耦合S-CO₂布雷顿循环的自然循环铅冷快堆控制策略研究

来源：核动力工程杂志2023年第4期北京时间：

作者：刘桂秀, 易经纬, 李根, 梁铁波, 方华伟, 陈伟雄

单位：1.西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室，西安，710049；2.中国核动力研究设计院，成都，610213；3.华南理工大学电力学院，广州，510641；

摘要：自然循环铅冷快堆与超临界二氧化碳（S-CO₂）布雷顿循环耦合发电系统是未来先进核能系统的发展方向。基于Apros软件搭建了该耦合发电系统的动态模型，并设计了2种反应堆控制方案，一种为参考压水堆堆芯功率控制系统的常规控制方案，另一种为添加控制棒棒位限制的补偿控制方案。研究结果表明，在3%FP/min（FP为满功率）的小变负荷速率下，2种控制方案下的负荷跟随动态偏差皆在−2%~1%之间，但对于堆芯出口冷却剂温度的稳定，补偿控制方案优于常规控制方案；在6%FP/min~18%FP/min的大变负荷速率下，常规控制方案下的堆芯出口温度变化幅度为−40~0℃，而补偿控制方案下的堆芯出口温度的变化幅度为−5~2℃。因此，补偿控制方案可作为自然循环铅冷快堆控制的有效手段。

关键词：铅冷快堆, 自然循环, S-CO₂布雷顿循环, 反应堆控制

基金资助：中核集团领创科研项目（2020012）；国防科技工业核动力技术创新中心项目