池式钠冷快堆电厂运行方案仿真研究张厚明,段天英,刘国发摘要:以Matlab软件Simulink为仿真软件平台,通过理论分析、推导,建立了池式钠冷快堆电厂各主要系统的模型,包括:堆芯物理模型、堆芯热工模型、冷、热钠池模型、栅板联箱模型、中间热交换器模型、管道、泵模型及蒸汽发生器模型;同时建立了以步进电机作为驱动电机的功率调节系统模型并采用闭环控制来控制步进电机运行。基于这些模型构建了池式钠冷快堆电厂的模型。在反应性扰动,一、二回路流量扰动及负荷降低时对“堆跟机”运行方案仿真,分析所获得的仿真结果,结果表明池式钠冷快堆电厂采用“堆跟机”方案时运行良好,此方案可作为池式钠冷快堆电厂的运行方案。关键词:池式钠冷快堆;模型;运行方案;仿真;MATLAB;:TL43文献标志码:A:025820918(2011)0120028213StudyonoperationsimulationforPSFRPZHANGHou2ming,DUANTian2ying,LIUGuo2fa(ChinaInstituteofAtomicEnergy,Bei激ng102413,China)Abstract:TheMATLAB(MatrixLaboratory)Simulinksoftwareisusedasthesimula2tionsoftware.Throughtheoreticalresearchandinvestigation,themodelsforthemainsystemsofPSFRP(Pool2typeSodium2cooledFastReactorPlant)areestablished,inclu2dingdynamicphysicsmodelofthereactor,reactorthermalmodel,coldandhotpoolmodels,distributionheadermodel,intermediateheatexchangermodel,pumpmodel,pipemodelandsteamgeneratormodel.Atthesametime,itestablishesthemodelofpowerregulationsystemusingsteppermotorsasthedrivingmotors.Andclosedloopareusedtocontrolstepmotor.Then,itconstructsthestructuremodelofPSFRP.Witheachofthedisturbancesincludingreactivitydisturbance,primaryandsecondaryflowturbulenceandloaddisturbance,itsimulatesthe“steamgeneratorfollowedreactor”op2erationplanandobtainscurvediagramsperformedbytheplan.Itisconcl收稿日期:2011201217;修回日期:2011202221作者简介:张厚明(1982—),男,山东滕州人,助理工程师,核能科学与工程专业28---本文来源于网络，仅供参考，勿照抄，如有侵权请联系删除---Keywords:pool2typesodium2cooledfastreactorplant(PSFRP);model;operationplan;simulation;matlab;simulink池式钠冷快堆电厂主热传输系统方案一般采用钠2钠2水三回路设计,一回路为池式结构[1]。池式钠冷快堆电厂,不能再采用实验快堆所采用的“机跟堆”的运行方案,而应采用“堆跟机”方式,并根据电力需求调整电厂功率,但不参与电网调峰,因此运行方案与实验快堆有很大不同,需要对其仿真研究。1.1堆芯物理模型六组缓发中子点堆动态方程为:6ρ(t)-βeffdN(t)N(t)+∑λiCi(t)=Λdti=1dCi(t)=βeff,iN(t)-λCti()i=1,2,6Λdt(1)根据方程(1)建立堆芯物理模型如图1所示。池式钠冷快堆电厂各主要系统建模1图1堆芯物理模型Fig.1Reactorphysicsmodel29©1994-2015ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.wwcnki---本文来源于网络，仅供参考，勿照抄，如有侵权请联系删除---作为一个稳定运行的反应堆裂变产物和辐射俘获产物已经达到平衡,在临界附近,扰动不太大的情况下,可以假设反应堆功率正比于中子密度。1.2反应性反馈模型快堆内比较重要的反应性温度效应包括:结构温度效应、组件弯曲效应、燃料密度效应、冷却剂密度效应、多普勒(Doppler)效应等。堆芯入口冷却剂温度变化时,支撑堆芯的结构将沿径向膨胀或收缩,造成堆芯沿径向膨胀或收缩,从而影响反应性变化。堆芯入口温度对反应性的影响近似为:冷却剂温度变化对反应性的影响近似为:δρc(t)kc·δTc(t)(4)=已经发现,对于装有氧化物燃料的快堆,燃料多普勒效应的反应性与温度的关系几乎严格符合式(5)[2]:dk(t)=kD(5)dTFu(t)TFu(t)当δTFu(t)/TFu(0)很小时,方程(5)可化为[3]:δTFu(t)δρD(t)(6)=kDTFu(0)根据方程2、3、4及6建立反应性反馈模型如图2所示。()()()()δρin(t)=kin·δTin(t)(2)同样,燃料密度对反应性的影响近似为δρFu(t)kFu·δTFu(t)(3)=图2反应性反馈模型Fig.2Reactivityfeedbackmodel1.3堆芯热工模型采用集...