非能动余热排出系统的应用价值
非能动余热排出系统的应用价值
非能动余热排出系统的应用价值随着社会的不断发展，节能环保已经成为人们关注的重点之一。
在工业生产过程中，大量的能量被消耗，而其中的余热排放却被忽视了。
如果能够充分利用这些余热，不仅可以降低能源消耗，还能够保护环境，降低生产成本，提高经济效益。
在这里，我们将着重探讨以非能动余热排出系统的应用价值。
非能动余热排出系统是指通过非能动手段，即利用空气对流、水力能、重力能等自然力量使余热排出的系统。
这种系统不需要外界能源输入，只需利用自然力量，便能达到排出余热的目的。
在工业生产中，经常会有大量的余热产生，如果能够采用这种系统，就可以将这些余热有效地利用起来。
非能动余热排出系统的应用可以降低能源消耗。
在传统的余热排出系统中，需要消耗大量的能源才能将余热排出去。
而采用非能动余热排出系统，则可以不需要消耗额外的能源，只需要利用自然力量，便能将余热排出。
这样一来，不仅可以降低能源消耗，还能够大大节约成本。
非能动余热排出系统的应用还可以保护环境。
在传统的余热排出系统中，会产生大量的废气、废水等污染物，严重影响环境质量。
而采用非能动余热排出系统，则可以将这些污染物降到最低限度，保护环境。
非能动余热排出系统的应用还可以提高生产效率。
在传统的余热排出系统中，需要专门的设备进行处理，占用了大量的场地和设备。
而采用非能动余热排出系统，则可以不需要这些专门的设备，不仅可以节约场地，还可以提高生产效率。
非能动余热排出系统的应用还可以提高产品质量。
在传统的余热排出系统中，由于处理不当，会对产品质量产生一定影响。
而采用非能动余热排出系统，则可以保证产品质量，提高客户满意度。
非能动余热排出系统的应用具有非常广泛的价值。
它可以降低能源消耗，保护环境，提高生产效率和产品质量等多重优点。
在未来的工业生产中，我们应该更加重视这种系统的应用，努力将其推广到更多的领域中，为实现可持续发展做出更大的贡献。
非能动余热排出系统敏感性分析
非能动余热排出系统敏感性分析张往锁;曹夏昕;曹建华【摘要】以中国改进型压水堆核电站CPR1000为研究对象,在其蒸汽发生器二次侧设计了一套非能动余热排出系统(PRHRS),该系统采用在蒸汽发生器二次侧建立自然循环的方式间接带走堆芯余热,确保事故条件下堆芯安全.用RELAP5/MOD3.2程序对系统进行了合理的简化并建模,在全场断电(SBO)事故条件下模拟了PRHRS的瞬态响应过程,并对高位水箱的容积、PRHRS换热器的换热面积、冷热中心高度差以及PRHRS的投入时间等影响PRHRS工作特性的相关参数进行了敏感性分析.计算结果表明:增加高位水箱的容积和增大换热面积均有助于二次侧余热排出系统带走一回路的堆芯余热；降低冷热中心高度差对PRHRS的自然循环能力影响不大；余热排出系统投入时间越早,蒸汽发生器二次侧水位越高,越有利于一次侧余热的排出.%A new passive residual heat removal system (PRHRS) on the secondary side of the steam generator was designed for CPR1000, which can remove residual heat in the core by natural circulation in the secondary side of steam generator and ensure core safety under accident conditions. The model of the simplified system for CPR1000 was established by using RELAP5/MOD3. 2 code, and the transient characteristic of PRHRS was simulated under the station blackout (SBO) accident. The sensitivity analysis was performed for the related parameters which affect the working characteristics of PRHRS, such as the volume of high-level tanks, area of heat exchanger, height difference of cold and hot