液态燃料钍基熔盐实验堆主体装置厂房总体布置研究_贝晨.pdf
《液态燃料钍基熔盐实验堆主体装置厂房总体布置研究_贝晨.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《液态燃料钍基熔盐实验堆主体装置厂房总体布置研究_贝晨.pdf(6页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、文章编号:0258-0926(2023)02-0210-06;DOI:10.13832/j.jnpe.2023.02.0210液态燃料钍基熔盐实验堆主体装置厂房总体布置研究贝晨,贾小攀,薛静,王振中中国核电工程有限公司,北京,100840摘要:为实现 2 MW 液态燃料钍基熔盐实验堆(TMSR)主体装置厂房的合理紧凑型总体布置设计,本研究根据熔盐堆堆型特征、顶层设计和系统功能需求,确定了主体装置厂房总体设计特征,探讨了 TMSR关键设备及物项的相对位置特点;同时通过合理规划厂房功能分区和设备布置,最终得到了该厂房的总体布置方案。通过本项目的实施,为实现 TMSR 的系统集成以及验证提供了基础平
2、台,为小型模块化钍基熔盐示范堆的设计和建设提供技术支持及经验。关键词:钍基熔盐实验堆(TMSR);主体装置厂房;总体布置中图分类号:TL48文献标志码:AStudy on General Layout of Main Plant Building of Thorium-Based Molten Salt Experimental Reactor with Liquid FuelBei Chen,Jia Xiaopan,Xue Jing,Wang ZhenzhongChina Nuclear Power Engineering Co.,Ltd.,Beijing,100840,ChinaAbstr
3、act:In order to realize the reasonable and compact general layout of the main plantbuilding for 2 MW thorium based molten salt experimental reactor(TMSR)with liquid fuel,theoverall design characteristics of the main plant building are determined in this paper according tothe type characteristics,top
4、-level design and system functional requirements of the molten saltreactor,and the relative position characteristics of the key equipment and items of TMSR arediscussed.Besides,the general layout scheme of the plant is finally obtained through reasonableplanning of the functional zoning and equipmen
5、t layout of the plant.Through the implementation ofthis project,it provides a basic platform for the system integration and verification of TMSR andprovides technical support and experience for the design and construction of small modular thorium-based molten salt demonstration reactor.Key words:Tho
6、rium-based molten salt experimental reactor(TMSR),Main plant building,General layout 0 引言钍基熔盐堆核能系统是以钍作为核燃料、以复合型氟化盐作为冷却剂的第四代先进反应堆核能系统。钍基熔盐实验堆(TMSR)具有固有安全性、防核扩散、常压工作、高温输出、无水冷却和高效利用钍基核燃料等特点1-2,是解决我国能源自主供应、减少温室气体排放等重大战略需求的一个技术方案,可以为“一带一路”战略的实施提供技术支撑3。熔盐堆是 1947 年由美国橡树岭国家实验室 收稿日期:2022-04-01;修回日期:2022-12-2
