AP1000蒸汽發生器自然循環帶熱能力分析*

劉 樂

（三門核電有限公司，浙江 臺州 317112）

蒸汽發生器（SG）是核電廠的關鍵設備之一，AP1000蒸汽發生器是一個立式U形管蒸發器，傳熱管將熱量傳遞給蒸汽系統并把放射性污染物保留在一回路系統內。蒸汽發生器在滿功率運行、預期瞬態工況和自然循環工況下把熱量從反應堆冷卻系統帶走。當發生廠外交流電源喪失事故后，兩臺主泵全停，失去強迫循環時，就可以利用自然循環來帶走反應堆內的熱量（衰變熱和系統或部件的顯熱），避免堆芯發生偏離泡核沸騰（DNB），從而保護燃料元件包殼免遭損壞。文章通過研究AP1000 SG自然循環試驗，驗證SG自然循環功能能夠帶走堆芯衰變熱，保證堆芯的安全，評估電廠的設計功能是否能否達到預期效果，這對于論證AP1000設計的有效性和可靠性至關重要。

1 AP1000 SG自然循環試驗簡介

1.1 試驗目的

通過SG自然循環冷卻堆芯是反應堆冷卻劑系統（RCS）重要的縱深防御功能。事故工況下，反應堆冷卻劑系統通過自然循環（如圖1所示），將堆芯產生的熱量傳遞給蒸汽發生器系統，以避免非能動余熱排出熱交換器的啟動。反應堆冷卻劑系統需要在核電廠首次臨界及低功率物理試驗完成后，進行蒸汽發生器自然循環試驗，以驗證堆芯衰變熱（用反應堆功率模擬）能夠通過蒸汽發生器自然循環（主泵停運）帶出。

1.2 試驗方法

機組工況：試驗在低功率物理試驗完成后執行，試驗期間機組處于模式2。

試驗內容：提升反應堆功率到大約3%RTP，主控室停運所有主泵，自然循環開始建立。……