收藏本站
《哈尔滨工程大学》 2014年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

基于RELAP5-HD的先进压水堆仿真研究

向小芹  
【摘要】:AP1000是西屋公司在继承传统压水堆成熟技术,并吸取其长期积累的运行经验的基础上开发出来的三代+压水堆,它是一个革新性的设计,符合美国核管会安全评审要求,并满足先进轻水堆用户要求文件。AP1000是一个单堆布置的两环路核电厂,其净电输出功率为1117MWe。与传统压水堆核电厂相比,其最主要的特点就是使用了非能动安全系统,利用非能动特性,如压缩气体储能,重力势能,自然循环等代替能动设备如泵,交流电源等进行驱动,从而使得电厂的安全性和可靠性得到大幅提升。AP1000的非能动堆芯冷却系统包括非能动余热排出系统和非能动安全注射系统,以及用于有效衔接高、中、低压安注的自动卸压系统。AP1000核电站的整体系统结构,运行模式和特点以及其非能动设计理念与我国目前大量运营的反应堆相比有较大不同。为了熟悉先进压水堆的系统结构,全面掌握其运行特点,充分理解其非能动设计理念,并且对堆芯下降腔等具有典型多维流动的部件进行模拟,有必要使用具有多维组分模拟功能的RELAP-HD程序,对AP1000进行建模仿真研究。RELAP5-3D是RELAP5系列程序的最新版本,与之前的RELAP5版本相比,RELAP5-3D最重要的改进在于多维水力学部件和多维中子动力学模型的引入。GSE公司将RELAP5-3D嵌入其实时仿真平台SimExec上,形成了 RELAP5-HD,它可以在不损害RELAP5-3D最佳估算程序的完整性的前提下实时地进行电厂运行状态的热工水力求解。本文首先利用RELPA5-HD程序建立了 AP1000核电厂的模型,主要包括其压力容器、蒸汽发生器、主管道、稳压器、非能动堆芯冷却系统,以及控制系统等。压力容器内的下降通道和堆芯用多维组分进行模拟。对该模型进行了稳态调试,并将最终的稳态结果与AP1000电厂额定值进行比较,以验证稳态模型的适用性。同时,还在稳态情况下对压力容器下降通道和堆芯内的多维流动进行了分析。利用AP1000核电厂对冷段10-in小破口失水事故的响应,对非能动堆芯冷却系统模型及控制系统进行了验证。最后,使用经过验证的模型,对压水堆核电厂内的典型事故,如主给水丧失事故,主蒸汽管道破裂事故等进行了模拟,分析了 AP1000非能动堆芯冷却系统对非LOCA事故的响应,并对主蒸汽管道破裂事故中压力容器内的多维流动和不对称现象进行了分析。仿真结果表明,事故中非能动堆芯冷却系统都能自动投入,有效导出堆芯余热,确保反应堆安全。在主蒸汽管道破裂事故中,由于环路以及非能动系统响应的不对称性,压力容器的下降通道和堆芯出口处也会有明显的不对称现象。
【学位授予单位】:哈尔滨工程大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2014
【分类号】:TM623;TL421.1

【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张亮;肖立新;龚宏伟;薛松;;核电站堆内构件堆芯围筒制造技术分析与比较[J];装备机械;2013年03期
2 张之华;叶茂;罗昕;钱达志;;日本福岛核事故的思考与警示[J];原子能科学技术;2012年S2期
3 莫小锦;庄亚平;佟立丽;曹学武;;AP1000主给水管道断裂事故中PRHR系统冷却能力分析[J];原子能科学技术;2012年S1期
4 莫小锦;佟立丽;曹学武;;AP1000丧失正常给水事故PRHR冷却能力研究[J];科技导报;2012年21期
5 朱耀明;;福岛核事故对发展核电的警示[J];海峡科学;2012年06期
6 王伟伟;苏光辉;田文喜;秋穗正;;AP1000非能动余热排出系统建模与瞬态数值分析[J];原子能科学技术;2011年12期