centers and the initiating time of PRHRS. The calculation results show that increasing volume of high-level tanks and area of heat exchanger helps to removeresidual heat of the core; but reducing height difference of cold and hot centers has little influence on the capacity of natural circulation for PRHRS; the earlier the initiation of PRHRS is, the higher the water level in the secondary side of steam generator is, the better the PRHRS removes residual heat in the core.【期刊名称】《原子能科学技术》【年(卷),期】2013(047)003【总页数】7页(P409-415)【关键词】CPR1000;非能动余热排除系统;RELAP5/MOD3.2;全厂断电;敏感性【作者】张往锁;曹夏昕;曹建华【作者单位】哈尔滨工程大学核科学与技术学院,黑龙江哈尔滨 150001;哈尔滨工程大学核科学与技术学院,黑龙江哈尔滨 150001;中科华核电技术研究院有限公司,广东深圳518026【正文语种】中文【中图分类】TL133自第1座核电站诞生以来，核电站严重事故的研究就一直受到人们广泛的重视，为了确保事故条件下堆芯余热被顺利带出，从而保证事故条件下的堆芯安全，核电站都配有专设安全设施，如安全注射系统、辅助给水系统等，但由于核安全设施的启用大多主要依靠能动设备的动作，一旦全厂电源和应急电源全部失效，即使工作人员能做出正确判断，系统也不能正确动作，美国三哩岛事故和俄罗斯切尔诺贝利事故，以及日本福岛核电站堆芯熔毁事故就是最好的佐证，这再次引起大众对于核电安全性的信任危机。
模块式高温气冷堆非能动余热排出系统分析与研究
模块式高温气冷堆非能动余热排出系统分析与研究李晓伟;吴莘馨;张丽;何树延【摘要】The passive residual heat removal system plays an important role for the inherent safety of high temperature gas-cooled reactor (HTGR). The thermal hydraulic calculation method for the residual heat removal system of HTGR was introduced. The operating temperatures of the residual heat removal system at different residual heat powers and different environmental temperatures were calculated. The containment concrete temperature was numerically simulated. The results show that the highest concrete temperature is acceptable.%非能动的余热排出系统是高温气冷堆固有安全性的重要体现之一.本文介绍了模块式高温气冷堆余热排出系统热工水力计算方法,并给出了不同工况、不同环境温度下余热排出系统的运行参数,为余热排出系统的设计和运行提供了参考.对事故工况下舱室混凝土温度分布进行了数值分析,结果表明混凝土最高温度低于安全限值.【期刊名称】《原子能科学技术》【年(卷),期】2011(045)007【总页数】6页(P790-795)【关键词】高温气冷堆;余热排出;数值计算;温度场【作者】李晓伟;吴莘馨;张丽;何树延【作者单位】清华大学核能与新能源技术研究院,北京100084;清华大学核能与新能源技术研究院,北京100084;清华大学核能与新能源技术研究院,北京100084;清华大学核能与新能源技术研究院,北京100084【正文语种】中文【中图分类】TL334模块式高温气冷堆是一种很有发展前景的先进核反应堆，具有固有安全性、系统简化、发电效率高、连续装卸燃料和模块化建造等特点［1］。
