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包络18个月换料和年度换料的压水堆灵活性燃料管理研究
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作者 位金锋 张海州 +5 位作者 李志军 许星星 邹婷婷 蔡德昌 付学峰 赵常有 《原子能科学技术》 北大核心 2025年第7期1500-1509,共10页
我国可再生能源发电有了突破性发展,核电厂参与电网调峰需求迫切,固定换料周期的年度或18个月燃料管理模式难以适应当前核电厂变化的发电需求。本文基于CPR1000机组核电厂,提出了一种灵活性燃料管理策略,包络了可长期独立运行且能根据... 我国可再生能源发电有了突破性发展,核电厂参与电网调峰需求迫切,固定换料周期的年度或18个月燃料管理模式难以适应当前核电厂变化的发电需求。本文基于CPR1000机组核电厂,提出了一种灵活性燃料管理策略,包络了可长期独立运行且能根据需要切换的年度换料和18个月换料燃料管理模式,完成了关键中子学参数限值分析和事故安全评价。结果表明,燃料管理方案覆盖了309~549 EFPD范围,满足了年度和18个月换料的多样化能量需求,堆芯设计、安全分析关键参数计算结果与目前18个月换料相似,满足相关安全限值要求。灵活性燃料管理对核电厂系统和设备影响小,具备工程实施的可行性,并具有显著的经济性。 展开更多
关键词 燃料管理 换料周期 平衡循环 活性燃料管理 双富集度
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灵活性燃料管理策略对压水堆CIPS风险的影响研究 被引量:2
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作者 毛玉龙 邱斌 +1 位作者 冯英杰 蒙舒祺 《核科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2022年第5期998-1003,共6页
为提高核电机组能力因子和电站经济效益,越来越多先进的灵活性燃料管理策略被提出并应用。垢致轴向功率偏移(Crud Induced Power Shift,CIPS)作为影响核电站安全运行的重要因素之一,不同燃料管理策略对CIPS风险的影响不容忽视。本文以... 为提高核电机组能力因子和电站经济效益,越来越多先进的灵活性燃料管理策略被提出并应用。垢致轴向功率偏移(Crud Induced Power Shift,CIPS)作为影响核电站安全运行的重要因素之一,不同燃料管理策略对CIPS风险的影响不容忽视。本文以堆芯硼析出量作为判断标准,分别计算了某压水堆在18个月换料、16/20个月交替换料和24个月换料模式下的堆芯污垢(Chalk Rivers Unidentified Deposit,CRUD)总量、CRUD最大厚度及硼析出量,从CIPS风险控制角度给出最优的燃料管理策略。研究结果表明,24个月换料策略下的CRUD总量、CRUD最大厚度和硼析出量均最少,16/20个月交替换料策略下的CRUD总量、CRUD最大厚度和硼析出量均最多。从CIPS风险控制角度,24月换料模式具有一定的优越性。 展开更多
关键词 压水堆 硼析出 垢致轴向功率偏移 活性燃料管理
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三元活性金属燃料Al/B/Mg和Al/B/MgH2的燃烧特性 被引量:1
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作者 程志鹏 夏语 +5 位作者 罗一民 马腾 徐飞扬 张宇 吴星亮 徐森 《含能材料》 北大核心 2025年第3期246-255,共10页
