鉛基實驗堆熱工水力實時仿真及動態(tài)特性分析.pdf

1、鉛冷快堆具有中子經(jīng)濟性好、固有安全等優(yōu)點，被列為第四代先進核能系統(tǒng)的六種參考堆型之一。根據(jù)官方發(fā)布的“第四代核能系統(tǒng)技術路線更新圖”，鉛冷快堆有望在六種候選堆型中率先實現(xiàn)工業(yè)示范應用。但鉛冷快堆作為一種新型的反應堆，目前仍缺乏運行經(jīng)驗，需要有針對性的開展仿真系統(tǒng)的研發(fā)工作，為反應堆設計運行等提供技術支持平臺。而在鉛冷快堆仿真中，高精度熱工水力實時仿真及動態(tài)特性分析顯得尤為重要，其能高保真度的再現(xiàn)反應堆的真實物理過程，便于設計及運行人員對

2、反應堆系統(tǒng)的特性及狀態(tài)進行分析判斷，優(yōu)化反應堆設計及運行控制。因此，對鉛基反應堆熱工水力實時仿真及動態(tài)特性分析具有重要的現(xiàn)實意義。本文利用RELAP5-HD程序，基于SimExec仿真平臺，建立了中國鉛基研究實驗堆熱工水力學實時仿真模型，主要內(nèi)容包括:
　　中國鉛基研究實驗堆熱工水力系統(tǒng)實時仿真模型的建立。以10MWth小型鉛鉍冷卻反應堆系統(tǒng)為研究對象，建立了反應堆系統(tǒng)的一維及三維熱工水力學模型、堆芯物理模型及控制系統(tǒng)模型，并對其

3、進行穩(wěn)態(tài)及瞬態(tài)驗證，完成了鉛基實驗堆模擬機仿真模型的開發(fā)。
　　仿真系統(tǒng)實時性研究。針對開發(fā)的仿真模型，開展了實時性機理研究，從模型復雜度、求解方法、時間步長及計算機性能等方面進行了討論，深入分析了影響系統(tǒng)模型的實時性因素及滿足實時性要求下，模型高精度的實現(xiàn)，確認了一種最優(yōu)化的建模方法。
　　中國鉛基研究實驗堆實時仿真及動態(tài)特性分析。基于開發(fā)的實時仿真模型，對10MWth鉛鉍冷卻反應堆進行了穩(wěn)態(tài)工況、變工況及事故工況的模擬仿

4、真，并對系統(tǒng)的動態(tài)特性進行了比較詳細的分析，完成了該反應堆的仿真計算。
　　本研究針對10MWth小型鉛鉍冷卻反應堆系統(tǒng)開發(fā)了熱工水力實時仿真模型，并對模型進行了驗證，結果表明以RELAP5作為工具建立的鉛基反應堆高精度實時仿真模型是可行的。該模型已用于中國鉛基實驗堆模擬機仿真系統(tǒng)，通過了模擬機仿真平臺的校核，滿足了當前中國鉛基研究實驗堆模擬機仿真的要求。伺時，其建模方法對于第四代先進核能系統(tǒng)的其他堆型具有一定的普適性，對鉛基堆熱