7 王志;;AP1000非能动堆芯冷却系统及系统设计瞬态研究[J];中国核电;2011年03期
8 胡珊;;浅谈我国核电发展的现状与未来[J];科技资讯;2011年24期
9 严春;王建军;阎昌琪;;非能动余热排出系统的稳态特性研究[J];原子能科学技术;2010年09期
10 薛若军;邓程程;彭敏俊;;非能动余热排出热交换器数值模拟[J];原子能科学技术;2010年04期
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 林支康;AP1000核电厂小破口失水事故RELAP5分析模式建立与应用[D];上海交通大学;2012年
2 李明岩;核电站非能动余热排出过程仿真研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 陈亮;吴春元;;田湾核电站核应急环境监测车及车载系统[J];辐射防护通讯;2017年06期
2 张盼;许超;温丽晶;胡文超;刘宇生;李聪新;;非能动余热排出热交换器流动和传热数值模拟[J];核技术;2017年10期
3 张舒;吴鹏;张丹;李峰;方红宇;;先进三代核电AP1000丧失正常给水事故研究[J];核安全;2017年03期
4 任少义;徐晓玥;陈腾飞;;AP1000机组主泵过载保护计算及校验优化[J];电气技术;2017年08期
5 黄世耀;;浅谈日本福岛事故后整改情况[J];能源与环境;2017年02期
6 贾一剑;孙洪超;;乏燃料储存与运输两用容器安全性能研究进展[J];辐射防护通讯;2017年02期
7 周冬冬;纪献兵;李红传;徐进良;;非能动冷凝传热的方法及其进展[J];能源与环境;2017年01期
8 陆道纲;张钰浩;王忠毅;曹琼;傅孝良;杨燕华;;基于缩比模型的非能动余热排出热交换器二次侧新装导流板效应实验研究[J];动力工程学报;2017年02期
9 阎峰;;室外给水管道施工技术和质量控制[J];中外企业家;2017年03期
10 陶东;;福岛核事故发生机理研究:基于三角形框架的分析[J];中国社会公共安全研究报告;2016年02期
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 雷文静;RELAP5计算低压自然循环流动适用性验证与分析[D];哈尔滨工程大学;2016年
2 严思伟;基于RELAP5的核电机组常规岛热力系统建模[D];东南大学;2016年
3 庞勃;非能动余热排出系统实时仿真与运行特性研究[D];哈尔滨工程大学;2016年
4 师二兵;核电站非能动余热排出方案仿真研究[D];中国舰船研究院;2016年
5 向小芹;基于RELAP5-HD的先进压水堆仿真研究[D];哈尔滨工程大学;2014年
6 法丹;熔盐堆非能动余热排出系统设计与分析[D];哈尔滨工程大学;2014年
7 王忠毅;AP1000蒸发器传热管破裂事故分析及敏感性研究[D];哈尔滨工程大学;2014年
8 陈梦;AP1000主给水管道断裂事故分析[D];哈尔滨工程大学;2014年
9 李剑;AP1000核电厂冷却剂流量丧失事故分析[D];哈尔滨工程大学;2014年
10 孔然;核电厂乏燃料池热流与事故分析技术之建立与应用[D];上海交通大学;2013年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 严春;王建军;阎昌琪;;非能动余热排出系统的稳态特性研究[J];原子能科学技术;2010年09期
2 袁添鸿;于雷;王川;;全厂断电事故下AP1000非能动余热排出系统分析[J];原子能科学技术;2010年S1期
3 樊明武;;发展核电 保护环境[J];太原理工大学学报;2010年05期
4 何鸿;张寿庭;韦龙明;徐毅;;核电发展形势与对策建议[J];资源与产业;2010年04期
