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原文传递一体化压水堆运行控制策略研究

论文题名：	一体化压水堆运行控制策略研究
关键词：	一体化压水反应堆;套管式直流蒸汽发生器;控制策略;船用核动力装置;计算模型
摘要：	船用核动力装置要求体积小而重量轻，且有更高的可靠性和稳定性，压水堆核动力装置采用一体化设计成为各国船用核动力的主要出发点之一。由于船舶在航行中要求机动性强，核反应堆系统运行工况变化幅度大且变化速度快，核动力装置所采用的运行控制策略应便于进行功率控制和调节，并最优化一、二回路的运行条件，保证装置运行的安全性和可靠性。所以有必要对一体化压水反应堆的运行控制策略进行研究。　　本文首先完成了一体化压水反应堆IP200(Integral PWR200)的概念设计。设计确定了程序计算所需要用到的各种参数。然后根据一体化压水反应堆的结构特点，采用RELAP5程序建模方法建立了堆芯、套管式直流蒸汽发生器、稳压器等的计算模型。文中对额定功率下的稳态运行工况进行了计算。结果表明：稳态计算过程中，系统热工参数符合实际设计参数值。燃料元件中心温度、包壳表面温度以及堆芯平均热密度等参数在安全限值以下。所设计的一体化压水反应堆及针对其所建立的模型合理可行，可以进行负荷跟随计算。　　本文设计了一体化压水反应堆的控制系统，实现双恒定运行控制策略。采用所设计的控制策略，用RELAP5程序对反应堆快速升、降负荷和瞬间甩负荷运行工况进行了计算。结果表明：套管式直流蒸汽发生器一体化压水反应堆能够实现双恒定稳态运行方案。在功率变化的瞬态过程中各参数的波动较小，稳定时间短。快速变负荷工况下，堆芯MDNBR，堆芯出口冷却剂欠热度和燃料元件中心温度等具有较大的安全裕量，堆芯没有受到热工安全方面的威胁。一体化压水反应堆采用双恒定运行方案控制策略能够实现安全、可靠、稳定、灵活的运行，堆芯功率可以满足负荷频繁变化的需求。　　本文提出的套管式直流蒸汽发生器一体化压水反应堆双恒定运行控制策略，可以作为一体化压水反应堆负荷跟随功率控制的一种控制方法。文中对双恒定运行控制策略的研究，为一体化压水反应堆负荷跟随运行控制提供了理论依据和参考价值。
作者：	徐文奇
专业：	核能科学与工程
导师：	彭敏俊
授予学位：	硕士
授予学位单位：	哈尔滨工程大学
学位年度：	2009
正文语种：	中文