Licensing of the Construction Permit of the NHR-200

ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＩｎｏｒｄｅｒｔｏｍｉｔｉｇａｔｅｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍｓｏｆｅｎｅｒｇｙｓｈｏｒｔａｇｅ，ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｐｏｌｌｕｔｉｏｎａｎｄｔｈｅｏｖｅｒｂｕｒｄｅｎｅｄｔｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍｓｉｎＣｈｉｎａ，ｕｎｄｅｒｔｈｅｓｕｐｐｏｒｔｏｆｔｈｅｓｔａｔｅ，ｔｈｅｎｕｃｌｅａｒｈｅａｔｉｎｇｒｅａｃｔｏｒ（ＮＨＲ）ｗａｓｄｅｖｅｌｏｐｅｄｂｙｔｈｅＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＮｕｃｌｅａｒＥｎｅｒｇｙＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（ＩＮＥＴ），ＴｓｉｎｇｈｕａＵｎｉ…     

200MW核供热堆汽电联供的经济分析

为了开发低温核供热堆新的应用领域 ,采用国际通用的经济评价方法 ,对 2 0 0 MW低温核供热堆用于工业开发区集中供应压力为 1.5 MPa左右的饱和蒸汽并提供部分厂用电方案的经济性进行了较全面的分析和比较。结果表明 :2 0 0 MW低温核供热堆汽电联供的各项经济评价指标都很好 ,内部收益率为 19.61% ,净现值 (贴现率 10 % )为7.65亿元 ;投资回收期和贷款偿还期均在项目建成后 5年左右。与低温核供热堆用于冬季供暖相比 ,其经济效益有非常明显的改善。同时 ,在经济发达地区的工业开发区 ,利用核能进行工业供汽和发电 ,对城市环境污染的改善将起到非常积极的作用 ,并能缓解我国北煤南运的运输紧张局面     

用ATHLET程序分析NHR-5功率自跟随实验

ATHLET是德国核设施安全评审中心GRS开发的一个重要的反应堆热工水力学分析程序。为了全面评估ATHLET程序应用于清华大学核能与新能源技术研究院建造5MW低温核供热实验堆(NHR-5)的适用性,该文建立了5MW低温供热堆的ATHLET输入模型,以功率自跟随实验为模拟对象进行验证性计算分析。将结果与对应的实验结果、RETRAN-02程序的计算结果进行比较。曲线显示:反应堆上腔体压力、堆芯入口温度的ATHLET计算值和实验值之间的差异分别达到2×10-2M Pa和2.5K。分析结果表明,燃料元件表面过冷沸腾的空泡反应性反馈对取得良好的模拟计算结果有重要作用。     

Dynamic Programming Method to Optimize Control Rod Positions in NHR-200

ＤｙｎａｍｉｃＰｒｏｇｒａｍｍｉｎｇＭｅｔｈｏｄｔｏＯｐｔｉｍｉｚｅＣｏｎｔｒｏｌＲｏｄＰｏｓｉｔｉｏｎｓｉｎＮＨＲ－２００ＨｕＹｏｎｇｍｉｎｇ（胡永明）；ＸｕＹｕｎｌｉｎ（许云林）（ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｒＮｕｃｌｅａｒＥｎｅｒｇｙＴｅｃｈｎｏｌｏｇ...     

Thermal-hydraulic Stability Analysis of Nuclear Heating Reactors

Ｔｈｅｒｍａｌ－ｈｙｄｒａｕｌｉｃＳｔａｂｉｌｉｔｙＡｎａｌｙｓｉｓｏｆＮｕｃｌｅａｒＨｅａｔｉｎｇＲｅａｃｔｏｒｓＬｉＪｉｎｃａｉ（李金才）；ＧａｏＺｕｙｉｎｇ（高祖瑛）；ＺｈａｎｇＺｕｏｙｉ（张作义）（ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＮｕｃｌｅａｒＥｎｅｒ...     