为探究三元活性金属燃料Al/B/Mg(ABM)和Al/B/MgH2(ABM-H)的燃烧特性,分别利用氧弹量热仪和哈特曼管研究样品的燃烧热与最小点火能,借助高速摄像系统与高速红外摄像系统研究火焰传播亚瞬态过程和温度场域时空分布特性。研究结果表明:ABM... 为探究三元活性金属燃料Al/B/Mg(ABM)和Al/B/MgH2(ABM-H)的燃烧特性,分别利用氧弹量热仪和哈特曼管研究样品的燃烧热与最小点火能,借助高速摄像系统与高速红外摄像系统研究火焰传播亚瞬态过程和温度场域时空分布特性。研究结果表明:ABM、ABM-H的燃烧热值分别为34.1 MJ·kg^(-1)和32.2 MJ·kg^(-1),较纯Al的燃烧热值(29.8 MJ·kg^(-1))分别提高了14.4%和8.1%;ABM、ABM-H和Al的最小点火能量分别在160~170,100~110,20~30 mJ之间;质量浓度为625 g·m^(-3)时,ABM和ABM-H较纯Al燃烧持续时间分别增加了65.5%和34.5%,火焰传播速度峰值分别提升了12.6%和23.0%。质量浓度在500 g·m^(-3)条件下,ABM-H和ABM的火焰传播速度峰值均最大,分别为45.05 m·s^(-1)和38.7 m·s^(-1),火焰表面最高温度峰值分别为1856℃和1717℃,ABM-H较ABM提高了7.6%,同时升温速率更快。可见,ABM和ABM-H配方在显著降低粉尘/空气混合物爆炸危险性的同时,燃烧性能明显提高,且ABM在燃烧热值和燃烧持续时间上表现出更好的热效应,ABM-H在最小点火能量、火焰传播速度和温度上升速率方面表现出更高的反应活性。 展开更多
关键词 三元活性金属燃料 最小点火能 火焰传播特性 温度场分布
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活性金属配合物燃料的制备与性能研究 被引量:3
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作者 许艺强 暴丽霞 +3 位作者 雷国荣 李志敏 张建国 张同来 《火炸药学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第5期615-622,共8页
为探索新型活性燃料,以高还原性的二氰胺阴离子为基,结合含氮配体1-甲基-1,2,4三唑和过渡金属中心Mn、Co、Ni、Cu、Zn、Cd,制备出6种活性金属配合物燃料;通过红外光谱、X射线单晶衍射和粉末衍射对其结构进行了表征;采用差示扫描量热法(D... 为探索新型活性燃料,以高还原性的二氰胺阴离子为基,结合含氮配体1-甲基-1,2,4三唑和过渡金属中心Mn、Co、Ni、Cu、Zn、Cd,制备出6种活性金属配合物燃料;通过红外光谱、X射线单晶衍射和粉末衍射对其结构进行了表征;采用差示扫描量热法(DSC)、热重分析法(TGA)对配合物的热分解过程进行了分析,并测试了机械感度;利用氧弹量热仪测定了燃烧热,并计算生成焓;将6种活性金属配合物与高氯酸铵(AP)以质量比为1∶4混合,制备出混合含能材料并用DSC进行热分析,采用EXPLO5计算了混合物的爆轰参数。结果表明,Mn、Zn、Cd配合物的分解峰温度为210.9~395.1℃;撞击感度均大于40J,摩擦感度大于360N,表明对机械钝感;6种配合物中,Co的配合物的最大燃烧热为9623.2kJ/mol,Cu的配合物有最大的生成焓为1731.9kJ/mol;6种含能混合物分解峰温为295.9~384.1℃;安全性能好,最小撞击感度和摩擦感度值分别为34J和288N;爆轰性能均优于TNT;燃速可达到18.5mm/s;理论计算每百克产气量最高可达3.37mol,表明活性金属配合物有潜力用于一些复合含能材料的燃料组分。 展开更多
关键词 物理化学 活性燃料 活性金属配合物 推进剂 二氰胺阴离子复合含能材料
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高活性配合物及其复合点火药剂的制备与性能 被引量:2
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作者 梁琳娜 雷国荣 +2 位作者 李志敏 张建国 张同来 《含能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第4期294-300,共7页
