快堆专栏

• 一体化快堆全锕系核素循环的物理可行性分析

  周培德;胡赟;霍兴凯;张强;王振忠;宋英韵;陆佩漪槟;

  一体化快堆是一体化闭式循环快堆核能系统的简称，由钠冷快堆、金属燃料制造设施、乏燃料处理设施和废物整备设施组成，是快堆及其燃料循环系统的高级发展阶段，能够实现铀资源的高效利用和废物最小化，显著提升闭式核燃料循环的质量和效率。一体化快堆的最主要特征是核燃料的快速循环和多次循环，且核燃料的组成包括铀、钚和次锕系核素，可以称为全锕系核素循环。本文从反应堆核设计、燃料制造燃料成分控制方法、乏燃料处理回收率要求、燃料循环过程中物料辐射特性等方面，分析评估了一体化快堆全锕系核素循环的物理可行性。

  2024年04期 v.17;No.78 448-453页 [查看摘要][在线阅读][下载 1196K]
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• 钠冷快堆及其闭式燃料循环经济评价

  刘琳;罗妹;宋英韵;耿凤;

  钠冷快堆是第四代核能系统论坛(GIF)提出的六种堆型之一，也是世界上运行堆年最长的第四代堆型。钠冷快堆具有增殖和嬗变的功能，能有效解决核能可持续发展问题。中国实验快堆工程已于2011年建成投运，在此基础上研发的示范快堆项目已开工建设。当前，制约快堆工程发展的问题是经济性问题。本文根据钠冷快堆技术特点及其在核电体系中的作用，研究了不同燃料循环模式下，快堆及其闭式燃料循环的经济评价模型及方法。

  2024年04期 v.17;No.78 454-460页 [查看摘要][在线阅读][下载 1024K]
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• 基于长短期记忆网络的钠冷快堆蒸汽发生器钠-水反应噪声探测技术研究

  曹韵奇;段天英;刘桂娟;

  钠冷快堆蒸汽发生器传热管路泄漏导致的钠-水反应具有初期不易识别且发展迅速的特点，针对上述现象，提出了一种基于长短期记忆网络(Long Short-Term Memory, LSTM)的蒸汽发生器小泄漏信号识别检测方法，以试验台架最大背景噪声工况下泄漏信号观测数据作为输入，建立钠-水反应分类模型，实现强背景噪声运行工况下小泄漏信号识别，实验结果表明，提出的基于LSTM算法的分类模型具有极高的判断准确率，将所提出方法与其他分类方法进行对比，所提出的方法泄漏判断的准确率及可靠性更好，验证了上述基于LSTM算法的蒸汽发生器钠-水反应泄漏判断方法在强背景噪声工况下进行小泄漏探测的可行性和有效性。

  2024年04期 v.17;No.78 461-467页 [查看摘要][在线阅读][下载 1274K]
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核电管理

• 核电厂建安阶段EPC模式下业主公司安全管理模式研究与应用

  刘伟达;

  以交钥匙工程(EPC)总承包模式承担核电建设的模式逐渐推广，但该模式在国内起步较晚，存在相关法律法规不健全等诸多原因，导致在安全管理上存在一些不足，核电厂业主公司面临较大的安全风险。基于此作者立足田湾核电厂5、6号机组建安阶段，不断创新安全管理方式方法，构建起了“九宫格”式安全监督管理模式，即从宏观、中观和微观3个维度层面分别对应方向式、嵌入式、穿透式3种安全监督管理方式，并通过采取监督监测、过程见证、验证实效等3种做法发挥监督管理作用，这9个要素之间相互关联并形成总体安全管控措施体系，通过实施这一系列行之有效的安全管控措施实现了田湾核电厂5、6号机组建安阶段“零工亡”的良好业绩。

  2024年04期 v.17;No.78 468-474页 [查看摘要][在线阅读][下载 1100K]
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• 核电生产数据资产架构模型研究与实践

  汪骥宇;张千秋;代维佳;

