示范快堆正常余熱導出方式優化研究

張福萍

(中核霞浦核電有限公司，福建 霞浦 355100)

示范快堆鈉冷快堆一回路系統采用液態鈉作為核反應堆的傳熱介質，在停堆后，鈉池蓄熱量仍較大，加上堆芯的剩余裂變、放射性產物的衰變、俘獲產物的衰變，仍需要持續導出反應堆熱量[1]。停堆之后，一、二回路的主要散熱有：一、二回路冷阱的散熱、堆坑的通風冷卻散熱、事故余熱排出系統維持熱備用時的散熱等，這些熱量損失遠小于反應堆自身的蓄熱。根據停堆后熱量變化情況，預計7天后蓄熱量降低到4 MW左右，此時自身蓄熱加上鈉泵運行時產生的熱量，基本能夠維持一、二回路鈉溫在250 ℃左右，三回路方可以切除。

圖1為正常停堆過程蒸汽流量及溫度變化曲線，從圖中可以看出，正常停堆約10 h，反應堆功率降至0，蒸發器二次側出口溫度為250 ℃，給水流量降至5%額定給水流量，給水溫度為190 ℃。之后投入正常余熱導出系統(以下簡稱LBN系統)，繼續導出反應堆的余熱。在這10 h過程中，隨反應堆功率下降，三回路個別系統會退出運行，除支持LBN運行的系統外均可進行檢修。

圖1 正常停堆過程蒸汽流量、溫度變化曲線Fig.1 The variation curve of steam flow and temperature during normal shutdown

示范快堆1號機組LBN系統單獨設置了疏水冷卻器、循環冷卻水泵和機力冷卻塔，在停堆后7天內，承擔正常停堆換料期間余熱導出功能，利用新增的循環冷卻水泵和機力冷卻塔的循環冷卻水，通過疏水冷卻器對啟動擴容器出口的疏水進行冷卻，冷卻后的凝結水進入除氧器；啟動擴容器的閃蒸蒸汽對除氧器中的水進行加熱和除氧，之后利用啟動給水泵向蒸汽發生器提供5%額定主給水流量、溫度不低于190 ℃、壓力為10 MPa的給水，帶走二回路側的熱量后(溫度升為250 ℃)進入啟動擴容器。……