以氰基硼氢根(CBH)为阴离子、1⁃乙烯基咪唑(VIM)为配体,过渡金属Co、Mn、Ni为中心离子制备出3种具有高还原活性的含能配合物,通过X射线单晶衍射仪准确测定其晶体结构,3种含能配合物的分子式分别为Co(VIM)_(4)(CBH)_(2)、Mn(VIM)_(4)(CBH... 以氰基硼氢根(CBH)为阴离子、1⁃乙烯基咪唑(VIM)为配体,过渡金属Co、Mn、Ni为中心离子制备出3种具有高还原活性的含能配合物,通过X射线单晶衍射仪准确测定其晶体结构,3种含能配合物的分子式分别为Co(VIM)_(4)(CBH)_(2)、Mn(VIM)_(4)(CBH)_(2)、Ni(VIM)_(4)(CBH)_(2)。对3种配合物的热分解性、燃烧热值和机械感度进行了测试。结果表明,3种配合物均具有较高的燃烧热值(26.5~29.1 kJ·g^(-1)),较低的摩擦感度(>360 N)和撞击感度(>40 J)。与白烟硝酸的点火试验表明,3种配合物均能发生自燃反应,且点火延迟时间较短(4~13 ms),证实了配合物的高还原活性。为探究高活性配合物在火工药剂方面的应用,分别将3种配合物与溴酸钠以1∶7的质量比混合,获得3种新型复合点火药,并用电热丝对其进行了点火测试,3种复合药剂被电热丝点燃后均能持续燃烧,产生较大的火焰。结果表明,高活性配合物燃料与氧化剂混合所制得的复合药剂具有作为新型点火药的潜力。 展开更多
关键词 含能配合物 自燃物质 活性燃料 点火药
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发动机缸内自燃着火与火焰传播的调控 被引量:24
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作者 刘海峰 文铭升 +3 位作者 杨智 房性会 唐青龙 尧命发 《内燃机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第3期200-209,共10页
在一台轻型光学发动机上对比了部分预混压燃(PPC)和燃料活性控制压燃(RCCI)两种燃烧模式的着火及燃烧发展过程,并分别探究了不同喷射策略对两种燃烧方式的影响.研究发现,对于PPC燃烧模式,混合气浓度分层越小,燃烧过程中自燃占比越高;混... 在一台轻型光学发动机上对比了部分预混压燃(PPC)和燃料活性控制压燃(RCCI)两种燃烧模式的着火及燃烧发展过程,并分别探究了不同喷射策略对两种燃烧方式的影响.研究发现,对于PPC燃烧模式,混合气浓度分层越小,燃烧过程中自燃占比越高;混合气浓度分层越大,燃烧过程中火焰传播占比越高.对于RCCI燃烧模式,缸内直喷高活性燃料比例较高时,燃烧是从高活性区到低活性区分阶段顺序自燃;缸内直喷高活性燃料比例较低时,燃烧是火焰传播与自燃共同主导的过程.从而阐明了PPC和RCCI相较于均质压燃(HCCI)能够实现更高负荷高效清洁燃烧的本质是,燃烧发展历程从单纯的多点自燃燃烧转变为火焰传播与自燃共存. 展开更多
关键词 部分预混压燃 燃料活性控制压燃 光学诊断
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碳中和背景下循环流化床燃烧技术在中国的发展前景 被引量:36
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作者 吕俊复 蒋苓 +9 位作者 柯希玮 张海 刘青 黄中 周托 张缦 王君峰 肖锋 鲁佳易 姜孝国 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期514-522,共9页