  数据资产架构是数据资产管理的基础，也是数据要素实现价值的基础，通过研究核电生产数据模型、数据分布、应用场景，结合数据资产管理的要素，构建了核电生产数据资产架构模型。该模型由数据存储域、数据转换域、资源管理域组成，数据存储域包括业务系统、原始数据、企业模型、数据集市4层，数据转换域实现数据在存储层间流转，资源管理层实现数据资产管理相关服务。同时，基于该模型设计了一种应用开发过程。通过核电预防性维修超期预警的实践应用，将工单、预防性维修数据业务数据汇聚到原始数据层，转换成对应的企业数据模型、再转换到超期预警决策数据集，最后提供超期预警决策服务。验证了该模型及开发过程的可行性，对企业进行数据资产管理建设具有参考价值。

  2024年04期 v.17;No.78 475-481页 [查看摘要][在线阅读][下载 1371K]
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• 海上光伏电站建设对核电厂安全的灾害影响研究

  王淳谋;卓迅佳;高春燕;

  CPR1000核电厂为二代核电机组，有一定的灾害防御能力，周边海域光伏电站的建设是对核电厂引入了新的灾害源项，可能威胁核安全。本文基于确定论的灾害评价方法，以核电机组达到并维持安全状态为目标，分析海上光伏电站失效产生的火灾、倒塌、飞射物对核安全的影响。分析结果表明，某CPR1000核电厂温排区拟建的容量为200 MW的海上光伏电站已有的灾害防御能力能够承受其失效产生的危害，核安全不受影响。本研究成果可为在役或新建核电厂周边海域光伏电站建设的灾害影响评估提供借鉴意义。

  2024年04期 v.17;No.78 482-484+493页 [查看摘要][在线阅读][下载 900K]
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• 提高核电设备质量竣工资料管理水平的方法研究

  杨美昆;米巧艳;

  介绍了质量竣工资料重要性和六大特点。由于影响因素较多，为了加强对竣工资料质量管理，通过数据统计分析和饼形图确定质量计划、质量传递卡、材料资料、焊接资料、无损检验资料等五个方面审核是影响产品竣工资料质量可靠性的根本原因，并对这五方面审查内容和要点进行阐述，有效地保证了设备制造过程中质量的可追溯性，保证竣工资料的有效性、完整性、准确性、系统性和安全性，缩短了质量竣工资料审核周期，保证产品质量竣工资料可靠性，以保证高标准地交付用户，为核电设备后续安装、使用、维修奠定了良好基础。

  2024年04期 v.17;No.78 485-488页 [查看摘要][在线阅读][下载 837K]
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• 现代产业链建设健康度创新管理

  俞龙;吴江;姜波;

  面对全球产业链、供应链新形势、新挑战，党中央、国务院做出了维护和提升产业链、供应链安全稳定的系列决策部署。产业链、供应链现代化建设宏伟画卷正徐徐展开，旨在促进供应链“补链、强链、固链、稳链”,更加聚焦产业链完整性、安全性、先进性。一些领军企业包括不少央企也开展了现代产业链链长建设先行探索，本文结合产业链供应链建设的一些实践，尤其是产业链链长工作机制相关课题的研究，促进产业链链长和各环节相关企业建设实施更有效更健康，提出了现代产业链建设健康度管理建议方案，为营造深入推进现代产业链建设的良好氛围提供借鉴意义。

  2024年04期 v.17;No.78 489-493页 [查看摘要][在线阅读][下载 1019K]
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核电设备

• 核电仪控设备的5G改造及应用研究

  彭伟伦;吴广皓;单巍伟;肖安洪;曾辉;王娇;关晖;孙国伟;骆琼刚;

  该文选取核电环境监测系统(KRS)进行5G改造研究。通过研制具有透传功能的5G终端，实现核电环境监测数据通过5G信号接入主控室NC级DCS系统，并就现场环境进行试验，对设备穿透能力、抗干扰能力、干扰度等进行实际测量。试验结果表明，该5G改造方案适用于采集类、透传类核电仪控设备改造，为现有仪控设备数字化改造提出了新的解决思路。

  2024年04期 v.17;No.78 494-499页 [查看摘要][在线阅读][下载 1103K]
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• 基于微型反应堆的高可靠测控设备架构设计研究

  寸怡鹏;何正熙;包超;李昱;廖成宇;姜德航;

