CN112798310A - 模拟有或无轴流式预热器的蒸汽发生器的试验回路及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种模拟有或无轴流式预热器的蒸汽发生器的试验回路及方法,该回路由冷却水回路、给水回路、再循环水回路和电源组成,冷却水回路用于冷凝冷却湿蒸汽并提供给给水回路和再循环水回路,给水回路用以给试验装置提供冷态给水,再循环水回路用于将经冷却后的水再加热至饱和并提供给试验装置,电源用于给试验装置中的加热设备和电加热器供电。本发明还提供了该回路的试验方法,能同时兼顾对带有轴流式预热器和不带有轴流式预热器的蒸汽发生器进行模拟试验,只需拆下试验段中央隔板,调整回路阀门即可完成转化,便于迅速开展对比试验。
Description
技术领域
本发明涉及蒸汽发生器一二次侧传热强化技术领域,具体涉及一种模拟有或无轴流式预热器的蒸汽发生器试验回路及试验方法。
背景技术
对于核电站立式自然循环蒸汽发生器而言,提高蒸汽发生器内一二次侧传热效率对于提高核电站运行效率,降低核电成本有很大帮助。蒸汽发生器中安装的轴流式预热器,可使冷热两侧的二次侧流体(冷态给水和再循环水)在给水管线以下的下降通道到中央隔板顶部之前的管束区内都能相对独立地进行流动传热,以增大冷侧传热管一、二次侧流体的温差以及冷侧预热区长度的方式强化传热。
目前关于轴流式预热器的试验研究偏少,其最优冷态给水和再循环水分配比例的研究有待开展,也缺乏相关的模拟试验回路。
中国专利申请号201610809983.2公开了一种带轴向预热器蒸汽发生器的试验回路。该试验回路从研究轴流式预热器对蒸汽发生器传热效果强化的角度来看,设计过于复杂:该发明对蒸汽发生器U型管冷热两侧的模拟采用热源体流体回路来实现,这无疑增加了回路的复杂性,提高了搭建成本,从模拟角度看,完全可以采用不同热流密度的电加热棒束实现模拟,简化试验回路,提高可操作性;而且从其试验流程来看,操作繁琐,还需要采用屏蔽泵这一昂贵设备;该发明的试验段对蒸汽发生器的简化偏少,导致其试验段结构复杂,在进行不带轴向预热器试验时需要同时拆除一次围筒、二次围板和隔离板,考虑到试验段体积和重量,该过程极其费时费力,不利于迅速开展对比试验。
发明内容
为了解决上述现有技术存在的问题,本发明提供了一种模拟有或无轴流式预热器的蒸汽发生器试验回路及试验方法,与可拆式轴流式预热器的蒸汽发生器试验装置配套使用,该回路同时满足对带轴流式预热器和不带轴流式预热器的两种情况进行各种工况下的对比试验。
为了达到上述目的,本发明采用如下技术方案:
一种模拟有或无轴流式预热器的蒸汽发生器的试验回路,包括冷却水回路110、给水回路120、再循环水回路130和电源3,所述冷却水回路110用于冷凝冷却湿蒸汽并提供给给水回路120和再循环水回路130,所述给水回路120用以给模拟有或无轴流式预热器的蒸汽发生器试验装置10提供冷态给水,所述再循环水回路130用于将经冷却后的水再加热至饱和并提供模拟有或无轴流式预热器的蒸汽发生器试验装置10,所述电源3用于给模拟有或无轴流式预热器的蒸汽发生器试验装置10中的加热设备和电加热器2供电,所述一种模拟有或无轴流式预热器的蒸汽发生器的试验装置10中的加热设备为非均匀热流密度电加热棒,分为冷侧热侧左右两组,用于模拟蒸汽发生器中U型管束的热侧和冷侧;
所述冷却水回路110包括第二水箱4、冷却塔5、冷凝器6、第二调节阀202、第三调节阀203和第一循环泵301,其中第二水箱4出口与第一循环泵301连通,第一循环泵301出口与冷凝器6管侧入口连通,所述循环泵301与冷凝器6连通的管路上设置第二调节阀202,冷凝器6管侧出口与冷却塔5入口连通,冷却塔5出口与第二水箱4入口连通;
所述给水回路120包括湿蒸汽出口8、冷凝器6、第一水箱1、试验段第一入口7、第一调节阀201、第三调节阀203、第四调节阀204、第五调节阀205、第二循环泵302和第三循环泵303,其中冷凝器6壳侧出口与第二循环泵302连通,第二循环泵302出口与第一水箱1入口连通,所述第二循环泵302与第一水箱1连通的管路上设置第一调节阀201,第一水箱1出口与第三循环泵303连通,第三循环泵303出口与有或无轴流式预热器的蒸汽发生器试验装置10的试验段第一入口7连通,所述第三循环泵303与试验段第一入口7连通的管路上依次设置第五调节阀205、第一温度计601、第一压力表501和第二流量计402,有或无轴流式预热器的蒸汽发生器试验装置10顶部的湿蒸汽出口8与冷凝器6壳侧入口连通,湿蒸汽出口8与冷凝器6连通的管路上设置有第三温度计603和第三压力计503;
