CN106033496A - 蒸汽发生器设计裕度计算方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及核电厂蒸汽发生器传热能力的评估技术领域，具体涉及一种蒸汽发生器设计裕度计算方法，为后续蒸汽发生器堵管提供参考。该方法主要步骤包括：待核电厂一二回路满功率稳定运行后，关闭蒸汽发生器排污；进行一二回路热平衡测量，获得试验数据及结果；根据试验数据及结果进行数据处理，确认蒸汽发生器传热能力。本发明不需要进行反应堆一回路工况改变，减小了试验过程的风险；增加了蒸汽发生器裕度的准确性。

Description

蒸汽发生器设计裕度计算方法

技术领域

本发明涉及核电厂蒸汽发生器传热能力的评估技术领域，具体涉及一种蒸汽发生器设计裕度计算方法，为后续蒸汽发生器堵管提供参考。

背景技术

核电厂的蒸汽发生器设计过程中通常需考虑10％的裕度来应对后续电厂运行过程中由于传热管破损等原因的堵管造成传热面积减小，及传热管污垢产生造成的传热性能降低导致的蒸汽发生器传热量降低，使核电厂运行在设计的工况下。实际蒸汽发生器制造过程中由于材料实际性能与设计的不完全相符性，及制造厂家不具备相应的条件进行试验，因此蒸汽发生器制造完成后无法确认其真实裕度即其传热能力。目前确认蒸汽发生器设计裕度方法通常是降低一回路运行工况来模拟蒸发器堵管。但该方法主要针对二回路汽轮机的适应能力测试而非进行蒸汽发生器裕度测试。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具体可行的蒸汽发生器设计裕度计算方法。

为达到上述目的，本发明所采取的技术方案为：

一种蒸汽发生器设计裕度计算方法，包括以下步骤：

步骤一：确认蒸汽发生器设计参数，包括蒸汽压力P、饱和蒸汽温度t_s、蒸汽发生器热功率W、一回路侧进口温度t_h、一回路侧出口温度t_c、一回路流量Q；根据及W＝hAΔT计算不同设计流量下的蒸汽发生器设计传热能力hA；

步骤二：待核电厂一二回路满功率稳定运行后，关闭蒸汽发生器排污，待机组稳定后进行步骤三；

步骤三：进行一二回路热平衡测量，获得试验数据及结果，获取的数据包括蒸汽压力P、蒸汽发生器热功率W、一回路侧进口温度t_h、一回路侧出口温度t_c、一回路压力P’、主泵功率Pw；

步骤四：根据试验数据及结果进行数据处理，确认蒸汽发生器传热能力。

所述的步骤四计算方法如下：

(1)根据蒸汽发生器热功率W，一回路压力P’、一回路侧进出口温度t_c计算通过蒸汽发生器流量Q：首先通过一回路压力P’、一回路侧进出口温度t_c查物性参数表，确定进口段密度ρ、出口段焓H_h、进口段焓H_c：

$Q=\frac{W-\mathrm{Pw}}{\mathrm{\ρ}(H_h-H_c)}*3600$

(2)将计算所得流量Q与设计流量插值，计算Q下蒸汽发生器设计传热能力h’A’；

(3)根据及W＝hAΔT计算Q流量下的蒸汽发生器实际传热能力hA；

(4)将实际传热能力hA与蒸汽发生器设计传热能力h’A’比较，确认是否满足设计。

本发明所取得的有益效果为：本发明不需要进行反应堆一回路工况改变，减小了试验过程的风险；增加了蒸汽发生器裕度的准确性。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。

待反应堆达到满功率稳态运行后，确认蒸汽发生器的实际运行工况及热功率，确认蒸汽发生器传热能力，与设计值对比进而确认蒸发器的裕度。本发明将传热的计算公式W＝hAΔT中hA作为统一的传热能力表现形式，不单独进行传热系数和传热面积计算。

本发明所述蒸汽发生器设计裕度计算方法主要步骤包括：待核电厂一二回路满功率稳定运行后，关闭蒸汽发生器排污；进行一二回路热平衡测量，获得试验数据及结果；根据试验数据及结果进行数据处理，确认蒸汽发生器传热能力。

本发明所述蒸汽发生器设计裕度计算方法具体包括以下步骤：

步骤一：确认蒸汽发生器设计参数，通常为不同流量下的参数，与一回路流量Q设计值匹配，如表1所示；

表1

根据及W＝hAΔT计算不同设计流量下的蒸汽发生器传热能力hA，如表2所示；

表2

步骤二：待核电厂一二回路满功率稳定运行后，关闭蒸汽发生器排污，待机组稳定后进行步骤三；

步骤三：进行一二回路热平衡测量，获得试验数据及结果，主要获取数据如表3所示；

表3

步骤四：根据试验数据及结果进行数据处理，确认蒸汽发生器传热能力。计算方法如下：

(1)根据蒸汽发生器热功率W，一回路压力P’、一回路侧进出口温度t_c计算通过蒸汽发生器流量Q(m³/h)：首先通过一回路压力P’、一回路侧进出口温度t_c查物性参数表，确定进口段密度ρ、出口段焓H_h、进口段焓H_c、主泵功率Pw：

$Q=\frac{W-\mathrm{Pw}}{\mathrm{\ρ}(H_h-H_c)}*3600$

(2)将计算所得流量Q与设计流量插值，计算Q下蒸汽发生器设计传热能力h’A’。

(3)根据及W＝hAΔT计算Q流量下的蒸汽发生器实际传热能力hA。

(4)将实际传热能力hA与蒸汽发生器设计传热能力h’A’，比较确认是否满足设计。

上表中计算数据如表4所示；

表4

Claims (2)

1.一种蒸汽发生器设计裕度计算方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一：确认蒸汽发生器设计参数，包括蒸汽压力P、饱和蒸汽温度t_s、蒸汽发生器热功率W、一回路侧进口温度t_h、一回路侧出口温度t_c、一回路流量Q；根据及W＝hAΔT计算不同设计流量下的蒸汽发生器设计传热能力hA；

步骤二：待核电厂一二回路满功率稳定运行后，关闭蒸汽发生器排污，待机组稳定后进行步骤三；

步骤三：进行一二回路热平衡测量，获得试验数据及结果，获取的数据包括蒸汽压力P、蒸汽发生器热功率W、一回路侧进口温度t_h、一回路侧出口温度t_c、一回路压力P’、主泵功率Pw；

步骤四：根据试验数据及结果进行数据处理，确认蒸汽发生器传热能力。

2.根据权利要求1所述的蒸汽发生器设计裕度计算方法，其特征在于：所述的步骤四计算方法如下：

(1)根据蒸汽发生器热功率W，一回路压力P’、一回路侧进出口温度t_c计算通过蒸汽发生器流量Q：首先通过一回路压力P’、一回路侧进出口温度t_c查物性参数表，确定进口段密度ρ、出口段焓H_h、进口段焓H_c：

$Q=\frac{W-\mathrm{Pw}}{\mathrm{\ρ}(H_h-H_c)}*3600$

(2)将计算所得流量Q与设计流量插值，计算Q下蒸汽发生器设计传热能力h’A’；

(3)根据及W＝hAΔT计算Q流量下的蒸汽发生器实际传热能力hA；

(4)将实际传热能力hA与蒸汽发生器设计传热能力h’A’比较，确认是否满足设计。