分体式新燃料组件干式贮存架设计研究

分体式新燃料组件干式贮存架主要用于反应堆换料用新燃料组件入堆前的吊挂贮存,安装在新燃料贮存间内,采用U型钢结构,三面靠墙的布局方案,提高了贮存架结构强度和抗震性。其基体材料为碳钢,表面涂层材料为奥氏体不锈钢,不污染新燃料组件,可长时间免维护,兼顾了强度、制造工艺和耐腐蚀性能的要求。由于采用分体模块化结构,便于分散制造,集中组装,在不破坏整体结构的情况下,通过增加新的贮存模块,提高贮存燃料组件数量,具有占地面积小、安全可靠、操作方便、制造成本低,便于生产制造、安装、调试等特点。     

WIMS-SN程序系统对NHR-10堆物理设计的有效性

组件计算是堆物理计算中的一个重要环节.用WIMS-SN系统计算含可燃毒物组件时,出现比较大的误差,不适宜低温供热堆含可燃毒物组件的计算.文中分析其计算过程,改进了该程序系统,使它可应用于含可燃毒物燃料组件计算.研究发现用WIMS棒束模型计算钆棒栅元归并截面时,使用的能谱是无钆燃料区的能谱,因此会带来较大误差.为了避免这种情况发生,在输运计算中必采用多群多区模型.通过与TPFAP程序校算,二者差别较小,说明该程序系统可以应用于低温供热堆的物理设计.     

用低温核供热堆进行海水淡化

本文论述了用核能作为海水淡化能源对于减少环境污染的重要作用。在这方面，低温核供热堆是一种合适的堆型。多效蒸馏法是目前最有发展前途的一种海水淡化工艺。水平管液膜蒸发器具有先进的综合指标，是可供优先选择的一种蒸馏设备。     

利用模拟退火算法对200 MW供热堆堆芯核设计的优化

对 2 0 0 MW核供热堆装载模式 (燃料组件布置、可燃毒物棒根数和可燃毒物质量分数配置 )进行了优化。利用模拟退火算法和先进格林函数节块法进行多步燃耗优化计算。引入敏感性系数 ,并通过敏感性分析的方法决定优化参数 ,因此在单目标和多目标优化时均取得了明显的效果。对组件布置和可燃毒物质量分数的优化计算结果表明 ,在不改变原有的富集度和组件类型的前提下 ,与参考值相比 ,优化后的循环长度、功率峰因子和卸料燃耗均有明显的改善。该燃料管理方法不仅可用于低温堆而且也可以推广到压水堆     

200MW供热堆堆芯结构抗震试验模型设计的若干问题

为了保证 ２００ ＭＷ供热堆堆芯结构在地震时的完整性、控制棒通道在地震时畅通，和供热堆的抗震安全，有必要进行全尺寸的堆芯单元模型的抗震试验。从 ２００ ＭＷ供热堆堆芯结构的特点出发，研究了模型设计的原则和动力学相似的问题，重点对堆内支承，燃料组件和锆盒等重要部件的动力学简化原则进行了阐述，利用有限元法分析了堆芯结构的动力学特性，讨论了试验模型和计算模型的关系，以及支架的设计问题，为台架试验打下了基础。通过本研究，不仅可对供热堆设计方案的性能进行恰当的评价，而且可指出进一步改善设计使结构达到优化的方向，保证供热堆的安全运行。     

基于粒子群算法的复杂产品装配序列规划

根据复杂产品装配规划问题的特点和要求,提出了一种求解装配序列规划(assembly sequenceplanning,ASP)问题的粒子群优化算法,将通常用于连续空间优化的粒子群算法成功扩展到ASP领域.算法根据ASP问题决策解的特点,在排序空间定义了微粒的位置和速度以及相关的各种操作.针对基本粒子群算法容易陷入局部最优的缺点,采用新的学习机制,增强了算法的寻优能力.基于干涉矩阵、连接矩阵和支撑矩阵建立了以装配可行性、装配体稳定性和装配方向改变为评价指标的目标函数.最后通过实例分析验证了该算法的有效性.     