所述再循环水回路130包括湿蒸汽出口8、冷凝器6、电加热器2、试验段第二入口9、第七调节阀207和第二循环泵302,其中冷凝器6壳侧出口与第二循环泵302的管路与给水回路120共用,第二循环泵302出口还与电加热器2入口连通,电加热器2出口与有或无轴流式预热器的蒸汽发生器试验装置10的试验段第二入口8连通,电加热器2出口到试验段第二入口8之间的管道依次设置第一流量计401、第七调节阀207、第二温度计602、第二压力计502和第三流量计403,有或无轴流式预热器的蒸汽发生器试验装置10的湿蒸汽出口8与冷凝器6之间的管路与给水回路120共用;所述再循环水回路130和给水回路120之间设有两条支路连通,其中一条支路位于再循环水回路130中第一流量计401到第七调节阀207的管路和给水回路120中第五调节阀205到第一温度计601的管路之间,该支路设置有止回阀206;另一条支路位于再循环水回路130中第七调节阀207到第二温度计602的管路和给水回路120中第二流量计402到试验段第一入口7的管路之间,该支路设置有第八调节阀208。
所述模拟有或无轴流式预热器的蒸汽发生器试验装置10包括圆柱筒体10-3,所述圆柱筒体10-3顶部设有湿蒸汽出口8,所述圆柱筒体10-3下部两侧分别与一根下降段模拟管10-2相连通,所述圆柱筒体10-3底端与可拆卸底座10-4连接;所述圆柱筒体10-3内沿轴向设置有多个非均匀热流密度加热棒束10-2,所述非均匀热流密度加热棒束10-2被中央隔板11分成左右两组分别为左侧棒束和右侧棒束,左侧棒束用以模拟蒸汽发生器U型管束冷侧,右侧棒束用以模拟蒸汽发生器U型管束热侧。
所述止回阀206在关闭情况下为有轴流式预热器的蒸汽发生器的试验回路;所述止回阀206在开启情况下为无轴流式预热器的蒸汽发生器的试验回路;所述第八调节阀208用于对再循环水的分配,模拟有轴流式预热器情况下的工况,也参与切换试验回路的功能。
所述给水回路120中的第三循环泵303出口装有旁通支路,所述旁通支路安装第四调节阀204。
所述冷却水回路110中的第一循环泵301出口装有旁通支路,所述旁通支路安装第三调节阀203。
所述试验回路为闭式回路,第一水箱1和第二水箱4留有气空间,起稳压器作用。
所述的一种模拟有或无轴流式预热器的蒸汽发生器的试验回路的试验方法,包括有轴流式预热器的蒸汽发生器的试验回路的试验方法和无轴流式预热器的蒸汽发生器的试验回路的试验方法;
所述有轴流式预热器的蒸汽发生器的试验回路的试验方法,包括以下步骤:
1)在未拆除模拟有或无轴流式预热器的蒸汽发生器试验装置10中的中央隔板11的情况下,为有轴流式预热器的蒸汽发生器试验装置;
2)试验前对第一水箱1和第二水箱4加水,并保证第一水箱1和第二水箱4有足够的气空间用于缓冲压力波动即稳压作用,然后打开除旁通外的所有调节阀,开展加水加压试验,确保回路高压下无泄漏;
3)试验前工作做好后,关闭止回阀206和第八调节阀208,以分隔给水回路120和再循环水回路130,并在卸压后放掉模拟有或无轴流式预热器的蒸汽发生器试验装置10中的水;
4)全开第三调节阀203和第四调节阀204,保持旁通全开;
5)开启第三循环泵303,并调节第四调节阀204和第五调节阀205的流量,使水能够没过模拟有或无轴流式预热器的蒸汽发生器试验装置10中的电加热部分;
6)开启第一循环泵301,并调节第三调节阀203和第二调节阀202维持预设的流量,使冷却水回路110投入运行;
7)开启模拟有或无轴流式预热器的蒸汽发生器试验装置11的电加热,并逐渐加大;
8)在第二循环泵302出口处有足够的稳定水流后,开启第二循环泵302;
9)调节第七调节阀207并开启电加热器2,分流一半冷凝后的水加热至饱和,并送回试验段第二入口9,用以模拟蒸汽发生器中的再循环水;
