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【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于核电能源,具体涉及一种反应堆二回路源项的建模方法及装置、辐射剂量的评价方法。
技术介绍
1、在反应堆燃料芯块发生链式裂变反应时,产生的放射性核素会通过燃料元件的破损进入反应堆冷却剂中,而反应堆冷却剂通过蒸汽发生器传热管的破损进入二回路系统,对二回路水和蒸汽造成污染。二回路水和蒸汽在二回路携带放射性核素参与循环,基于排污水净化系统、凝汽器精处理系统除盐器净化、以及衰变等作用,尽量减少放射性核素对环境的影响。
2、在核电厂建设之前,需评价核电厂运行过程中放射性核素排放量以及在环境中迁移并对公众和生物的影响。尽管压水堆相较于沸水堆,把放射性水与动力转换系统隔离,但是放射性核素依然存在对二回路系统污染的途径,因此,二回路系统源项是非常重要的分析对象。
3、目前,在二回路系统源项的分析过程中,通常以蒸汽发生器二次侧液相作为单一控制体,分析精处理系统和排污水净化系统的净化作用,以及蒸汽的携带作用。由于二回路系统庞大,放射性核素随着水和蒸汽流动的途径很多,仅分析蒸汽发生器二次侧液相,而忽略放射性核素在二回路系统中其他的迁移过程,导致二回路系统源项的排放量结果准确性低,进而影响辐射环境影响评价结果。
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题是针对现有技术的上述不足,提供一种反应堆二回路源项的建模方法及装置、辐射剂量的评价方法,可获取准确的二回路源项模型,从而得到准确的二回路系统源项的排放结果。
2、第一方面,本专利技术提供一种反应堆二回路源项
3、优选地,所述以蒸汽发生器液相为控制体构建第一平衡模型,具体包括:根据蒸汽发生器一次侧向二次侧泄漏、给水系统供水的两者之和等于主蒸汽携带、排污水流出、衰变项的三者之和,构建以下第一平衡模型:
4、cpk+qcs=k(q-q)cl+qcl+λclml,
5、其中,cp为一回路冷却剂的比活度;
6、k为一台蒸汽发生器一次侧向二次侧的泄漏率;
7、q为一台蒸汽发生器的给水流量;
8、cs为蒸汽发生器给水系统的比活度;
9、k为蒸汽发生器中核素的气液分配比;
10、q为一台蒸汽发生器的排污流量;
11、cl为蒸汽发生器二次侧液相浓度;
12、λ为核素的衰变常数;
13、ml为一个蒸汽发生器液相的质量。
14、优选地,所述以给水系统除氧器为控制体构建第二平衡模型,具体包括:根据给水去往蒸汽发生器、除氧器蒸发的两者之和等于汽轮机蒸汽经汽水分离器进入除氧器、蒸汽做功后经凝汽器进入除氧器、排污水经凝汽器进入除氧器、除氧器蒸汽经凝汽器返回除氧器的四者之和,构建以下第二平衡模型:
15、
16、其中,τ1为蒸汽不经过凝结水净化系统过滤器的有效循环时间,比例ε;
17、τ2为蒸汽经过凝结水净化系统过滤器的有效循环时间,比例1-ε;
18、τ3为排污水经过排污水净化系统过滤器的有效循环时间;
19、τ4为除氧器蒸汽经过凝结水净化系统过滤器的有效循环时间,比例χ;
20、ε为蒸汽不经过凝结水净化系统过滤器,相对于主蒸汽流量的份额;
21、qf为除氧器的闪蒸蒸汽流量;
22、kc为凝汽器抽真空的核素分离比;
23、kf为除氧器蒸发的核素分离比;
24、db为经过排污水净化系统过滤器后剩余活度的份额;
25、dc为经过凝结水净化系统过滤器后剩余活度的份额。
26、优选地,所述根据第一平衡模型和第二平衡模型获取反应堆二回路源项的模型,具体包括:对第一平衡模型和第二平衡模型求解,得到以下蒸汽发生器液相的比活度模型:
27、
28、
29、并得到以下给水系统的比活度模型:
30、
31、其中,为蒸汽发生器液相中碘或气溶胶的比活度;
32、为蒸汽发生器液相中惰性气体的比活度。
33、优选地,反应堆二回路源项还包括二回路蒸汽中的比活度。所述根据第一平衡模型和第二平衡模型获取反应堆二回路源项的模型,还包括:获取以下二回路蒸汽中的比活度模型:
34、
35、
36、其中,为二回路蒸汽中碘或气溶胶的比活度;
37、为二回路蒸汽中惰性气体的比活度。
38、优选地,在所述以蒸汽发生器液相为控制体构建第一平衡模型之前,所述方法还包括:当反应堆正常运行时,设定一回路泄漏到二回路的冷却剂的泄漏率为恒定值;
39、设定一回路冷却剂泄漏后与蒸汽发生器液相充分混合;
40、设定蒸汽发生器排污水流量恒定;
41、设定凝结水经过过滤器流量恒定;