基于密度锁的非能动余热排出系统特性分析
系 统启 动 时 ，先 将 非能 动余 热 排 出 回路 阀 门 关 闭 ，开启 主 回路 循 环 泵并 打 开加 热器 。主 回路 流 体在 主泵 作 用下 循 环 通过 加热 水 箱 ，加 热水 箱 中的水 温也 随之升 高 ，下密 度锁 内将逐 步 形成 冷 热 流体 温度 分 层 。监 测 加热 器 出 口温度 ，调节 冷
图 １ 非能动余热 排出系统实验简图 （ 回路 １ 、回路 ２）
Ｆ ｇ １ Ｓ ｅ ｃ ｒ ａ ｓ ｅＲｅ ｉｕ ｌ ａ ｉ ． ｋ ｔｈ ｆ ｓ ｉ ｓｄ ａ ｏ Ｐ ｖ Ｈｅ ｔ
Ｒ ｍｏ ａ Ｓ ｓ ｍ （ ｏ ｐ ａｄ２ ｅ ｖ ｌ ｙｔ Ｌ ｏ ｓ１ ｎ ） ｅ
瞬态运行特性进行 了仿真 ，并与实验值进行 比较 ，二者均符合较好 。结果表明 ，正常工况 下 ，密度锁能有效 隔离 主回路和余热排 出回路 ，余热排出回路处于非工作状态 ；事故发生时 ，在较 大的重力 蓄能作用下 ，非能 动余热排 出系统能够瞬 问投入工作 ，并逐渐建立稳定 的 自然循环 以载出余热。
基 于密 度 锁 的非 能动 余 热 排 出 系统 特 性 分 析
陈 薇 ，阎昌琪 ，谷海 峰 ，张 楠
（ 哈尔滨 工程 大学核 科学 与技 术学 院 ，哈尔 滨 ，１００ ） ５ ０ １
摘要 ：以基于密度锁 的非能动余热排 出系统为背景 ，通过 实验对该系统正常运行时密度锁的封闭特性及 事 故 工 况 下 密 度 锁 的 开 启特 性 进 行 了分 析 验 证 。用 Ｒ Ｌ ５ＭＯ ．程 序 对 发 生 事 故 时 非 能 动 余 热 排 出 回路 Ｅ ＡＰ ／ Ｄ３２
本 文所 模拟 的非 能动余 热排 出 系统 实验装 置
收 稿 日期 ：２ ０ —７２ ；修 回 日期 ：２ ０ —２ １ ０ ９０ －３ ０ ９ １ —５ 基金 项 目 ：国家 自然科 学基 金资 助项 目 （ ０ ７ ０ ２ ５７ ６２ ）
模块式高温气冷堆非能动余热排出系统分析与研究
ｃ ｅ ｅ ｔ ｍ ｐｅ ａ ｕ ｅ ｉ ｃ ｅ ｔ ｂｌ． ｒ ｔ ｅ ｒ ｔ ｒ ｓａ ｃ ｐ ａ ｅ
堆 余 热 排 出 系 统 热 工 水 力 计 算 方 法 ， 给 出 了不 同 工 况 、 同 环 境 温 度 下 余 热 排 出 系 统 的运 行 参 数 ， 并 不 为 余 热 排 出 系 统 的 设 计 和 运 行 提 供 了参 考 。对 事 故 工 况 下 舱 室 混 凝 土 温 度 分 布 进 行 了 数 值 分 析 ， 果 表 结 明混 凝 土 最 高 温 度 低 于 安 全 限值 。 关键词 ： 温气冷堆 ； 热排 出； 高 余 数值 计 算 ； 度 场 温
时最 大需 将 １ ２ ＭＷ 的 热 量 载 出舱 室 。余 热 ．
排 出 系统 主要 由水 冷 壁 、 水 联 箱 、 水 管 、 热 热 膨 胀 水箱 、 冷器 、 空 冷水 管 、 冷水 联箱 、 冷塔 等组 空 成 （ １ 。其 中水 冷壁 吸 收 由压 力 壳 及 舱 室通 图 ） 过 辐 射 和 自然 对 流 传 递 的热 量 ， 后 传 给 水 冷 然 壁 内 的冷却 水 ， 冷却 水升 温密 度 降低 ， 由浮 升力 驱 动 沿 热水 管 向上 流 动 至空 冷 器 ， 却 水 在 空 冷 冷 器 内被冷 却后 由重力作 用 沿冷 水管 流 回至水
冷 壁继 续 吸 收热 量 ， 如此 循 环 。空冷 器 则 放 置
流 动计算 平 衡后 ， 进行 水侧 流动 计算 ， 首先 预设 水 人 口温度 ， 然后 预设 水 出 口温度 ， 由设计 传热
二次侧非能动余热排出系统设计优化
二次侧非能动余热排出系统设计优化发布时间：2021-03-12T07:08:23.580Z 来源：《建筑学研究前沿》2020年25期作者：杨流木高攀[导读] 以确保堆芯的安全，这是提高核电厂安全性和经济性的一个关键手段[1]。
福建福州福清核电有限公司福建福清 350318摘要：在以往的核反应堆设计中通常使用能动余热排出系统，即通过外部主动施加的动力驱动余热排出系统运行，在遭遇紧急事故后不能及时启动，受人为影响较大，故安全性较低，后来才用了一次侧非能动余热排出系统，其系统启动不需要外部动力和人为参与，可靠性大大增加，但是其对于放射性物质的屏蔽能力不佳，于是二次侧非能动余热排出系统应运而生，本文首先介绍了二次侧相较于一次侧非能动余热排出系统优点，然后阐述了二次侧非能动余热排出系统的主要组成和运行原理，接着结合事实对系统提出优化措施。
