“华龙一号”核电厂烟囱气态流出物取样系统验证的试验与分析

摘要

目的通过试验验证以确保中国自主研发的第三代压水堆核电站"华龙一号"堆型烟囱气态流出物取样系统(采用单嘴取样头设计)充分满足取样代表性要求。方法本文基于美国国家标准ANSI/HPS N13.1-1999要求,建造了"华龙一号"反应堆烟囱1:5的比例模型,在比例模型上完成了3个不同标高取样截面的平均气旋角、气体流速分布、示踪气体分布、示踪气溶胶分布验证试验,并在福清核电站1、2号机组的烟囱上开展了气旋角、气体流速、示踪气体浓度分布的验证试验。结果在"华龙一号"比例模型烟囱三个预选取样截面(Q1、Q2、Q3)中心2/3区域内,在两种设计通风工况下,气体流速分布变异系数(COV)≤1.1%,所有测点最大气旋角为11.38°,示踪气体分布浓度分布COV≤4.4%,示踪气溶胶浓度分布COV≤4.7%;在实际烟囱预选取样截面中心2/3面积内气体流速分布COV≤8.4%,所有测点气旋角平均绝对值为11.3°(且最大值<20°),并且由DVN碘排风、DVN正常排风系统注入示踪气体时,测量截面上示踪气体浓度分布COV分别为2.2%、1.3%。结论 "华龙一号"模型烟囱和实际烟囱的所有测试指标,全部符合ANSI/HPS N13.1-1999标准对于取样截面上污染物混合均匀性的要求,即可以采用单点取样方式来设计"华龙一号"烟囱气态流出物取样系统。