5 薛若军;邓程程;彭敏俊;;非能动余热排出热交换器数值模拟[J];原子能科学技术;2010年04期
6 李明岩;彭敏俊;张志俭;;核电站非能动余热排出系统误开事故仿真研究[J];应用科技;2009年12期
7 闫强;王安建;王高尚;于汶加;陈其慎;;核电发展战略研究[J];中国科技论坛;2009年09期
8 沈瑾;江光明;唐钢;余红星;;一体化先进堆全厂断电事故下非能动余热排出系统能力分析[J];核动力工程;2007年06期
9 李干杰;丁中智;;对我国发展核电若干关键问题的分析与看法[J];华北电力大学学报(社会科学版);2006年01期
10 明廷臻,刘伟,王苇;余热排出热交换器管束间自然对流的CFD模拟[J];华中科技大学学报(自然科学版);2003年09期
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 廖永达;核动力非能动安全特性研究[D];哈尔滨工程大学;2003年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 微亮;库尔恰托夫研究所成功地进行最后一次大规模堆芯熔化实验[J];国外核新闻;2000年01期
2 刘玉光;;核能机构发起三里岛2号堆堆芯样品的国际研究[J];国外核新闻;1989年02期
3 彭云康,李夔宁,童明伟,郑华,肖泽军;非能动堆芯应急冷却系统试验分析[J];重庆大学学报(自然科学版);2003年05期
4 陈立新;陈伟;张颖;江新标;赵柱民;;西安脉冲堆稳态堆芯脉冲运行安全性分析及新堆芯布置方案设计[J];核动力工程;2006年S1期
5 刘晓黎;咸春宇;;铅-铋合金冷却长循环堆芯物理设计限制区域研究[J];核动力工程;2008年04期
6 解家春;刘天才;;小型核电站堆芯方案[J];科技导报;2012年20期
7 陈立新;江新标;赵柱民;朱磊;周永茂;;医院中子照射器Ⅰ型堆堆芯热工水力分析[J];中国工程科学;2012年08期
8 杨珏;张勇;赵传奇;单建强;王飞;曹良志;;双排棒组件超临界水堆堆芯方案设计[J];西安交通大学学报;2012年09期
9 王佳赟;樊普;;严重事故条件下堆芯升温模拟[J];原子能科学技术;2012年10期
10 冯少东;张明;朱焜;薛国宏;李源;陈惠亮;;堆芯跌落事故下反应堆结构功能性评定[J];核技术;2013年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 余纲林;候晔;王侃;;小型长寿命核能系统堆芯物理性能的研究[A];第二届全国反应堆物理与核材料学术研讨会论文集[C];2005年
2 李云召;吴宏春;卢皓亮;曹良志;宋小明;姚栋;;溶液堆堆芯计算方法研究与程序研制[A];第十二届反应堆数值计算与粒子输运学术会议论文集[C];2008年
3 吴丹;余红星;;稠密栅堆芯底部再淹没特性介绍及模拟方法研究[A];中国核动力研究设计院科学技术年报(2011)[C];2013年
4 管宇;张坚盛;厉井钢;姚建凡;;堆芯设计超算平台建设及管理[A];2013电力行业信息化年会论文集[C];2013年
5 赵柱民;陈立新;缪正强;袁建新;江新标;陈达;;脉冲堆脉冲工况下堆芯功率时空分布模拟[A];中国核科学技术进展报告——中国核学会2009年学术年会论文集(第一卷·第2册)[C];2009年
6 冯少东;张明;朱焜;薛国宏;李源;陈惠亮;;堆内构件假想堆芯跌落事故分析[A];第十七届全国反应堆结构力学会议论文集[C];2012年
7 林原胜;宋飞飞;叶水生;;蒸汽发生器老化管理研究[A];中国核科学技术进展报告——中国核学会2009年学术年会论文集(第一卷·第3册)[C];2009年
8 龙斌;张金权;付晓刚;许咏丽;;快堆蒸汽发生器材料的性能最佳化试验研究进展报告[A];中国原子能科学研究院年报 2009[C];2010年
