特定堆型的一回路冷却剂中通过加入氨调控pH,并利用其辐解产物抑制氧化性物质的浓度,从而维持冷却剂的还原性状态。在此过程中,氨浓度与pH调控产生显著的联动影响,需要建立可模拟不同控制策略下水化学行为的模型,实现pH和溶解氢浓度控...特定堆型的一回路冷却剂中通过加入氨调控pH,并利用其辐解产物抑制氧化性物质的浓度,从而维持冷却剂的还原性状态。在此过程中,氨浓度与pH调控产生显著的联动影响,需要建立可模拟不同控制策略下水化学行为的模型,实现pH和溶解氢浓度控制。本工作基于RETA反应堆系统分析程序,开发了一个适用于压水堆型冷却剂辐解产物输运的模型,模型预测NH_(3)和H_(2)浓度与实验结果的均方误差分别为1.79×10^(−8)和5.69×10^(−8)。以KLT-40S堆型为对象,构建并对比分析了三种加氨调控策略:初始弥散加氨、源恒速加氨及基于除氢优化的源恒速加氨。在模拟过程中,设置了冷却剂初始参数与辐射场条件,逐步调整加氨速率与除氢时机。每种策略均模拟至系统达到准稳态(1.6×10^(4) s),以评估其对pH和溶解氢浓度的调控效果。结果显示,初始氨弥散策略简单直接,可维持体系的还原性但对冷却剂pH调控的时间小于5 h;源恒速加氨可长时间有效调节冷却剂pH,但会带来溶解氢浓度过高的问题,需匹配相应的除氢方案。采用基于除氢优化的源恒速加氨策略,能够同时满足稳定控制pH和溶解氢浓度的要求,加氨速率为1.64 g·s^(−1),加氨开始1200 s后开启除氢装置,除氢速率0.014 g·s^(−1),化学状态稳定后冷却剂的pH为6.9,溶解氢浓度为30~35 mL·kg−(1)(Standard Temperature and Pressure,STP)。本工作有望为新堆型研发和水化学控制策略的优化提供参考。展开更多
文摘特定堆型的一回路冷却剂中通过加入氨调控pH,并利用其辐解产物抑制氧化性物质的浓度,从而维持冷却剂的还原性状态。在此过程中,氨浓度与pH调控产生显著的联动影响,需要建立可模拟不同控制策略下水化学行为的模型,实现pH和溶解氢浓度控制。本工作基于RETA反应堆系统分析程序,开发了一个适用于压水堆型冷却剂辐解产物输运的模型,模型预测NH_(3)和H_(2)浓度与实验结果的均方误差分别为1.79×10^(−8)和5.69×10^(−8)。以KLT-40S堆型为对象,构建并对比分析了三种加氨调控策略:初始弥散加氨、源恒速加氨及基于除氢优化的源恒速加氨。在模拟过程中,设置了冷却剂初始参数与辐射场条件,逐步调整加氨速率与除氢时机。每种策略均模拟至系统达到准稳态(1.6×10^(4) s),以评估其对pH和溶解氢浓度的调控效果。结果显示,初始氨弥散策略简单直接,可维持体系的还原性但对冷却剂pH调控的时间小于5 h;源恒速加氨可长时间有效调节冷却剂pH,但会带来溶解氢浓度过高的问题,需匹配相应的除氢方案。采用基于除氢优化的源恒速加氨策略,能够同时满足稳定控制pH和溶解氢浓度的要求,加氨速率为1.64 g·s^(−1),加氨开始1200 s后开启除氢装置,除氢速率0.014 g·s^(−1),化学状态稳定后冷却剂的pH为6.9,溶解氢浓度为30~35 mL·kg−(1)(Standard Temperature and Pressure,STP)。本工作有望为新堆型研发和水化学控制策略的优化提供参考。