  维持岛屿城市运行需要长期可靠的能源供应，微型反应堆(简称“微堆”)成为能源供应的重要选项之一。由于岛屿微型反应堆测控设备定期维护和更换具有较大难度，对测控设备可靠性提出了较高的要求。为了解决上述问题，本文对测控设备需求进行了分析，提出了一种基于微型反应堆的高可靠测控设备架构设计方案，从功能视角、信息流视角、硬件视角、软件视角、可靠性视角分别进行架构设计，全面描述了设备架构设计过程，作为微堆测控设备设计的一种切实可行的方案。

  2024年04期 v.17;No.78 500-508+524页 [查看摘要][在线阅读][下载 1649K]
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• 核岛冷水机组低负荷蒸发压力低分析和处理

  曾继平;

  福清核电厂1、2号机组6台核岛冷水机组(DEG冷水机组)自调试以来，每年在冬季低环境温度条件下，常触发蒸发压力低报警或故障停机，设备可靠性得不到保障，严重影响设备的正常运行。针对DEG冷水机组频繁发生蒸发压力低的缺陷，本文从整个冷水机组运行情况入手，分析了可能产生冷水机组蒸发压力低的所有原因，逐一排查分析，最终确认发生报警的根本原因，通过试验验证，提出了低负荷期间蒸发压力低解决方法，提高了设备运行的稳定性和可靠性，有效降低了DEG冷水机组的报警率。

  2024年04期 v.17;No.78 509-514页 [查看摘要][在线阅读][下载 1129K]
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• 辅助给水汽动泵调速器试验台研究

  邢兴龙;

  某核电厂辅助给水系统(ASG)TWL-45S型汽动泵执行全流量试验时经常发生扬程偏差超标问题，主要原因是汽动泵调速器内部运动部件摩擦力大、卡涩或弹簧刚度变化导致汽动泵启动后调速器的工作点位置不同，进而影响其扬程大小。对调速器运行原理进行研究，并开发了适用于此泵调速器检测的自动化试验台，该试验台由高压、低压液压系统组成，对调速器上、下缸腔室进行充压，可实现其内部运动部件摩擦力测量、弹簧刚度测量及密封件泄漏率检测，提高了调速器的检修质量及设备的可靠性。

  2024年04期 v.17;No.78 515-519页 [查看摘要][在线阅读][下载 1274K]
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核电研发

• 核电数字化仪控用光耦器件寿期预测建模与试验研究

  汪绩宁;王玉贵;徐冬苓;

  为解决传统的核电仪控用光耦器件老化研究中无法定量评价光耦器件的正向电流传输比(CTR)衰减程度的问题，提出了一种光耦器件的CTR与热应力、工作时间之间定量函数关系的测试与建模方法。首先设计了光耦器件的老化试验装置，并对光耦器件执行热老化试验，监测并记录了光耦器件的CTR衰减情况。在仿真软件中对试验数据进行指数拟合，并校验拟合函数的正确性，最后得到光耦工作温度下的工作时间与输出电流之间的定量变化关系，确定了光耦的热老化模型。结果显示老化模型与试验数据吻合较好。

  2024年04期 v.17;No.78 520-524页 [查看摘要][在线阅读][下载 925K]
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• 基于改进自适应算法的AVC控制策略优化

  郑泽银;马铁军;

  针对某核电厂AVC系统运行过程中500 kV母线电压越限事件，基于改进自适应算法，对核电厂AVC子站的组成和算法进行分析，提出了提高核电厂运行可靠性的改进措施，有助于保证电力系统安全稳定运行。

  2024年04期 v.17;No.78 525-529页 [查看摘要][在线阅读][下载 941K]
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• 核电厂高可靠性电磁阀线圈设计方法研究与验证

  蒲史鸣;周肖佳;张福海;

  针对电磁阀电磁头线圈，提出了一套参数化的设计方法和计算仿真模型，计算得到驱动电磁阀启闭所需的最小电磁力和电磁线圈长期通电状态下能达到的热平衡温度，从电磁结构设计、温度平衡分析、综合性能最优化三个维度探索了参数的可用区间，取得了综合性能的最优解。同时实际绕制了两组线圈进行电磁力及热平衡温度的实测，通过试验对比证明了分析模型的适用性，验证了电磁线圈的最优设计。基于本文提出的方法和模型，已完成安全级电磁阀科研样机的设计、制造和性能试验。