9 杜晓光;王铭涛;汪明珠;陈章国;肖功珊;黄国良;张尧;陈雅杰;;移动式堆芯中子注量率测量系统概述[A];2010中国核电产业科技创新与发展论坛论文集[C];2010年
10 薛拥军;郑灵研;;在用蒸汽发生器开裂原因分析及对策[A];压力容器先进技术——第七届全国压力容器学术会议论文集[C];2009年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 中科院光电技术研究所;中科院光电所自主研发堆芯照相设备填补国内空白[N];四川科技报;2014年
2 王玉明;高压蒸汽发生器安全隐患可消除[N];中国化工报;2010年
3 通讯员 钟伟 许东海;一次投资20万 一天产汽48吨[N];绍兴日报;2009年
4 记者 宋时飞;国核技“拿下”我国首个内陆AP1000核电站设计[N];中国经济导报;2009年
5 早报记者 胡苏敏;宝钢牵手东方电气 推国产核电690 U形管[N];东方早报;2012年
6 本报记者 高扬;世界首座AP1000核电站即将开工[N];中国工业报;2009年
7 通讯员 宋红军 贺新建 记者 沈谦;全球首套AP1000核电站柴油发电机组在陕柴下线[N];陕西日报;2013年
8 记者王一娟;世界首座AP1000核电站将全面建设[N];经济参考报;2009年
9 山东 程绍国;沃森DZFZ-12A电加热蒸汽发生器电路及维护[N];电子报;2007年
10 ;克雷登蒸汽发生器(锅炉)[N];中国化工报;2004年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 鄂彦志;GPU加速的氟盐冷却球床堆堆芯瞬态分析方法研究[D];中国科学院研究生院(上海应用物理研究所);2017年
2 刘峰瑞;氟盐冷却球床堆堆芯燃料球离散模拟[D];中国科学院研究生院(上海应用物理研究所);2017年
3 汪振;铅基研究实验堆假想堆芯解体事故分析研究[D];中国科学技术大学;2017年
4 宫兆虎;堆芯装载方案优化的新方法[D];清华大学;2011年
5 张培新;稀释蒸汽发生器腐蚀机理及防腐优化技术研究[D];东南大学;2015年
6 刘晓晶;混合能谱超临界水冷堆堆芯热工与物理性能的研究[D];上海交通大学;2010年
7 刘涛;新型核动力推进装置堆芯系统研究[D];哈尔滨工程大学;2004年
8 文静;中国实验快堆堆芯单方向水平抗震分析研究[D];中国原子能科学研究院;2006年
9 石兴伟;压水堆超设计基准事故堆芯行为仿真研究[D];哈尔滨工程大学;2013年
10 Anwar Hussain;利用TRISO燃料紧凑型压水堆堆芯的概念设计研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 向小芹;基于RELAP5-HD的先进压水堆仿真研究[D];哈尔滨工程大学;2014年
2 李剑;AP1000核电厂冷却剂流量丧失事故分析[D];哈尔滨工程大学;2014年
3 潘亚兰;AP1000核电厂SGTR事故概率安全评价[D];哈尔滨工程大学;2016年
4 于跃;核电站用堆芯补水箱设计分析与评定[D];大连理工大学;2015年
5 宋旺旺;空间堆的辐射屏蔽设计[D];成都理工大学;2015年
6 王梦娇;微型反应堆低浓铀堆芯的优化设计[D];东华理工大学;2016年
7 贾仁东;AP1000嬗变MA对安全性影响的研究[D];华北电力大学(北京);2016年
8 陆彬;核电站堆芯温度场重构研究[D];东南大学;2016年
9 周婷;AP1000非能动堆芯冷却系统应对大LOCA事故分析研究[D];华北电力大学;2016年
10 冯权胜;小型固态燃料球床熔盐堆堆芯入口流场优化设计[D];中国科学院研究生院(上海应用物理研究所);2017年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026