摘要：一回路舱室是高温气冷堆示范电站建造的关键区域和难点之一。为提升该区域的建造质量和效率,针对一回路舱室区域开展模块化设计研究。通过方案比选,确定了支架模块方案的总体技术方案,提出模块化划分与设计的原则,完成该区域的模块化设计方案,利用三维设计软件CATIA构建各模块的三维模型,并对模块支承结构的强度和热应力进行设计校验,最后对设计方案的施工可行性与应用效果进行分析。结果表明,该方案可行,压缩工期效果明显。本研究结果在高温气冷堆示范电站工程上得到实际应用,有效提高了一回路舱室的建造效率,经济效益显著。

摘要：电磁轴承是高温气冷堆立式氦气轮机系统的重要组件之一。本文针对高温气冷堆氦气循环发电中的高温电磁轴承,设计了4种综合冷却方案;采用前处理软件GAMBIT对电磁轴承腔体进行三维建模,使用流体力学计算软件FLUENT对模型进行了分析。模拟结果表明,通过合理的设计及优化,腔体可以得到有效冷却,并能将腔体温度控制在设备运行要求范围之内。

摘要：应用巴申定律研究了氦气的电气击穿特性,并与空气的绝缘特性进行比较。以高温气冷堆氦气透平发电系统电机腔室的设计参数为例,结合氦气的巴申曲线,对氦气条件下气体压力和极间距离的关系进行深入探讨,并提出氦气环境中电气设备绝缘设计需关注的问题。研究结果表明,氦气最小击穿电压为150～200V,绝缘特性较差,电气设备绝缘结构设计应考虑氦气环境压力的影响,现有针对压水堆电站电气设备绝缘结构的验收准则和试验方法并不完全适用于氦气环境。

摘要：当高温气冷堆发生假想事故导致停堆后,堆芯热量将通过冷却系统载出。由于系统设计和蒸汽发生器系统材料等要求,需在冷却水注入前将蒸汽发生器二次侧卸压。本文选用清华大学核能与新能源技术研究院设计的200 MW高温气冷示范堆(HTR-PM),利用热工水力瞬态分析系统程序对其蒸汽发生器二回路系统进行建模,并针对事故后蒸汽发生器不同卸压阀门设计下的热工瞬态过程进行数值模拟,计算和分析了蒸汽发生器换热管等部件在瞬态过程中的温度变化,为相关系统的应力分析和设计提供参考。

摘要：对由顶部高温气冷堆简单循环、底部Kalina循环构成的氦气/氨水联合循环系统(HAC)进行热力性能分析。研究表明HAC循环相对HCC循环热效率提高6.0%,?效率提高8.1%,最终达到46.2%与62.0%。实现HAC循环对核能的高效转化利用具有良好的发展前景。

摘要：为了核算涡轮设计方案,评价设计结果的优劣,优化涡轮气动特性.从多级联算的角度,采用多重网格技术,在静、动叶之间利用"混合平面"方法对高温气冷堆氦气轮机的六级涡轮进行了三维黏性流场计算分析.结果表明,无论总体参数还是叶列间参数计算值与设计结果均吻合较好,并且经分析发现导叶采用了"后部加载"叶型,使涡轮具有了优良的变工况气动性能.此外,计算结果还暴露了原设计中尚存在一些不足,为进一步优化该涡轮的叶型指出了方向,经改进后涡轮性能可能达到更高水平.

摘要：气体透平循环被认为是高温气冷堆发电的发展方向。循环方式包括直接循环、开式间接循环和闭式间接循环,工质包括氦气、空气和氮气。对于每一种循环都进行了热力学分析和优化计算,并对透平压气机进行了气动设计。研究结果表明,氦气直接循环是一个理想的选择,但是基于现有技术水平难度较大。氦气或氮气闭式间接循环是目前比较现实的方案,可以实现气体透平循环的设想并为将来的直接循环做技术积累。

摘要：对10MW高温气冷堆（HTR-10）燃料装卸计数系统中采用涡流传感原理设计的原有计数器进行了优化——将原来的恒压源激励改进为恒流源激励，并且激励源的幅值和频率均变为可调，以提高系统的性能。对改进电路的实验电路板进行了在线实验，实验表明，改进的计数器计数准确，充分适应现场情况的复杂性，并增加了传感器的灵敏度，提高了系统的可靠性。

摘要：对高温气冷堆中燃料球运行情况的准确监测是保障反应堆安全可靠运行的关键。针对原有探测器的不足,利用穿透式涡流检测原理提出了新型对装式燃料球传感器。运用有限元方法建立了该传感器的电磁场数值计算模型,对传感器结构参数和检测参数进行了分析和优化设计。实验结果表明,该传感器过球信号信噪比高,对连续过球具有很好的分辨率,满足反应堆现场使用要求。

摘要：乏燃料中长寿命锕系元素对环境造成长期潜在危害,本文研究球床高温气冷堆不同燃料循环中超铀元素的产生和焚烧特性。在250MW球床模块式高温气冷堆示范电站HTR-PM铀钚循环的乏燃料中提取铀和钚作为核燃料,设计了PuO2和MOX燃料元件,将新设计的燃料元件重新装入与HTR-PM相同结构和尺寸的堆芯,分别形成纯钚燃料循环和MOX燃料循环。采用高温气冷堆物理设计程序VSOP,研究了高温气冷堆一次通过燃料循环和不同闭式燃料循环的超铀元素焚烧特性,并与轻水堆燃料循环结果进行比较和分析。结果表明:高温气冷堆一次通过燃料循环超铀元素生成率约为轻水堆的1/2;高温气冷堆闭式燃料循环能有效嬗变超铀元素。