10)当所有设备都投入运行并稳定运行一段时间后,调节第五调节阀205,使下降段模拟管2-2中的液面高度稳定在所需模拟的工况条件下;
11)调节第七调节阀207,使再循环水回路130中的流量与给水回路120中的流量成一定比例,稳定后,再循环水流量与给水流量比为(K-1):1,其中K为模拟的真实蒸汽发生器中的循环倍率,所述再循环水流量为第一流量计401测得的流量,所述给水流量为第二流量计402测得的流量;
12)调节第八调节阀208,使得经第八调节阀208流入试验段第一入口7的流量占总再循环水流量的90%;
13)待回路稳态运行二十分钟后,开始记录压力、流量、温度试验数据;
所述无轴流式预热器的蒸汽发生器的试验回路的试验方法,包括以下步骤:
1)试验前,拆除模拟有或无轴流式预热器的蒸汽发生器试验装置10中的中央隔板11,此时为无轴流式预热器的蒸汽发生器试验装置;
2)对第一水箱1和第二水箱4加水,并保证第一水箱1和第二水箱4有足够的气空间用于缓冲压力波动即稳压作用,然后打开除旁通外的所有调节阀,开展加水加压试验,确保回路高压下无泄漏;
3)试验前工作做好后,关闭第七调节阀207,保持止回阀206和第八调节阀208开启,以组合给水回路120和再循环水回路130,并在卸压后放掉模拟有或无轴流式预热器的蒸汽发生器试验装置10中的水;
4)全开第三调节阀203和第四调节阀204,保持旁通全开;
5)开启第三循环泵303,并调节第四调节阀204和第五调节阀205的流量,使水能够没过模拟有或无轴流式预热器的蒸汽发生器试验装置10中的电加热部分;
6)开启第一循环泵301,并调节第三调节阀203和第二调节阀202维持预设的流量,使冷却水回路110投入运行;
7)开启模拟有或无轴流式预热器的蒸汽发生器试验装置11的电加热,并逐渐加大;
8)在第二循环泵302出口处有足够的稳定水流后,开启第二循环泵302;
9)调节第七调节阀207并开启电加热器2,分流一半冷凝后的水加热至饱和,并送回试验段第二入口9,用以模拟蒸汽发生器中的再循环水;
10)当所有设备都投入运行并稳定运行一段时间后,调节第五调节阀205,使下降段模拟管2-2中的液面高度稳定在所需模拟的工况条件下;
11)调节止回阀206,使再循环水回路130中的流量与给水回路120中的流量成一定比例,稳定后,再循环水流量与给水流量比为(K-1):1,其中K为模拟的真实蒸汽发生器中的循环倍率,所述再循环水流量为第一流量计401测得的流量,所述给水流量为第二流量计402测得的流量;
12)待回路稳态运行二十分钟后,可以开始记录压力、流量、温度试验数据。
本发明一种模拟有或无轴流式预热器的蒸汽发生器的试验回路及试验方法,其整体有益效果有如下:
1)本发明可同时兼顾对带有轴流式预热器和不带轴流式预热器的蒸汽发生器进行模拟试验,只需拆下试验段中央隔板,调整回路阀门即可完成转化,便于迅速开展对比试验,而无需建造新的试验装置和回路,大幅降低了成本;
2)本发明试验段采用非均匀热流密度加热棒对蒸汽发生器中的U型管束进行模拟,既避免了使用额外的热源流体回路增加回路的复杂性,又大幅减少了使用均匀热流密度加热棒带来的模拟失真;
3)本发明试验回路简单,建造维护方便,可操作性强,可拓展到其它类型的含轴流式余热器的蒸汽发生器热工水力试验领域。
附图说明
图1为本发明试验回路示意图;
图2是种模拟有或无轴向预热器的蒸汽发生器试验装置的结构示意图;
图1中标记的部件分别为:1-第一水箱,2-电加热器,3-电源,4-第二水箱,5-冷却塔,6-冷凝器,7-试验段第一入口,8-湿蒸汽出口,9-试验段第二入口,10-有或无轴流式预热器的蒸汽发生器试验装置,11-中央隔板,201-第一调节阀,202-第二调节阀,203-第三调节阀,204-第四调节阀,205-第五调节阀,206-止回阀,207-第七调节阀,208-第八调节阀,301-第一循环泵,302-第二循环泵,303-第三循环泵,401-第一流量计,402第二流量计,403第三流量计,501-第一压力计,502-第二压力计,503-第三压力计,601第一温度计,602-第二温度计,603-第三温度计,110-冷却水回路,120-给水回路,130-再循环水回路.
