核能核技术实验课程二

核电厂运行仿真实验课程

核电厂属于商用运行大型核设施,其运行与控制过程十分复杂,对主控室操控人员及现场操控人员的专业知识与技能具有非常高考评要求,否则将会发生由于控制运行不当而导致的严重核事故,属于国家核安全局和环保部严格监督的范畴,因此核电厂无法对在校学生开设核电厂运行实验。

核电厂运行仿真实验课程主要采用中核武汉核电运行技术股份有限公司开发的核电站教学模拟机。该模拟机选用国内二代加改进型百万千瓦级核电机组为参考机组,模拟了参考核电厂主控制室和就地控制的主要内容,使得模拟机能够完成机组启停、升降功率、设备故障和机组瞬态等工况下的运行,结合自制压水堆功率调节控制系统演示模型,配合《核电厂运行》理论课程,为本科、研究生开设压水堆的自稳性及自调性仿真、氙中毒特性仿真、点堆动力学仿真、温度效应仿真、反应堆功率控制仿真、稳压器控制仿真、蒸汽发生器工作原理仿真等一批核电厂运行仿真实验(见表1)。通过以上仿真实验基本实现只有在大型商业运行核电站启动、功率调节、控制运行等实验项目,使学生更好理解并掌握核电厂运行、控制及负荷跟踪等关键知识点。

表1 核电厂运行仿真实验课程

序号

开设实验项目

实验类型

面向专业

1

压水堆的自稳性、自调性仿真

综合性

核工程与核技术(含核技术、反应堆工程)、辐射防护与核安全工程等

2

氙中毒特性仿真

验证性

3

点堆动力学仿真

验证性

4

温度效应仿真

设计性

5

反应堆功率控制仿真

设计性

6

稳压器控制仿真

验证性

7

蒸汽发生器工作原理仿真

验证性

实验效果:让学生能在进入核电厂相关岗位前,就能接受到良好的实践能力培养,熟悉核反应堆安全运行的两个基本任务:一是在正常运行工况下对核反应堆的启动、功率调节、 停堆等进行控制,对某些参数进行必要的调节以维持反应堆的稳定运行;另外一个是在任何情况下要保持反应堆的安全停堆,并从堆芯移出热量和限制预计运行事件 及事故工况的后果,确保生身及设备安全。课程所使用的教学系统(PWR仿真软件及PCTRAN软件)与核电厂的运行环境基本相同,充分保证仿真实验的实用性和有效性。

图 核电厂运行仿真实验