  2024年04期 v.17;No.78 530-536页 [查看摘要][在线阅读][下载 2019K]
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• 基于虚拟验证系统进行工程组态验证的应用研究

  谢长洪;文景;瞿铭君;李军燕;

  基于当前验证过程及手段，在工厂测试阶段工程组态仍然存在大量异常，出现异常时变更实施成本较高，不利于项目高质量、高效率地开展。为此，利用虚拟验证系统，对测试验证过程进行优化，实现在安全级DCS系统工程组态实现阶段提前开展验证，提高交付给FT阶段的工程组态的质量。实施结果证明了该技术具备可行性，通过验证过程的优化提前发现了工程组态的诸多异常，提高了工程组态的质量，进而缩短了后续工厂测试周期，提升了测试验证效率，同时也保证了产品质量。

  2024年04期 v.17;No.78 537-541页 [查看摘要][在线阅读][下载 989K]
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• 多学科计算程序联合设计平台的研发

  王媛美;芦韡;庞勃;张思原;黄擎宇;杨昆霖;林源峰;

  传统计算程序在前处理、计算以及后处理这三个核心步骤均存在问题。在前处理方面对用户有较高的专业要求且直观性差；在计算过程中，用户需处理多学科计算程序联合设计验证中烦琐的数据传递；在后处理方面，需利用第三方后处理软件进行再次处理分析。本文通过多学科计算程序联合设计平台，优化了集成前处理、计算以及后处理三个核心步骤。其中，前处理实现了快速、精细化建模等功能；计算步骤通过计算设计引擎实现了计算程序运行控制、指令解析、任务调度、运行流程控制等功能；后处理实现了可提供云图等功能。最后，通过建立一个双管道模型对平台的相关功能进行验证，证明了该平台突破了系统与设备快速精细化设计建模、在线调试等关键技术，为反应堆系统性能设计方案的快速生成、评估、验证与优化提供了高效直观的技术手段。

  2024年04期 v.17;No.78 542-546页 [查看摘要][在线阅读][下载 1445K]
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核电技术

• 冷冻机导叶控制策略的研究与改进

  王玉琪;

  冷冻机是核电厂冷源供应的重要设备，为研究和改进冷冻机导叶的控制策略，结合冷冻机的控制程序和现场实际进行了深入研究；使用Simulink仿真工具分析了导叶的全行程时间、导叶开度控制死区、导叶机械性能的控制特性和对系统的影响。经过分析发现导叶的运动时间的增加不利于系统稳定，故冷机启动、负荷变化剧烈等导叶开度变化大的工况下，容易出现系统不稳定，可通过改进运行方式和优化全行程时间来避免冷冻机跳机；合理设置导叶开度控制死区有利于减小系统超调，从而降低启动阶段电流过高的概率，但需要关注系统稳态波动幅度的变化。导叶未全关的检测和导叶行程完整是系统调节快速稳定的重要保证，若冷冻机出口温度波动大可能与压缩机出力受限、导叶行程减小等因素有关。

  2024年04期 v.17;No.78 547-555页 [查看摘要][在线阅读][下载 1382K]
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• 冲击脉冲法在核电厂滚动轴承状态监测中的应用

  周正平;

  轴承故障是旋转机械的一种重要故障，对滚动轴承的状态监测和故障诊断一直是机械故障诊断技术的研究重点。本文重点介绍了滚动轴承冲击脉冲产生的机理及故障信号特点，分析了冲击脉冲SPM-HD技术和传统振动包络技术的差异。结合核电厂实际的滚动轴承故障，对比分析了冲击脉冲SPM-HD技术和振动监测技术的结果，显示了冲击脉冲技术在滚动轴承状态监测方面的独特优势，可应用于滚动轴承缺陷的识别和故障诊断。

  2024年04期 v.17;No.78 556-561+592页 [查看摘要][在线阅读][下载 1739K]
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• 某核电厂低压末级叶片在线监测技术研究及其应用

  郭勇强;王军;何明圆;

  随着核电事业的发展，核电汽轮机作为一种重要的动力设备，其运行安全和经济性得到了越来越多的关注。叶片作为汽轮机的核心部件，其运行状态直接影响到整个设备的性能。因此，对核电汽轮机叶片在线监测，实现对叶片的实时诊断和预测，对于提高汽轮机运行安全性和经济性具有重要意义。本文对汽轮机末级叶片的振动特征进行了分析，介绍了叶片在线监测技术的方法，并结合实际数据进行了分析，为汽轮机叶片的在线监测提供了理论依据和实用建议。