42、设定惰性气体由蒸汽发生器液相全部进入到蒸汽;
43、设定正常运行的二回路液体核素浓度处于平衡状态。
44、优选地,反应堆二回路源项还包括二回路气载流出物排放源项。所述根据第一平衡模型和第二平衡模型获取反应堆二回路源项的模型,还包括:根据汽轮机轴封系统的排放与二回路凝汽器的排放之和,获取二回路气载流出物排放源项模型:
45、ag=qscgt+(1-ε)(q-q)cgkct,
46、其中,ag为二回路气载流出物排放源项;
47、qs为汽轮机轴封系统排放的蒸汽流量;
48、cg为二回路蒸汽的比活度;
49、t为反应堆二回路年运行时间。
50、优选地,反应堆二回路源项还包括二回路液态流出物排放源项。所述根据第一平衡模型和第二平衡模型获取反应堆二回路源项的模型,还包括:根据二回路系统停堆排空与精处理系统的除盐器树脂再生水排放之和,获取二回路液态流出物排放源项模型:
51、
52、其中,al为二回路液态流出物排放源项;
53、ms为给水系统总质量;
54、tc为除盐床再生周期;
55、τ为常规岛废液排放系统滞留时间。
56、第二方面,本专利技术还提供一种反应堆二回路源项的建模装置,包括第一构建模块、第二构建模块和获取模块。
57、第一构建模块,用于以蒸汽发生器液相为控制体构建第一平衡模型。第二构建模块,用于以给水系统除氧器为控制体构建第二平衡模型。获取模块,与第一构建模块和第二构建模块连接,用于根据第一平衡模型和第二平衡模型获取反应堆二回路源项的模型,其中,反应堆二回路源项包括蒸汽发生器液相的比活度和给水系统的比活度。
58、第三方面,本专利技术还提供一种建模装置,包括存储器和处理器,所述存储器本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种反应堆二回路源项的建模方法,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述以蒸汽发生器液相为控制体构建第一平衡模型,具体包括:
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述以给水系统除氧器为控制体构建第二平衡模型,具体包括:
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述根据第一平衡模型和第二平衡模型获取反应堆二回路源项的模型,具体包括:
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,反应堆二回路源项还包括二回路蒸汽中的比活度,
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,反应堆二回路源项还包括二回路气载流出物排放源项,
7.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,反应堆二回路源项还包括二回路液态流出物排放源项,
8.一种反应堆二回路源项的建模装置,其特征在于,包括第一构建模块、第二构建模块和获取模块,
9.一种建模装置,其特征在于,包括存储器和处理器,所述存储器中存储有计算机程序,所述处理器被设置为运行所述计算机程序以实现如权利要求1-7任一项所述的反应堆二回路
10.一种辐射剂量的评价方法,其特征在于,包括:
...【技术特征摘要】
1.一种反应堆二回路源项的建模方法,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述以蒸汽发生器液相为控制体构建第一平衡模型,具体包括:
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述以给水系统除氧器为控制体构建第二平衡模型,具体包括:
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述根据第一平衡模型和第二平衡模型获取反应堆二回路源项的模型,具体包括:
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,反应堆二回路源项还包括二回路蒸汽中的比活度,
6.根据权利要求...
【专利技术属性】
技术研发人员:张君南,田英男,李璐,郑平辉,王晓亮,白晓平,魏其铭,魏国强,郑伟,邱林,
申请(专利权)人:中国核电工程有限公司,
类型:发明
国别省市:
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