杨堋 段天英 万继华

摘  要：乏组件转换桶及其冷却系统，用于对临时存放的乏组件剩余释热的冷却，桶中的钠温需稳定地保持在一定范围内。本文通过热工流体力学的理论计算，获取了正常换料工况下乏组件转换桶中的组件释热函数，根据该释热函数，提出了一种与之匹配的冷却控制方案，使得乏组件转换桶中的温度能够恒定地运行在250℃±5℃。

关键词：换热计算  冷却效率  间壁式换热器  冷却控制方案

中图分类号：TL352           文献标识码：A            文章编号：1674-098X（2021）04（c）-0091-04

Constant Temperature Control Scheme for Spent Fuel Assembly Transfer Bucket System

YANG Peng  DUAN Tianying*  WAN Jihua

（Reactor Design Department of China Institute of Atomic Energy， Beijing， 102413 China）

Abstract： The spent fuel assembly transfer bucket and its cooling system are used for cooling the remaining heat release of the temporarily stored spent assembly， and the sodium temperature in the bucket needs to be stably maintained within a certain range. Based on the theoretical calculation of thermal fluid mechanics， the heat release function of the component in the fuel assembly transfer bucket under normal refueling conditions is obtained. Based on the heat release function， a kind of matching cooling control scheme is proposed to make the temperature in the transfer bucket can be constantly operated at 250℃±5℃.

Key Words： Heat exchange calculation; Cooling efficiency; Partition heat exchanger; Cooling control scheme

在快中子堆中，乏组件需要经历从堆芯提出、转运、清洗、储存等过程，600MW示范快堆设置了乏组件转换桶，提供暂时存放、组件冷却、放射性包容等功能。系统管道及设备内的钠温不宜过高，应处于设备可承受范围内，也不宜过低，保证钠的纯净度，一般而言应设置在200～300℃[1]。本文从控制角度出发，通过控制钠空气热交换器的入口空气流量，使换热器的效率能够与乏组件转换桶的释热功率匹配，从而使得乏组件转换桶中的钠温基本处于恒定状态，保证系统的平稳运行。

1  系统回路流程图

如图1所示，乏组件储存在乏组件转换桶中，由于组件存在剩余释热，桶中的液钠将会升温，高温液钠从乏组件转换桶中流出，流经溢流罐，溢流罐可以临时储存一部分钠，随后在电磁泵的驱动下，液钠从溢流罐出口流向钠空气热交换器，热交换器出口被冷却的低温钠再经过管道流回乏组件转换桶，与桶内高温液钠混合后降低其整体温度。……