池式钠冷快堆双环路12％差异非对称功率运行及流量调节缓解工况的三维数值模拟

摘要

双环路池式钠冷快堆在部分事故运行工况下,堆本体内一回路的两组环路可能出现非对称功率运行工况,使得钠池内出现特殊的非对称三维热工分布特征,对核电厂的正常运行产生一定影响.基于三维数值模拟方法,对池式钠冷快堆进行全尺寸一体化计算,模拟当一回路两个环路的冷却功率不相等时,一回路主热传输系统的三维热工水力变化.并分析流量分配调节措施对池内非对称运行现象的缓解效果,获取钠池内整体三维温度、流动分布特性.计算结果表明,两环路在12％冷却功率差异的非对称运行条件下,两环路中间热交换器(intermediate heat exchanger,IHX)出口温差可达20°C,经适当的流量分配调节后,可补偿冷却功率差异造成的非对称现象,在较高运行功率下两个环路的温度场可以形成基本稳定的对称分布,两环路IHX出口温差仅约3°C,双环路非对称效应得到有效缓解,关键区域和部件的热工参数可以满足安全要求.三维计算结果是对现有一维、二维计算程序的有力补充,可为核电厂设计、运行提供三维数值参考.