[发明专利]一种核电厂钢制安全壳内蒸汽冷凝回流模拟方法

摘要

本发明公开了一种核电厂钢制安全壳内蒸汽冷凝回流模拟方法，步骤如下：1、对核电厂的各个系统建模，并使用流道连接各系统；2、使用热阱模型建立钢制安全壳内壁面蒸汽冷凝模型；3、使用热阱模型建立钢制安全壳内部设备表面蒸汽冷凝模型；4、使用核电厂严重事故分析软件根据步骤1、步骤2及步骤3中建立的核电厂系统模型、钢制安全壳内壁面蒸汽冷凝模型和钢制安全壳内部设备表面蒸汽冷凝模型计算获得钢制安全壳内蒸汽冷凝回流总量；该方法能够对核电厂事故后的安全系统的动作，主系统(尤其是堆芯)和安全壳的响应进行整体分析，并在此基础上分析计算钢制安全壳内蒸汽冷凝回流量；本方法具有计算方便、精确度高、易于调控等优点。

主权项

1.一种核电厂钢制安全壳内蒸汽冷凝回流模拟方法，其特征在于：针对压水堆钢制安全壳内蒸汽冷凝回流现象，对整个反应堆系统进行建模，使用热阱模型将钢制安全壳分为干区和湿区，实现对钢制安全壳内蒸汽冷凝与外侧水膜蒸发过程的模拟，获得事故后钢制安全壳内蒸汽冷凝回流量数据；该方法包括以下步骤：步骤一：根据核电厂设备布置及结构分布，通过反应堆安全分析程序建立完整的核电厂系统模型，核电厂系统模型包括一回路主系统模型、安全设施模型、安全壳模型和安全壳非能动冷却系统模型，从而模拟计算主系统及钢制安全壳在严重事故后的热工水力响应过程，这些核电厂系统模型之间通过流道连接，实现各系统模型间质量、动量和能量的交换；步骤二：利用反应堆严重事故分析程序MAAP的热阱模型建立钢制安全壳内壁面蒸汽冷凝模型，将钢制安全壳壳体分为干区和湿区以模拟安全壳系统节点之间的热传导，并模拟钢制安全壳内侧蒸汽冷凝与外侧水膜蒸发过程，干区外表面喷淋量为零，而湿区外表面则有一定的喷淋；同时利用干区/湿区的面积之比模拟非能动安全壳冷却系统钢制安全壳外表面的水膜覆盖率，以考虑喷淋分布不均的影响；然后进一步改进钢制安全壳热阱模型，将其分为冷凝液回流区和冷凝液损失区，回流区和损失区中均包括干区和湿区；其中，蒸汽在钢制安全壳内表面冷凝，回流区热阱表面的冷凝液被收集并回流到钢制安全壳内置换料水箱内，蒸汽在冷凝损失区热阱表面的冷凝液则流向钢制安全壳地坑；步骤三：使用反应堆严重事故分析程序MAAP的热阱模型建立钢制安全壳内部设备表面蒸汽冷凝模型，将钢制安全壳内部设备表面划分为冷凝混合区以计算设备表面蒸汽冷凝量；步骤四：使用反应堆严重事故分析软件MAAP读取根据步骤一、步骤二和步骤三分别建立的核电厂系统模型、钢制安全壳内壁面蒸汽冷凝模型及钢制安全壳内部设备表面蒸汽冷凝模型并计算钢制安全壳内壁面冷凝回流量及钢制安全壳内设备表面冷凝回流量，获得钢制安全壳内蒸汽冷凝回流总量。