  2024年04期 v.17;No.78 562-568页 [查看摘要][在线阅读][下载 1707K]
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核电分析

• 反应堆压力容器压力G温度限值曲线分析方法研究

  吴炳洋;傅孝龙;张丽屏;卢岳川;石凯凯;

  核电厂在反应堆启、停堆过程中必须将压力和温度控制在一定范围内，即压力-温度限值曲线(P-T曲线)所允许的范围内，以防止反应堆压力容器发生脆性开裂。本文论述了反应堆压力容器P-T曲线制定的防脆断设计的基础理论，总结了EJ/T 918-94规范和RCC-M 2007规范中关于P-T曲线的计算方法和分析流程，采用ANSYS APDL编程实现了P-T曲线的自动分析，并对RCC-M 2007规范中的P-T计算分析方法进行了完善，对计算结果进行了对比分析，研究表明EJ/T 918的计算结果过于保守。

  2024年04期 v.17;No.78 569-576页 [查看摘要][在线阅读][下载 1901K]
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• M310机组一二回路温差波动大分析与仿真

  杨少东;

  M310核电机组在日常功率运行过程中普遍存在一二回路温差偏大的情况。一方面造成R棒频繁动作，有R棒磨损和加剧一回路氙振荡的风险；另一方面使操纵员在控制一回路温度方面难以把握，无法使一回路温度保持在较好的区间内。本文通过对一回路平均温度控制系统进行研究仿真，分析出了导致一二回路温差波动大的主要因素。同时该仿真及研究方法简单易懂，为工程技术人员解决同类问题提供了新思路。

  2024年04期 v.17;No.78 577-584页 [查看摘要][在线阅读][下载 1373K]
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• 核电厂反应堆功率控制系统接口问题解析

  刘燕;

  反应堆功率控制系统通过提升或下插控制棒实现反应堆核功率的控制。反应堆功率控制系统与控制棒之间接口匹配性直接决定控制棒提降棒功能可否正常实现，进而影响核电机组正常运行及核安全。某核电厂反应堆功率控制系统通过步进电机控制模块向步进电机驱动器发出组合控制指令，使得步进电机正转或者反转，带动控制棒上提或者下插。描述调试期间步进电机控制模块与步进电机驱动器转动、转向和脉冲三个信号回路接口不匹配现象，分析问题产生的原因，提出增加转动信号软闸门、步进电机驱动器降频细分、核功率控制器输出设置低频死区、改变步进电机驱动器转向设置等解决方案，保证了控制棒远程提/降棒功能的正常实现，为后续核电机组类似问题提供参考与借鉴。

  2024年04期 v.17;No.78 585-592页 [查看摘要][在线阅读][下载 1128K]
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• 压水堆大修关键路径对标分析

  章春伟;吴春苗;

  我国核电CNP1000机组(百万千瓦、三环路)的大修关键路径标准计划工期是21.3天，实际常规大修工期为24～27天，美国压水堆优秀机组(百万千瓦、四环路)的大修关键路径基准计划工期是13.3天，实际常规大修工期是20天左右，两者之间存在较大差距。文章以CNP1000机组和美国同类型压水堆机组为例，基于大修里程碑窗口关键路径工作，分析两者存在的差异，指出了反应堆冷却剂系统降温速率、反应性控制、运行技术规范、监督试验窗口和检修项目数量等方面是以后优化的重点。

  2024年04期 v.17;No.78 593-597页 [查看摘要][在线阅读][下载 867K]
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• 电力现货市场定价机制研究及应用探索

  罗慧;

  本论文旨在研究电力现货市场的定价机制，并探索其应用的相关问题。电力现货市场作为能源市场中重要的一环，对于电力供求平衡、价格形成和市场稳定具有重要作用。本文将从理论和实践两个层面，结合国内外相关研究成果，分析电力现货市场的定价机制，讨论其优势、挑战以及未来发展方向。

  2024年04期 v.17;No.78 598-603页 [查看摘要][在线阅读][下载 895K]
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