图2中标记的部件分别为:10-1-下降段模拟管,7-试验段第一入口,8-湿蒸汽出口,9-试验段第二入口,10-2-非均匀热流密度加热棒束,-10-3-圆柱筒体,11-中央隔板,10-4-可拆卸底座。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白,下面结合实施例和附图,对本发明作进一步的详细说明,本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明,并不作为对本发明的限定。
如图1所示,本发明一种模拟有或无轴流式预热器的蒸汽发生器的试验回路,包括冷却水回路110、给水回路120、再循环水回路130和电源3,所述冷却水回路110用于冷凝冷却湿蒸汽并提供给给水回路120和再循环水回路130,所述给水回路120用以给模拟有或无轴流式预热器的蒸汽发生器试验装置10提供冷态给水,所述再循环水回路130用于将经冷却后的水再加热至饱和并提供模拟有或无轴流式预热器的蒸汽发生器试验装置10,所述电源3用于给模拟有或无轴流式预热器的蒸汽发生器试验装置10中的加热设备和电加热器2供电,所述一种模拟有或无轴流式预热器的蒸汽发生器的试验装置10中的加热设备为非均匀热流密度电加热棒,分为冷侧热侧左右两组,用于模拟蒸汽发生器中U型管束的热侧和冷侧,简化试验回路的同时,避免了模拟出现较大的失真。
所述冷却水回路110包括第二水箱4、冷却塔5、冷凝器6、第二调节阀202、第三调节阀203和第一循环泵301,其中第二水箱4出口与第一循环泵301连通,第一循环泵301出口与冷凝器6管侧入口连通,所述循环泵301与冷凝器6连通的管路上设置第二调节阀202,冷凝器6管侧出口与冷却塔5入口连通,冷却塔5出口与第二水箱4入口连通;
所述给水回路120包括湿蒸汽出口8、冷凝器6、第一水箱1、试验段第一入口7、第一调节阀201、第三调节阀203、第四调节阀204、第五调节阀205、第二循环泵302和第三循环泵303,其中冷凝器6壳侧出口与第二循环泵302连通,第二循环泵302出口与第一水箱1入口连通,所述第二循环泵302与第一水箱1连通的管路上设置第一调节阀201,第一水箱1出口与第三循环泵303连通,第三循环泵303出口与有或无轴流式预热器的蒸汽发生器试验装置10的试验段第一入口7连通,所述第三循环泵303与试验段第一入口7连通的管路上依次设置第五调节阀205、第一温度计601、第一压力表501和第二流量计402,有或无轴流式预热器的蒸汽发生器试验装置10顶部的湿蒸汽出口8与冷凝器6壳侧入口连通,湿蒸汽出口8与冷凝器6连通的管路上设置有第三温度计603和第三压力计503;
所述再循环水回路130包括湿蒸汽出口8、冷凝器6、电加热器2、试验段第二入口9、第七调节阀207和第二循环泵302,其中冷凝器6壳侧出口与第二循环泵302的管路与给水回路120共用,第二循环泵302出口还与电加热器2入口连通,电加热器2出口与有或无轴流式预热器的蒸汽发生器试验装置10的试验段第二入口8连通,电加热器2出口到试验段第二入口8之间的管道依次设置第一流量计401、第七调节阀207、第二温度计602、第二压力计502和第三流量计403,有或无轴流式预热器的蒸汽发生器试验装置10的湿蒸汽出口8与冷凝器6之间的管路与给水回路120共用;所述再循环水回路130和给水回路120之间设有两条支路连通,其中一条支路位于再循环水回路130中第一流量计401到第七调节阀207的管路和给水回路120中第五调节阀205到第一温度计601的管路之间,该支路设置有止回阀206;另一条支路位于再循环水回路130中第七调节阀207到第二温度计602的管路和给水回路120中第二流量计402到试验段第一入口7的管路之间,该支路设置有第八调节阀208。
