TANES非能动安全壳冷却系统设计

摘要

本文以ACR堆型的安全壳冷却系统为蓝本,为钍基燃料先进核能系统TANES设计了非能动安全壳冷却系统(PCCS),并用反应堆系统分析程序RELAP5分析了TANES非能动安全壳冷却系统的性能.新设计的主要特点是:减掉了与环形水箱相连的换热器,增加了一个与大气相连的空气冷却器.该系统能够利用空气的自然循环提供安全壳的长期冷却,让大气成为最终热阱,弥补了原设计中需要在环形水箱水蒸发完以后能动补水的缺点,达到了安全壳长期非能动安全的目的.论文用RELAP5程序对安全壳内空间建立了计算模型,计算了安全壳内压力和温度、空气冷却器出口温度和质量流量、环形水箱出口蒸汽质量流量等重要参数.通过计算发现环形水箱里的水能够通过水箱壁面的传热不断吸收热量进行蒸发,另外空气冷却器的空气侧也能够很快建立起比较稳定的自然循环流量,为安全壳提供了长期冷却,抑制了安全壳内压力和温度的上升,从而验证了新设计技术上的可行性.