60科技视界Science&TechnologyVisionF新技术应用NewTechnologyApplication引言华龙一号电厂设计中，为了导出反应堆热量设置了辅助给水系统（包括电动辅助给水泵、汽动辅助给水泵）以及非能动余热排出系统（PRS）。其中PRS系统是华龙一号核电厂重要设计特征之一，在设计中PRS系统主要用于功率运行工况全厂断电叠加汽动辅助给水不可用事故下排出堆芯余热，确保堆芯安全。根据目前核电厂运行经验，汽动辅助给水泵运行维护相比电动辅助给水泵更加复杂，对电厂运行维护带来较大负担。在华龙一号设计中，由于设计了PRS系统，能否将汽动辅助给水泵改为电动辅助给水泵是目前业界一直探讨的问题之一。但是，在正常余排接入的停堆工况下发生全厂断电事故时，目前设计通常依靠汽动辅助给水泵来维持堆芯安全。PRS系统在此工况下的带热能力在设计中未详细研究。核电厂在正常余排接入后，通过余排冷却一回路，并对二回路进行反冷，当一回路温度低于100℃时，为防止二回路出现负压，需要将大气释放阀打开，使二回路与大气联通。此时，空气将进入二回路。如果在二次侧已经打开的情况下发生了全厂断电事故，利用PRS进行冷却需要将大气释放阀关闭，但此时二次侧管道内存留一定的空气。根据相关研究，不可凝气体的存在对蒸汽冷凝换热的影响非常大，进而影响了PRS系统的换热能力。如果此工况下PRS系统无法有效导出堆芯热量，堆芯安全将无法保证，汽动辅助给水泵则无法取消。因此，本文基于RELAP/SCDAPSIM程序对不可凝气体对PRS系统的换热能力影响进行研究，为提高华龙一号事故应对能力以及后续可能的改进优化提供参考。一、分析模型介绍RELAP/SCDAPSIM程序关于冷凝换热的默认模型采用Nusselt与Shah两个模型中的最大值进行计算，如果不可凝气体存在，采用Colburn-Hougen方法进行扩散计算。针对竖直表面Nusselt[1]换热关系式如下：（1）不可凝气体对PRS换热能力影响分析◎张明（中国核动力研究设计院核反应堆系统设计技术重点实验室,四川成都610213）【摘要】在停堆工况下，二次侧管道内可能存在空气。由于不可凝气体的存在，PRS的换热能力将会受到较大影响。文章针对不可凝气体对PRS换热能力的影响及应对措施进行了分析。初步分析表明，在15MW的加热功率下，存在不可凝气体将导致蒸汽发生器气体温度升高约30℃。为了提高PRS带热能力，在事故前期通过大气释放阀进行排气，可以有效降低管道内不可凝气体份额，在20MW的加热功率下，排气措施可以使SG温度由237℃降低到约204...
