非能动技术在自主化三代核电技术的应用

非能动技术在自主化三代核电技术的应用

金胜利 ,王振伟

福建福清核电有限公司 福建省福州市 350300

摘要：随着时代的发展和我国社会经济水平的持续提升，非能动技术的优化升级也随之得到了越来越多的关注，作为核反应堆设计的重要构成部分，如何实现技术水平的有效提升，让非能动技术的安全性和作用效果都得到有效的优化成为了亟待完成的任务。基于此，本文将对 非能动技术在自主化三代核电技术的应用展开研究。

关键词：非能动技术；自主化；三代核电技术

前言：

在核能使用初期，安全性就是多数人所关注的对象，更是衡量核反应堆技术是否先进的关键评价指标，因此提高核反应堆技术应用的安全性得到了广泛的关注，陆续推出了多种安全功能和防范系统，并且随之时代的发展这些技术和系统的构建也渐渐走向成熟，为核能领域的持续发展打下了良好的基础。不过以动能技术为依托的核能应用对外部设备的依赖性较强，需要设备、人力等多个方面进行干预才能够达到预期效果，受到了较大的发展束缚，非能动技术则能够有效地打破这一限制，以内在机制和自然规律作为依托，让核反应堆的利用安全性得到了极大的提升。由此可见，对 非能动技术在自主化三代核电技术的应用进行探究是十分必要的，具体策略综述如下。

1非能动技术的概念分析与分类分析

国际上对非能动系统的解释有两个，第一种是各个部件以及结构全部由非能动驱动的系统，第二种则是各个优先动能部件在运行过程中触发非能动系统的远转。非能动技术本身在安全性有着较大的优势特点，其能够有效的利用自然循环、热传导等物理规律，做出简单的推动以此实现有效的反应，对外部设备和人员的依赖性较弱，更不必对外部能源的供给提出较大的要求，可见非能动技术在新时期的应用优势特点。非能动技术的类型相对较多，经过分析可以将其划分为十二个大类，如：体积变化类、压力作用类等都隶属其中，这让非能动技术的应用范围得到了有效的拓宽，让自主化三代核电技术与非能动技术的结合应用获得了更多的可能性，对于新的时代背景下该领域的发展而言有着深远的意义和影响。

2非能动技术在自主化三代核电技术的应用优势特点

经过归纳总结，我国现有的核电技术主要可以囊括为两个部分，分别为以非能动技术为基础的核电厂，以及以能动技术为基础的改进核电厂。这两种类型的核电厂的根本区别在安全系统上的差异性，以设计角度进行分析来看以非能动技术为基础的核电厂较以能动技术为基础的核电厂更具发展优势，以下将从几个方面着手，对非能动技术在自主化三代核电技术中的应用优势进行进一步的研究：第一，在进行基准事故的设计时，以非能动技术为基础的核电厂能够采取非能动的方式构建安全系统，让基准施工问题能够得到高效的解决，有效的降低其对核电厂运行的影响，同时实现了对这一过程化繁为简，在保证自主化三代核电技术的应用效果的同时，让非能动技术的应用效率得到了有效的提升。第二，非能动技术的应用也存在着一定的缺陷问题，例如在基准事故发生后，无法及时的进行可操作性以及干预性差等方面的有效调整，进而影响了核电厂的运行状态。 不过随着时代的发展和现代科技的不断进步，这一问题也在不断的得到解决，呈现出了持续进步的状态，极大的满足了新时期自主化三代核电技术应用水平提升的需求，让核电厂在新时期的生产和发展得到了更大的助力，可见非能动技术在自主化三代核电技术的应用的重要性和必要性。

3非能动技术在自主化三代核电技术的应用措施

3.1非能动二次侧预热排出系统

非能动二次侧预热排出系统施工能够在蒸汽发生器给水流量完全无法通过动能运行的情况下，将堆芯余热、反应堆中各种冷却系统以及其中各类型设备堆积的热量及时排除，极大的保证了核反应堆的稳定性，让自主化三代核电厂的运行得到了极大为可靠的支持力量。因此，核电厂应当加强对非能动二次侧预热排出系统的构建，严格按照要求将非动能余热排出系列规范化的设置在SG二侧，并保证每一个系列的完善性与健全性，含有应急余热排出冷却器、补水箱等多种装置，确保在事故问题发生后非能动二次侧预热排出系统能够发挥最大化的作用价值。

