核電站主控室在斷電事故中利用高壓空氣非能動(dòng)制冷研究.pdf

1、福島核事故的關(guān)鍵在于全廠斷電和應(yīng)急冷卻的喪失，失去了把余熱導(dǎo)出去的可能，而造成這樣致命打擊的主要原因就是地震及其隨后引發(fā)的海嘯。從而引發(fā)了學(xué)界對(duì)于核電站在全廠斷電極端惡劣條件下，如何保證核安全問(wèn)題的研究和思考。
　　核電站主控室可居留空調(diào)系統(tǒng)的主要功能是提供一個(gè)安全環(huán)境，使主控室的操作人員能在電廠正常運(yùn)行期間保持反應(yīng)堆和輔助系統(tǒng)在控制之下，在異常情況下能夠安全停堆，有利于避免或緩解事故后果，從而保護(hù)操作人員和電廠的安全。因此，如何

2、確保核電站在斷電事故下主控室的可居留性，尤其是采用非能動(dòng)技術(shù)保證主控室的通風(fēng)制冷需求，成為核安全相關(guān)課題研究的關(guān)鍵。
　　本文以核電站出現(xiàn)緊急事故而導(dǎo)致全廠斷電為背景，為確保主控室的可居留性，提出了幾種非能動(dòng)制冷技術(shù)方案，即冰蓄冷制冷、渦旋管制冷、節(jié)流制冷及膨脹制冷。通過(guò)對(duì)不同制冷系統(tǒng)的工作原理及運(yùn)行分析，比較了幾種方案的可行性和優(yōu)缺點(diǎn)，并對(duì)節(jié)流制冷和膨脹制冷方案通過(guò)搭建性能試驗(yàn)臺(tái)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，最后確定以高壓空氣推動(dòng)膨脹機(jī)的膨脹

3、制冷方式最為可行。
　　為了研究膨脹制冷的效果，本文設(shè)計(jì)并搭建了壓縮空氣膨脹制冷性能試驗(yàn)臺(tái)，雖然膨脹機(jī)制冷效果非常好，但膨脹機(jī)排氣中出現(xiàn)了帶油問(wèn)題。為此文中專門研制了一款新型無(wú)油清潔膨脹機(jī)，該膨脹機(jī)采用了一系列的無(wú)油處理技術(shù)，如無(wú)油軸承、LGM潤(rùn)滑梯度材料等。對(duì)無(wú)油膨脹機(jī)制冷系統(tǒng)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：利用新型無(wú)油膨脹機(jī)對(duì)高壓空氣進(jìn)行等熵膨脹，空氣的溫度降低了很多而且降溫速率快，總制冷量達(dá)到了3937W，滿足全廠斷電情況下主