基于空气冷却的熔盐堆非能动余热排出系统优化设计

来源：核动力工程杂志2022年第1期北京时间：

作者：张卓华, 付瑶, 孙微, 冉旭, 李峰, 鲜麟, 苏东川, 何晓强

单位：1.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，成都，610213；2.中国科学院上海应用物理研究所，上海，201800；3.中国生态环境部核与辐射安全中心，北京，100082；

摘要：上海应用物理研究所基于TRISO包覆球形颗粒燃料与液态氟盐提出了基于钍基熔盐固态试验堆（TMSR-SF1）技术方案，其中一个重要的工作是非能动余热排出系统（PRHRS）设计。由于熔盐与水的不兼容特性，以及其高运行温度，采用空气作为最终热阱来设计PRHRS成为必然。为实现系统最简化、体积最小化以及排热与保温兼顾的设计目标，本文从MSR堆芯活性区到外界空气热阱传热过程的模型入手，建立了PRHRS优化设计模型，获得了优化设计方案，并基于改进的RELAP5/MOD4.0程序（针对TMSR-SF1的专门改进程序）开展了PRHRS容量论证评价，经计算分析，PRHRS容量设计合理，可确保反应堆全厂断电（SBO）后排热安全。

关键词：熔盐堆（MSR）, 钍基熔盐固态试验堆（TMSR-SF1）, 非能动余热排出系统（PRHRS）, 优化设计, 安全分析