3.2非能动推腔注水冷却系统

在面对较为严重的事故时，我国多数核电厂都会选择使用熔融物推内滞留的方式进行处理，将隐患问题及时限制在可控的范围内，避免事故问题对核电厂运行造成较为严重的影响。不过在使用该技术时，核电厂还需注意对非能动推腔注水冷却系统的构建，让严重事故的处理效果能够得到进一步的提升，呈现出理想化的处理成效。首先，推腔注水冷却系统主要有两个部分构成，分别为非能动推腔注水冷却系统以及能动推腔注水冷却系统，通过ACP进行推腔注水冷却系统的设置，能够高效的完成IVR的策略，对于核电厂的稳定与安全运行而言有着较大的促进作用。其中能动推腔注水冷却系统，会通过泵的动能为堆腔内注入冷却水，以此达到降低温度的目的。而在非能动推腔注水冷却系统中则会采取设置非能能堆腔注入水箱的方式完成冷却水的注入任务，在降低能耗方面有着较大的优势作用，因此在新时期应当加强对非能动技术的应用，让自主化三代核电技术水平可以得到有效的提升。此外，在断电等问题出现后，能动推腔注水冷却系统将无法正常运行，这对于核电厂的运行而言有着较大的危害，因此核电厂应当加强对非能动技术的应用，构建出非能动推腔注水冷却系统，通过在水箱底部通过非动力驱动让冷却水流出管线的方式让堆腔注入需求能够得到满足，并且呈现出长期有效的状态，真正的做到避免因动力不足而导致的冷却水注入不及时的现象出现，让核电厂运行的稳定性和安全性都能够得到最大化的保障。

3.3非能动安全壳热量导出系统  

在以非能动技术进行自主化三代核电技术的应用时，非能动安全壳热量导出系统发挥了极大的作用价值，针对超设计基准事故下的长期排热、断电故障等问题都有着较大的促进作用，是核电厂稳定运行和持续发展的重要依托力量。因此，在应用非能动技术进行自主化三代核电技术优化时，应当注意从非能动安全壳热量导出系统着手落实优化措施，经过分析与整合，以下将对具体实施策略展开研究：第一，在超设计基准事故发生后，壳内的温度会大幅度升高，此时工作人员应当利用非能动安全壳热量导出系统进行自动化的处理，待壳内温度达到一定的限值后，混合传输至PCS系统换热器的表面位置，从而使得安全壳外的换热水箱能够及时的将温度降低，实现对高温问题的及时处理，避免安全问题的出现，实现非能动技术在自主化三代核电技术中的有效应用。第二，在换热水箱将温度降低后，换热器本身的温度会出现一定的升高现象，甚至是膨胀现象，此时则需要按照自主化三代核电系统的设计，由PCS系统的上升管将高温转移到安全壳外的换热水箱内，以此实现对高温温度的进一步优化。第三，在高温温度出现后，PCS系统会被换热水箱、换热器等多方面的高温温度差所驱动，自动化的进行自然循环，以此将壳内剩余的温度带走，进一步避免高温持续的现象出现，让自主化三代核电系统的运行可以得到更多的可靠支持力量。第四，如果在自主化三代核电系统运行的过程中，水箱的温度不断升高，甚至是达到了饱和的状态，则需要及时的利用非能动技术将部分蒸汽排出，使其能够顺利的进入到大气当中，以此避免温度饱和下的多种问题的出现，实现非能动技术在自主化三代核电技术中的应用作用价值的有效发挥。

结束语：

综上所述，非能动技术有着较大的优势特点，十分符合新时期人类对核能的利用需求，在自主化三代核电技术的应用呈现出了诸多的优质成果。因此，在新时期非能动技术在自主化三代核电技术中的应用应当得到高度的重视，不断的进行应用优化研究，创造出更多的良性影响力，为我国的持续进步保驾护航。

参考文献：

[1] 周涛,李精精,汝小龙,等.核电机组非能动技术的应用及其发展[J].中国电机工程学报.2013,(8)：87.

[2] 韩旭,郑明光,杨燕华.广义非能动系统概念研究[J].核动力工程.2009,(3):232.