NHR-200定位格架的设计研究

定位格架是反应堆燃料组件的重要组成部分。２００ＭＷ核供热堆（ＮＨＲ－２００）燃料组件定位格架主要由条带、围带及角部片簧组成。本文分析了该格架在组件装卸过程中的导向性能，论述了格架三弯弹簧的设计、刚度分析、预变形范围的计算以及弹簧夹持力的确定等。格架条带三弯弹簧的试制实验研究结果表明ＮＨＲ－２００组件定位格架结构设计合理、弹簧选型科学，完全满足供热堆格架设计的要求。     

核供热堆失水自然循环断流时的流动不稳定性

为研究一体化布置的核供热堆在破口失水事故时主回路冷却剂的自然循环断流过程，在５ＭＷ核供热堆热工水力模拟回路ＨＲＴＬ－５上进行了实验研究。在发生小破口失水事故后维持加热功率为额定功率的５％或２０％。实验结果表明，在自然循环断流过程中主回路可能发生倒流和流量振荡，这是由于破口失水和降压闪蒸联合作用的结果，是由于两相流体密度发生变化引起的。     

核燃料组件氧化膜检测装置及其柔顺测量方法

核燃料组件由于长期处于高温、高压、高辐照等复杂多变环境中,变形燃料棒的锆合金包壳表面极易发生氧化现象。因此,研究组件氧化膜高精度检测装置与柔顺测量方法对核电站的安全运营至关重要。为此,通过借鉴胡克铰构型机理,研制出一款核燃料组件氧化膜检测装置,配合其搭载的膜厚测量探头,实现组件氧化膜厚度的高精度检测。同时,基于装置自身结构及各传感检测信息,建立装置检测过程中力控模型,并提出柔顺测量方法,以解决高危核燃料组件的柔顺检测问题。实验结果表明,装置能够满足组件氧化膜厚度检测精度要求,且其柔顺检测性能具备核电领域安全应用技术条件。     

燃料组件内精细功率的重构

采用高阶多项式展开的调制方法,利用节块法的计算结果与核反应堆燃料组件内的精细功率分布进行了重构。编制了二三维功率重构程序３ＤＰＰＲＥＣ,并与细网格差分程序ＣＩＴＡＴＩＯＮ的计算结果作了比较。结果表明,该方法可以快速有效地对核反应堆组件内功率分布进行重构。     

两相流稳定裕度

进行了用相关分析系统辨识方法判别两相流稳定裕度的实验研究。由于采用了该实验方法使两相流动稳定性实验研究方法建立在控制理论基础上，可以在系统正常运行工况下判定两相流稳定裕度及其动态特性，对核供热堆的两相流稳定性预报有实用价值，实验是在核供热堆热工水力学模拟实验系统ＨＲＴＬ－５上进行的，实验结果对两相流动态数学模型的建立与验证提供基础数据。     

燃料组件抽插力测量系统研究与应用

国内核燃料元件公司以前采用的抽插力测量系统存在设备陈旧,机械故障多,系统不能稳定运行等不足,通过对燃料组件抽插力测量系统进行研究,设计了新的机械结构和数字化系统的改进方案,并在燃料元件厂实际使用中实现了燃料组件抽插力测量的数据自动读取与测量底座自动转换。研究结果表明,新的燃料组件抽插力测量系统实现了燃料组件抽插力测量过程自动化、数字化和系统化的提升,系统更加稳定,生产噪声明显变小,操作更安全便捷。     

火电站能量系统绿色热经济及优化分析

分析了火电站能量热力系统 （锅炉热力系、汽轮机热力系） 的能源经济效率（Yong经济效率）,并从绿色生态保护角度出发,分析了火电站的生态效率计算模型.以系统绿色Yong经济运行系数入手分析,以发电成本最低为依据,建立了火电站能量系统的绿色Yong经济运行系数的优化表达式.最后以部件优化追加投资效益为研究对象,从而确立了需要改进的部件及其改进所得的综合效益函数.     

NHR-10堆芯的改进设计

介绍了 NHR- 10组件内钆可燃毒物配置、堆芯燃料组件布置和换料方案的改进设计。通过调整钆可燃毒物根数和质量分数来改善堆芯有效增殖因子 (Keff)随燃耗变化的特性 ,采用堆芯燃料组件非均匀布置来降低堆芯功率峰因子(Fxyz) ,采用 1/ 2换料方案使得每炉换料周期比较接近 ,并给出了改进设计结果。TRANP和 NNGFM程序计算结果表明 :改进设计后 ,Fxyz从 2 .997降到 2 .2 2 1,运行中的最大Keff从 1.0 5 6降到 1.0 37,Keff随燃耗的变化特性得到了很大改善 ,换料周期除第一个周期为 2 2 5 0 d外 ,后面的周期稳定在 175 0 d,更加符合工程需要。