2和CH4的生成量依赖于热解温度,热解温度越高,H2和CH4的生成量越多;CO和CO2的生成量不仅与热解温度相关,而且与煤中的氧含量紧密相关,氧含量越高的煤热解生成的CO和CO2越多;C2和C3气体的生成量相对于其他气体很少,体积占挥发分气相产物的5%。

点堆中子动力学方程的指数基函数法求解

给出了一个求解点堆中子动力学方程组的指数基函数法。该方法通过将点堆中子动力学方程组变成矩阵形式,利用指数函数为基函数的特点将其显式化,并根据初始条件求得各项系数,进而获得方程组的解。对阶跃、线性和正弦等不同反应性输入进行了计算。结果表明,指数基函数法过程简捷明了、易于编程,是一种计算速度较快、精度较高、适用性较强的求解点堆中子动力学方程的方法。

临界反应堆阶跃正反应性输入时中子密度响应的近似修正解

通过修正单组缓发中子先驱核衰变常量A值，使点堆中子动力学方程单组缓发中子模型在正反应性阶跃输入时的数值计算结果趋近于六组缓发中子模型数值计算结果。在此基础上，用修正后的单组模型解析方法进行计算。结果表明：采用修正后的单组解析方法计算阶跃正反应性输入的中子密度响应，计算结果与六组的接近，满足工程计算精度要求，同时计算简便，避免了刚性问题，可以实现快速计算。

用高阶泰勒多项式积分方法求解点堆中子动力学方程

在求解点堆中子动力学方程组中,对中子密度使用分段全隐式高阶泰勒多项式近似技术,给出一求解点堆中子动力学方程组的数值积分方法,并对该方法进行了修正优化。实例计算并与传统的三阶Hermite插值多项式法的比较表明:该方法能显著消除刚性方程组带来的数值计算不利因素,对给定的反应性输入能够取得较高精确度的数值结果,计算过程简洁,且计算速度快,通过对高阶泰勒多项式的修正,计算精度有了进一步提高,可适宜于反应堆中子动力学控制的设计分析和仿真计算。

船用堆物理启动外推临界曲线优化研究

外推临界监督是反应堆物理启动过程中的重要安全保证,控制棒积分价值的非线性和反应堆内的中子泄漏都对外推的准确性有重要影响.针对这种情况提出了一种综合考虑控制棒价值与堆芯泄漏的外推方法,提高了外推的准确性.

反应堆输入线性正反应性时考虑温度反馈的仿真计算

运用点堆中子动力学方程建立模型,计算了某小型反应堆在6种典型工况下,反应堆引入线性正反应性时各主要参数的变化,并将计算结果与该堆的三维实时仿真软件的计算结果进行了比较。结果表明,点堆模型可以模拟出反应堆受到线性正反应性扰动后各主要参数的峰值和扰动后的稳定值,但在响应时间和波动持续时间方面仍需改进。

高次端点浮动法—解点堆中子动力学方程

本文介绍了解点堆中子动力学方程的高次多项式近似的“端点浮动法”，该方法不但具有克服方程刚性和灵活应用的优点，而且能够推广应用于刚性不显著或消失时的大反应性情况。由于近似多项式次数的提高、截断误差的减少、计算的精度有进一步的提高。

全隐式龙格库塔法求解点堆动力学方程

强刚性问题时数值求解点堆中子动力学方程组的难点之一。该文用基于高斯-勒让特求积公式节点的全隐式龙格库塔法(简称GLFIRK)求解点堆动力学方程组。该方法是B稳定的,而且计算精度高,对于E级GLFIRK,其计算精度为2E阶。该文在阶跃、线性和正弦等不同反应性加入条件下对点堆动力学方程组进行了计算,计算结果表明,该方法计算精度高、计算速度较快、适应能力较好,可满足一定的工程应用要求。

反应性动态加入对脉冲堆中子脉冲波形的影响

在点堆模型基础上开发了脉冲模拟程序,该程序考虑了缓发中子效应、裂变热反馈效应和脉冲棒的行进过程,可以描述脉冲堆爆发脉冲全过程的中子强度、裂变能以及反应性的变化,并经过实验数据验证。用该程序计算CFBR-Ⅱ堆在反应性动态加载过程中全波形、峰功率、反应性等脉冲特征参数,结果表明:脉冲引发的越晚,其峰功率和裂变产额越大,而且其最大裂变产额与静态爆发脉冲情况下的裂变产额相同。

Simulink仿真软件在船用堆参数快速计算中的应用

以6组缓发中子点堆模型和堆芯双区集总参数模型为基础,建立Simulink仿真模型,对船用反应堆动态过程进行仿真分析,并与相关文献作比较。结果表明:Simulink仿真软件能以较长的平均步长对反应堆动态过程作高精度仿真,能够在普通微机上实现物理热工参数超时计算,对船用反应堆安全运行有重要意义。

溶液堆落棒及弹棒事故分析

基于实验给出的溶液堆的气泡模型和温度模型,分别用点堆动力学和三维中子输运理论对溶液堆的瞬态进行了模拟和分析。利用研制的程序,对溶液堆不同工况、引入不同反应性的情况进行了模拟,得到了溶液堆可稳定的功率水平和事故情况下的功率波动。数值计算结果表明,基于点堆动力学和反应性反馈机制建立的模型,计算速度快,适合对溶液堆进行在线模拟和快速分析;而基于三维中子输运理论建立的模型,采用改进的准静态方法进行求解,计算精度较高,计算速度可接受,可用来对溶液堆进行精确的安全分析。

考虑热传递时有温度反馈的缓发超临界过程分析

对输入小阶跃反应性(ρ0<β)、有热传递和温度反馈时反应堆缓发超临界过程进行了研究。提出了一个新的物理模型,由数值计算求出任意初始功率条件下反应堆反应性、功率随时间的变化规律,并进行分析讨论,给出了一些有益的新结果。