先进压水堆核电厂氢气控制策略分析研究

丁 超，杨志义，周志伟，宋明强，柴国旱,*，仇苏辰，种毅敏

(1.清华大学 核能与新能源技术研究院，北京 100084；2.生态环境部 核与辐射安全中心，北京 102488)

福岛核事故后，核工业界加强了对核电厂严重事故下氢气风险的监管与研究，如IAEA TECDOC-1791[1]明确将氢气燃爆列入“实际消除”的事故工况，国内也对氢气风险的控制提出了更加明确的要求[2-3]。氢气点火器、非能动氢气复合器(PAR)是目前压水堆核电厂两种主要的消氢措施。根据OECD/NEA报告[4]，国际上各国核能监管机构正在开展各种消氢策略的优缺点比较研究，分析认为安全壳的整体设计是决定氢气控制策略的主要决定因素。Dehjourian等[5]使用MELCOR程序计算分析了使用氢气复合器的核电厂事故条件下的氢气分布及消氢效率问题，指出应控制安全壳内的氢气大量燃烧，避免燃烧产生的压力瞬态威胁安全壳的完整性。Huang等[6]使用MELCOR程序计算分析了CPR1000核电厂在停堆换料期间的氢气风险控制情况，提出通过增加移动式点火器来控制事故初期氢气快速产生的风险。黄兴冠等[7]使用GASFLOW程序对比了点火器和氢气复合器两种消氢策略的消氢效果，认为合适布置的点火器能在不引起火焰加速和燃爆转换的条件下，消除大量氢气。肖建军等[8]计算模拟了3种不同氢气控制策略的消氢效率与安全特性，包括仅安装点火器、仅安装复合器和复合器联合点火器。研究表明，各种消氢策略均有明显的优缺点，核电厂应根据自身设计情况选择最佳缓解方案。……