关键词：核电站；二次侧非能动余热排出系统；优化1引言在现在已有的第二代和第二代反应堆类型中，堆芯剩余功率是通过一个动力驱动的剩余热排出系统引导排出的，以保证堆芯的安全，不会因余热太多而影响反应堆运作。
但是，在整个核电站发生紧急停电事故时，在核电站外没有正常的供电和可靠的供电系统，主动驱动的排热系统不能正常运行，可能导致堆芯熔化的危险。
为消除这个隐患，提高反应堆设计安全性，非能动排热系统设计被近些年建造的核反应堆广泛采用。
二次侧非能动余热排出系统通过在反应堆外容器内安装热交换器和通过二回路出口反应堆堆芯热，整个过程充分利用热力学定律，降低堆芯熔化的风险，是重要的一个非能动安全系统的一部分。
PRS设计简单，减少或消除能动元件，无需工作人员主动操作和消耗外部动力，相应的保护动作就可被执行，保证在紧急事态下一定时间内能引导出堆芯的余热，以确保堆芯的安全，这是提高核电厂安全性和经济性的一个关键手段[1]。
2二次侧相较于一次侧非能动余热排出系统优点一次侧非能动余热排出系统与系统的主回路连接，当系统投入运行时，系统工质直接作用到主系统冷却剂的冷却过程中，有良好的堆芯余热排出能力。
AP1000非能动余热排出热交换器导热能力分析
图1 PRHR HX 自然循环示意图
热交换器中的压力与反应堆冷却剂系统（RCS）压 力相同，以防止在热交换器最初启动时发生水锤现 象，热交换器中的水温与 IRWST 中的水温相同， 这样在电厂运行期间就可以建立并保持自然循环驱 动压头。
IRWST 的 位 置 高 于 反 应 堆，PRHR HX 入 口 管 线 与 RCS 1环 路 的 主 管 道 热 段 相 连 接， 入 口 管 路上装有一个常开的电动阀。出口管线与蒸汽发生 器（SG）冷段腔室相连接，出口管线上有两个并联 常关气动阀。反应堆正常运行时，一旦收到安全驱 动信号，出口管路上的两个气动阀自动打开。由于 PRHR HX 和反应堆之间存在着位差和温差，因此 气动阀打开后即产生反应堆冷却剂的自然循环流， 其方向与主泵产生的强制流方向相同。主泵脱扣前， 主泵能同时为 PRHR HX 提供强制流。主泵停止后 反应堆的衰变热继续由自然循环方式传至换料水箱。
AP1000 PRHR HX 自 然 循 环 试 验 验 证 了 PRHR HX 触发后在自然循环工况下带走堆芯衰变 热的能力，本文通过分析试验方法及试验过程中的 电厂数据，包括 PRHR HX 入口、出口温度，流道 压力、流量等参数，共421组试验数据（总时长7分 钟，间隔1秒），计算结果表明，PRHR HX 具有足 够的导热能力，大于设计预期，能带走堆芯衰变热。
试验方法充分考虑了试验目的的需要，利用堆 芯衰变热验证 PRHR HX 的导热能力，具有可行性， 并从电厂安全角度确保了机组状态可控，以及在执 行性上具有可操作性。
4 PRHR HX 换热量计算和分析
3 PRHR HX 自然循环试验方法评估与分析 3.1 试验简介
试验目的在于验证在正常运行温度下非能动余 热排出热交换器（PRHR HX）可以依靠自然循环排 出堆芯裂变产物衰变热的能力。先决条件是机组满 功率正常运行。
浅析二次侧非能动余热排出系统流动不稳定性
浅析二次侧非能动余热排出系统流动不稳定性发布时间：2021-04-06T08:05:14.573Z 来源：《建筑学研究前沿》2021年1期作者：付建男1 吴雯雯2[导读] 福岛事故发生后，二次侧非动能去除（ASP）系统已广泛用于第三代反应堆，例如华龙二号。
1 福建福清核电有限公司福建省福清市 3503002 成都海光核电技术服务有限公司四川省成都市 610000摘要：二次侧非能动余热排出系统（ASP）是具有压水堆的核电站消除整个工厂停电的重要措施之一。
为了研究ASP系统的性能，设计并构建了ASP系统测试工具ASPTF。
在ASPTF上进行了ASP系统稳定性影响测试，并对测试结果进行了理论分析。
实验研究和理论分析表明，ASP系统在低压低功率情况下会发生流动不稳定性。
增加蒸汽管路或回流管路的阻力系数可以抑制ASP系统中的流量不稳定；当加热功率为降低时，ASP系统更容易受到流量不稳定的影响。
主泵的运行状况会影响ASP系统的输入功率，从而影响系统中的流动不稳定。
关键词：核电站；二次侧非能动余热排出系统；流动不稳定性；试验研究福岛事故发生后，二次侧非动能去除（ASP）系统已广泛用于第三代反应堆，例如华龙二号。