所述模拟有或无轴流式预热器的蒸汽发生器试验装置10包括圆柱筒体10-3,所述圆柱筒体10-3顶部设有湿蒸汽出口8,所述圆柱筒体10-3下部两侧分别与一根下降段模拟管10-2相连通,所述圆柱筒体10-3底端与可拆卸底座10-4连接;所述圆柱筒体10-3内沿轴向设置有多个非均匀热流密度加热棒束10-2,所述非均匀热流密度加热棒束10-2被中央隔板11分成左右两组分别为左侧棒束和右侧棒束,左侧棒束用以模拟蒸汽发生器U型管束冷侧,右侧棒束用以模拟蒸汽发生器U型管束热侧。
所述止回阀206在关闭情况下为有轴流式预热器的蒸汽发生器的试验回路;所述止回阀206在开启情况下为无轴流式预热器的蒸汽发生器的试验回路;所述第八调节阀208用于对再循环水的分配,模拟有轴流式预热器情况下的工况,也参与切换试验回路的功能。
进一步的,所述给水回路120中的第三循环泵303出口装有旁通支路,所述旁通支路安装第四调节阀204。
进一步的,所述冷却水回路110中的第一循环泵301出口装有旁通支路,所述旁通支路安装第三调节阀203。
所述试验回路为闭式回路,第一水箱1和第二水箱4留有气空间,起稳压器作用。
本发明所述的一种模拟有或无轴流式预热器的蒸汽发生器的试验回路的试验方法,包括有轴流式预热器的蒸汽发生器的试验回路的试验方法和无轴流式预热器的蒸汽发生器的试验回路的试验方法;
所述有轴流式预热器的蒸汽发生器的试验回路的试验方法,包括以下步骤:
1)在未拆除模拟有或无轴流式预热器的蒸汽发生器试验装置10中的中央隔板11的情况下,为有轴流式预热器的蒸汽发生器试验装置;
2)试验前对第一水箱1和第二水箱4加水,并保证第一水箱1和第二水箱4有足够的气空间用于缓冲压力波动即稳压作用,然后打开除旁通外的所有调节阀,开展加水加压试验,确保回路高压下无泄漏;
3)试验前工作做好后,关闭止回阀206和第八调节阀208,以分隔给水回路120和再循环水回路130,并在卸压后放掉模拟有或无轴流式预热器的蒸汽发生器试验装置10中的水;
4)全开第三调节阀203和第四调节阀204,保持旁通全开;
5)开启第三循环泵303,并调节第四调节阀204和第五调节阀205的流量,使水能够没过模拟有或无轴流式预热器的蒸汽发生器试验装置10中的电加热部分;
6)开启第一循环泵301,并调节第三调节阀203和第二调节阀202维持预设的流量,使冷却水回路110投入运行;
7)开启模拟有或无轴流式预热器的蒸汽发生器试验装置11的电加热,并逐渐加大;
8)在第二循环泵302出口处有足够的稳定水流后,开启第二循环泵302;
9)调节第七调节阀207并开启电加热器2,分流一半冷凝后的水加热至饱和,并送回试验段第二入口9,用以模拟蒸汽发生器中的再循环水;
10)当所有设备都投入运行并稳定运行一段时间后,调节第五调节阀205,使下降段模拟管2-2中的液面高度稳定在所需模拟的工况条件下;
11)调节第七调节阀207,使再循环水回路130中的流量与给水回路120中的流量成一定比例,稳定后,再循环水流量与给水流量比为(K-1):1,其中K为模拟的真实蒸汽发生器中的循环倍率,所述再循环水流量为第一流量计401测得的流量,所述给水流量为第二流量计402测得的流量;
12)调节第八调节阀208,使得经第八调节阀208流入试验段第一入口7的流量占总再循环水流量的90%;
13)待回路稳态运行二十分钟后,开始记录压力、流量、温度试验数据;
所述无轴流式预热器的蒸汽发生器的试验回路的试验方法,包括以下步骤:
1)试验前,拆除模拟有或无轴流式预热器的蒸汽发生器试验装置10中的中央隔板11,此时为无轴流式预热器的蒸汽发生器试验装置;
2)对第一水箱1和第二水箱4加水,并保证第一水箱1和第二水箱4有足够的气空间用于缓冲压力波动即稳压作用,然后打开除旁通外的所有调节阀,开展加水加压试验,确保回路高压下无泄漏;
3)试验前工作做好后,关闭第七调节阀207,保持止回阀206和第八调节阀208开启,以组合给水回路120和再循环水回路130,并在卸压后放掉模拟有或无轴流式预热器的蒸汽发生器试验装置10中的水;
