液态燃料熔盐堆停堆后主回路自然循环特性研究

作     者：薛帅钰 周翀 邹杨 徐洪杰 XUE Shuaiyu;ZHOU Chong;ZOU Yang;XU Hongjie

作者机构：中国科学院上海应用物理研究所上海201800 中国科学院大学北京100049 

出 版 物：《核技术》 (Nuclear Techniques)

年 卷 期：2024年第47卷第7期

页      面：125-134页

核心收录：

学科分类：082703[工学-核技术及应用] 08[工学] 0827[工学-核科学与技术] 

基　　金：国家重点研发计划(No.2020YFB1902000) 中国科学院"战略先导专项"(No.XDA0201002,No.XDA22010501) 中国科学院上海应用物理研究所"堆芯模块化理论与比选研究"(No.SINAP-QYJS-202202)资助 上海市"基础研究特区计划"(No.JCYJ-SHFY-2021-003) 

主　　题：自然循环 余热排出 熔盐堆 系统设计 重要性分析 

摘      要：液态燃料熔盐堆在停堆后通过建立熔盐自然循环,将堆芯中的衰变余热非能动地传导至环境,但主回路中熔盐的衰变发热将影响回路排热能力。为得到该种非能动系统的热工特性,给出自然循环模型的分析依据,明确熔盐物性、回路结构和设备阻力系数K对自然循环的影响。利用自编Python分析程序,建立液态燃料熔盐堆的非能动余热排出回路自然循环模型,分析回路中熔盐的温度分布;考察反应堆堆芯在余热排出过程中,关键因素对余热排出能力的影响规律。研究结果表明:当系统回路中熔盐存在衰变热时,堆芯熔盐可通过自然循环带走的热量相对减少。根据重要性分析结果,燃料盐密度、比热容和冷热芯高度差等是影响自然循环能力的重要参数,当这三个参数值分别增加15%时,余热排出能力分别提升26.02%、15.00%和18.59%。由此可见,熔盐物性、回路结构和设备阻力系数均会影响自然循环排热能力。