循环流化床(CFB)燃烧技术因其独特的低成本污染控制优势得到了高度重视,近年来我国在此领域的技术发展取得了长足的进步。回顾了我国CFB燃烧技术的发展历程,从最初的跟踪学习到技术创新,走出了一条适应中国国情的独立创新发展道路,先后... 循环流化床(CFB)燃烧技术因其独特的低成本污染控制优势得到了高度重视,近年来我国在此领域的技术发展取得了长足的进步。回顾了我国CFB燃烧技术的发展历程,从最初的跟踪学习到技术创新,走出了一条适应中国国情的独立创新发展道路,先后开发出高性能CFB锅炉、节能型CFB锅炉和超低排放CFB锅炉,同时提高蒸汽参数和大型化,引领了CFB技术的国际发展。目前我国成为世界上CFB锅炉最大的设备供应商和使用者,CFB发电机组作为我国燃煤发电体系中的重要组成部分,为可靠廉价电力供应和劣质燃料消纳做出了重要贡献。碳中和条件下,煤炭作为保底能源在电力系统安全托底中不可或缺。作为低热值煤以及难燃高硫无烟煤的高效清洁发电利用的主要方式,CFB锅炉应在深度调峰和快速变负荷灵活性方面展现更大优势。结合新能源高比例消纳的调峰需求,可以开发粉煤CFB锅炉技术、探索分布式小容量高参数CFB锅炉、挖掘CFB机组0~100%负荷长周期压火与快速热态启动潜力,进一步提高CFB机组运行灵活性;在运行灵活性基础上发挥CFB锅炉燃料灵活性的优势,突破高硫无烟煤超超临界高效发电与超低排放同步实现的难题,消纳煤炭绿色开采洗选副产的劣质燃料,纯烧或者掺烧城市污泥、生活垃圾、生物质等低碳可燃废弃物,开发灵活性下的超低排放控制技术,实现CFB机组智能化,助力我国能源结构转型发展。 展开更多
关键词 循环流化床 燃烧技术 碳中和 燃料活性 煤燃烧
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掺氢对燃气轮机燃烧室燃烧和排放性能的影响研究 被引量:21
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作者 李祥晟 郭菡 +1 位作者 郁鸿飞 郑鹏飞 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第6期9-16,共8页
为了研究以天然气为燃料的干式低排放(DLE)贫预混(LP)燃烧室改用氢燃料时的性能变化和掺氢极限,满足低碳排放燃机安全可靠运行的要求,以某F级发电用重型燃气轮机燃烧室为研究对象,数值研究了天然气/氢气混合燃料不同掺氢比(H_(2)体积分... 为了研究以天然气为燃料的干式低排放(DLE)贫预混(LP)燃烧室改用氢燃料时的性能变化和掺氢极限,满足低碳排放燃机安全可靠运行的要求,以某F级发电用重型燃气轮机燃烧室为研究对象,数值研究了天然气/氢气混合燃料不同掺氢比(H_(2)体积分数0~100%共6种工况)对燃烧室燃烧和排放性能的影响,分析了燃烧室可能出现的问题。研究表明,燃用天然气的LP燃烧室在改用氢燃料时,存在着回火的巨大风险,在掺氢比达40%时回火导致的燃烧器喷口高温区域明显,在更高的掺氢比下存在烧毁的可能,且高氢条件下回火发生且向上游传播,为机组运行带来巨大的安全问题。中心以扩散方式工作的值班燃烧器不存在回火风险。产物中CO和CO_(2)的含量随掺氢比的增加而降低,H_(2)O含量增加;NO_(x)的排放量随氢含量的增加呈现增加的趋势,但增幅并不显著。 展开更多
关键词 氢燃气轮机 燃烧性能 燃烧室 燃料活性
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CANDU型核电站技术特点及其发展趋势 被引量:1
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作者 阮养强 彭孝兴 《现代电力》 2006年第5期49-54,共6页
以中国秦山三期核电站的CANDU 6机组为例,介绍加拿大原子能公司原创开发的CANDU型核电站技术特点及其发展概况。讨论这种类型核电站的系统组成与压水堆核电站之间的相似性,CANDU堆芯结构的基本特点;着重指出这些特点对核电经济性、安全... 以中国秦山三期核电站的CANDU 6机组为例,介绍加拿大原子能公司原创开发的CANDU型核电站技术特点及其发展概况。讨论这种类型核电站的系统组成与压水堆核电站之间的相似性,CANDU堆芯结构的基本特点;着重指出这些特点对核电经济性、安全性、燃料可持续性的重要意义,以及可以不断向更新一代先进设计发展迈进的优势。 展开更多
关键词 重水堆 CANDU 固有安全性 燃料活性 先进重水堆 超临界水冷堆
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