7、3作者简介:贝晨(1991),男,工程师,现主要从事核岛总体布置方面的研究,E-mail: 第 44 卷第 2 期核 动 力 工 程Vol.44 No.22 0 2 3 年 4 月Nuclear Power EngineeringApr.2023(ORNL)提出,并于 1954 年建成世界上第一座熔盐堆 ARE4-5,其热功率为 2.5 MW。之后,ORNL 对于熔盐堆的各种相关材料、设备等进行了大量系统性的研究,并于 1965 年建成了以民用核动力为目标的熔盐实验堆 MSRE6,其热功率为 7.5 MW,并成功运行了 4 a,表明熔盐堆具有非常独特而优异的民用动力堆性能。20 世纪 70 年
8、代初我国开展了“728 工程”TMSR 的研发,但由于各种客观条件,研发停滞不前。我国在 2011 年启动了 TMSR 项目,研究目标是发展钍基熔盐堆技术7。本文对液态燃料 TMSR 主体装置厂房的总体布置进行了研究分析。1 总体布置技术思路 1.1 总体目标充分利用我国自主设计建造的核电厂成熟技术,以中科院研发的钍基熔盐堆核能系统为基础,研究开发满足 2 MW 液态燃料 TMSR 总体要求、占地面积小、拥有自主知识产权的 TMSR 主体装置厂房。尽量减小主体装置厂房的规模,降低工程造价。1.2 TMSR 特征(1)液态燃料熔盐堆具有良好的固有安全性,如若发生破口事故,熔盐在环境温度下会迅速凝
9、固,防止事故进一步扩展。(2)在近常压条件下运行。(3)具有无水冷却特性,适用于干旱地区。(4)可实现核废物最小化和燃料增殖。1.3 设计特征(1)2 MW 液态燃料 TMSR 属于类研究堆,研究分析为主要目的,不用于发电,二回路产生的热量直接排至空气中,未设置常规岛。(2)主体装置厂房的结构设计使用年限为50 a,按抗震设防烈度 7 度加 1 度设计,采用框架剪力墙结构。(3)熔盐在近常压环境下运行,可避免管道高压爆炸,降低了管道的承压要求,无需设置类似压水堆的安全壳。(4)除反应堆系统外,其余的系统、设备与构筑物均为非安全级。2 总体布置方案研究 2.1 厂房主要物项主体装置厂房的主要功能
10、是制备钍基熔盐堆中的燃料盐,完成一、二回路系统的循环,并对辐照后的燃料盐进行分析,与现有核电厂的核岛厂房功能相近。主体装置厂房内的物项主要包括:堆本体、反应堆冷却剂系统、二回路系统、熔盐制备系统、干法热处理系统、电气系统、仪控系统、气体系统、除盐水制备及分配系统、厂房通风及空调系统、工艺冷却水系统、空调冷冻水系统、通信系统以及辐射监测系统。2.2 主要物项布置要求液态燃料 TMSR 主体装置厂房总体布置设计需综合考虑主工艺、建筑、通风、电气、仪控、辐射防护等专业要求,随研发的进程,不断更新迭代和优化改进。基于核电厂设计经验,将主体装置厂房分为控制区和监督区。对主体装置厂房的划分如表 1 所示。
11、表 1 主体装置厂房划分Tab.1 Division of the Main Plant Building分区类型控制区堆芯区,热室,一、二回路辅助区,熔盐制备区监督区电气区、仪控区、通风区和水系统区 2.2.1 控制区主要物项的布置要求(1)堆芯和热室为整个厂房的功能核心,整个厂房以这 2 个物项为中心布置,在堆芯区辐照后的燃料需要运输到热室,2 个物项需要就近布置。(2)二回路设备间用于存放二回路系统的设备,需靠近堆芯区布置。(3)一、二回路真空系统用于燃料盐的冲排,依靠气压装卸燃料盐,分别服务于一、二回路,需就近布置。(4)监测间、尾气处理间、清洗间、检修间、中子能谱测量间服务于堆本体,
12、以上物项需布置在堆大厅的四周。(5)排气单元、试剂间和氩气循环与冷却系统服务于热室,以上物项需靠近热室布置。根据工艺需求以及氩气的特性,氩气循环与冷却系统需布置在热室下方。(6)在堆芯区和热室中产生的固体废物需先贝晨等:液态燃料钍基熔盐实验堆主体装置厂房总体布置研究211 在固废暂存间储存,然后再运到转运间,最后通过转运车运输到放射性废物厂房。堆芯区、热室、固废暂存间以及通道的布置需便于废物的运输;固废暂存间需靠近转运间,转运间需靠近室外,并布置在0.00 m 层。(7)分析间用于分析制备完成的燃料盐,本地机柜间用于控制燃料盐制备反应,添加盐主反应间内利用四氟化铀(UF4)储存间中的原料制备添
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 液态 燃料 钍基熔盐 实验 主体 装置 厂房 总体 布置 研究 贝晨
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【自信****多点】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【自信****多点】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。