快堆启停系统运行分析及设计优化建议
2021-06-04
中国核电 2021年2期
(中核霞浦核电有限公司,福建 宁德 355100)
由于钠的高沸点物理特性(钠常压下的沸点为882.9 ℃),额定工况下钠冷快堆中一、二回路的钠温均在500 ℃以上,比常见压水堆一回路温度要高出将近200 ℃。所以不同于压水堆采用自然循环式蒸汽发生器,钠冷快堆均采用直流式蒸汽发生器,比如俄罗斯钠冷快堆BN800、中国实验快堆(CEFR)、中国示范快堆(CFR600)等。在高功率的情况下,二回路的钠温足够高,给水一次流过直流式蒸汽发生器加热面而转变为蒸汽。但在低功率情况下由于过热器不能进水,必须借助启动和停堆冷却系统(简称“启停系统”)来接受、回收蒸汽发生器的工质和热量。所以启动和停堆冷却系统的设计对钠冷快堆的启动、停运过程的顺利进行有着至关重要的作用。本文通过调研、分析CEFR、BN800启动和停堆冷却系统的设计,提出了CFR600启动和停堆冷却系统相关设计优化建议。
1 启动和停堆冷却系统功能介绍
在反应堆启动和停堆过程中,蒸汽发生器出口的过冷水(或蒸汽)进入启动扩容器,扩容后的蒸汽进入高压辅助蒸汽联箱,疏放水排入凝汽器,或引入除氧器;水质不合格时,疏水经排污扩容器扩容降温后,排入废水坑。所以,启动和停堆冷却系统主要有以下功能:
1)在反应堆启动和计划停堆过程中,接受、回收蒸汽发生器模块的工质和热量,满足水/汽工况之间的转换和传输热量的需求;
2)蒸汽发生器水工况情况下,通过扩容闪蒸产生蒸汽,可减少辅助锅炉出力,疏水返回除氧器加热凝结水,提高能量利用率,提高经济效益;……
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