同时也是第二代的重要改进，其超压达到数百万千瓦，带水反应堆的核电厂发生RBS事故时的重要措施。
ASP系统基于蒸汽发生器次级侧封闭自然循环的基本原理，在蒸汽发生器的次级侧产生的蒸汽，经过热交换器中冷凝成单相水，然后返回次级。
在蒸汽发生器的侧面，热交换器将一次回路铁芯产生的残留热量传递到热水热交换器水箱中的水中。
随着热量的传递，热水交换器中水的温度持续升高，直到沸腾为止。
热量传递到最后一个散热器——空气箱中。
由于ASP系统在气液两相流状态下运行，因此系统中的两相流可能会不稳定[1]。
许多科学家通过使用数值软件仿真来研究ASP系统的性能，并创建用于对各种类型的ASP系统进行系统测试的测试设备。
RELAP5程序是用于压水堆系统分析的全球通用程序，已广泛用于反应堆事故和系统性能的研究。
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非能动余热排出系统的应用价值
1. 介绍
非能动余热指的是产生在工业过程中的废热，它是生产过程中未被充分利用的热能。
传统上，工业生产中的余热被简单地排放到大气中，造成了巨大的能源浪费和环境污染。
然而，随着能源资源的日益紧缺和环境保护意识的增强，对于非能动余热的回收利用变得越来越重要。
2. 非能动余热排出系统的定义及组成
非能动余热排出系统指的是一种将工业生产过程中产生的非能动余热进行有效回收和利用的系统。
它通常由以下几个组成部分构成： - 余热回收装置：用于收集和
传输非能动余热的装置，例如余热回收器、余热管道等。
- 热能转换装置：用于
将收集到的非能动余热转化为可用的能源形式，例如余热锅炉、发电机组等。
-
能量传输装置：用于将转换后的能量输送到需要的地方，例如热水管道、电力线路等。
- 监测和控制装置：用于实时监测和控制非能动余热排出系统的运行情况，
例如传感器、控制器等。
3. 非能动余热排出系统的应用价值
3.1 资源节约
非能动余热排出系统的应用可以大大节约能源资源的消耗。
传统上，大量的非能动余热被直接排放到大气中，造成了能源的巨大浪费。
而通过利用非能动余热排出系统，可以将这些废热转化为有用的能源形式，减少对传统能源的需求，实现资源的有效利用。
3.2 环境保护
非能动余热排放到大气中会造成环境污染和温室气体的排放。
而应用非能动余热排出系统可以将这些废热进行有效的回收和利用，减少对大气的污染，降低温室气体的排放量，对环境保护起到积极的作用。
3.3 经济效益
非能动余热排出系统的应用也可以带来可观的经济效益。
通过回收和利用非能动余热，可以减少对传统能源的需求，降低能源成本。
同时，转化和利用非能动余热也可以产生一定的经济收益，例如通过余热发电可以实现能源的自给自足，减少能源采购成本。
4. 非能动余热排出系统的应用案例
4.1 余热发电系统
通过余热发电系统将非能动余热转化为电能。
该系统中，余热被用作发电机组的热源，通过蒸汽或热水驱动发电机发电。
例如，在钢铁生产过程中产生的高温余热可以用来发电，不仅能够满足自身的电力需求，还可以向电网供电，带来经济效益。
4.2 余热利用系统
通过余热利用系统将非能动余热转化为热能供应。
该系统中，余热被用作加热、蒸汽或热水供应的热源。
例如，在化工生产过程中产生的废热可以用来加热生产设备或提供制冷和供暖，减少能源消耗，提高生产效率。
4.3 余热回收系统
通过余热回收系统将非能动余热回收利用。
该系统中，余热被收集并传输到其他地方进行利用。
例如，在燃气发电过程中产生的高温烟气中的余热可以通过余热回收器进行回收，用于加热水源或制冷设备，实现能源的再利用。
5. 非能动余热排出系统的前景和挑战
5.1 前景
随着能源资源的日益紧缺和环境保护意识的增强，非能动余热排出系统有着广阔的应用前景。
它可以帮助工业企业节约能源，降低生产成本，减少环境污染，提高企业的可持续发展能力。
5.2 挑战
非能动余热排出系统在应用过程中也面临一些挑战。
首先是技术挑战，包括余热回收和转化技术的研究和开发，以及系统的设计和优化。
其次是经济挑战，包括设备投资和运行成本等。
此外，政策和法规的支持和配套政策的完善也是推动非能动余热排出系统应用的重要因素。
结论
非能动余热排出系统的应用具有重要的资源节约、环境保护和经济效益的意义。
通过回收和利用非能动余热，可以减少能源的消耗，降低环境污染，创造经济价值。
虽然在应用过程中面临一些挑战，但随着技术的不断进步和政策的支持，非能动余热排出系统的应用前景十分广阔。
建议加大对该领域的研究和开发力度，推动其在工业生产中的广泛应用。