4)全开第三调节阀203和第四调节阀204,保持旁通全开;
5)开启第三循环泵303,并调节第四调节阀204和第五调节阀205的流量,使水能够没过模拟有或无轴流式预热器的蒸汽发生器试验装置10中的电加热部分;
6)开启第一循环泵301,并调节第三调节阀203和第二调节阀202维持预设的流量,使冷却水回路110投入运行;
7)开启模拟有或无轴流式预热器的蒸汽发生器试验装置11的电加热,并逐渐加大;
8)在第二循环泵302出口处有足够的稳定水流后,开启第二循环泵302;
9)调节第七调节阀207并开启电加热器2,分流一半冷凝后的水加热至饱和,并送回试验段第二入口9,用以模拟蒸汽发生器中的再循环水;
10)当所有设备都投入运行并稳定运行一段时间后,调节第五调节阀205,使下降段模拟管2-2中的液面高度稳定在所需模拟的工况条件下;
11)调节止回阀206,使再循环水回路130中的流量与给水回路120中的流量成一定比例,稳定后,再循环水流量与给水流量比为(K-1):1,其中K为模拟的真实蒸汽发生器中的循环倍率,所述再循环水流量为第一流量计401测得的流量,所述给水流量为第二流量计402测得的流量;
12)待回路稳态运行二十分钟后,可以开始记录压力、流量、温度试验数据。
以上所述仅为本发明的一个具体实施方式,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (7)
1.一种模拟有或无轴流式预热器的蒸汽发生器的试验回路,其特征在于:包括冷却水回路(110)、给水回路(120)、再循环水回路(130)和电源(3),所述冷却水回路(110)用于冷凝冷却湿蒸汽并提供给给水回路(120)和再循环水回路(130),所述给水回路(120)用以给模拟有或无轴流式预热器的蒸汽发生器试验装置(10)提供冷态给水,所述再循环水回路(130)用于将经冷却后的水再加热至饱和并提供模拟有或无轴流式预热器的蒸汽发生器试验装置(10),所述电源(3)用于给模拟有或无轴流式预热器的蒸汽发生器试验装置(10)中的加热设备和电加热器(2)供电,所述一种模拟有或无轴流式预热器的蒸汽发生器的试验装置(10)中的加热设备为非均匀热流密度电加热棒,分为冷侧热侧左右两组,用于模拟蒸汽发生器中U型管束的热侧和冷侧;
所述冷却水回路(110)包括第二水箱(4)、冷却塔(5)、冷凝器(6)、第二调节阀(202)、第三调节阀(203)和第一循环泵(301),其中第二水箱(4)出口与第一循环泵(301)连通,第一循环泵(301)出口与冷凝器(6)管侧入口连通,所述循环泵(301)与冷凝器(6)连通的管路上设置第二调节阀(202),冷凝器(6)管侧出口与冷却塔(5)入口连通,冷却塔(5)出口与第二水箱(4)入口连通;
所述给水回路(120)包括湿蒸汽出口(8)、冷凝器(6)、第一水箱(1)、试验段第一入口(7)、第一调节阀(201)、第三调节阀(203)、第四调节阀(204)、第五调节阀(205)、第二循环泵(302)和第三循环泵(303),其中冷凝器(6)壳侧出口与第二循环泵(302)连通,第二循环泵(302)出口与第一水箱(1)入口连通,所述第二循环泵(302)与第一水箱(1)连通的管路上设置第一调节阀(201),第一水箱(1)出口与第三循环泵(303)连通,第三循环泵(303)出口与有或无轴流式预热器的蒸汽发生器试验装置(10)的试验段第一入口(7)连通,所述第三循环泵(303)与试验段第一入口(7)连通的管路上依次设置第五调节阀(205)、第一温度计(601)、第一压力表(501)和第二流量计(402),有或无轴流式预热器的蒸汽发生器试验装置(10)顶部的湿蒸汽出口(8)与冷凝器(6)壳侧入口连通,湿蒸汽出口(8)与冷凝器(6)连通的管路上设置有第三温度计(603)和第三压力计(503);
所述再循环水回路(130)包括湿蒸汽出口(8)、冷凝器(6)、电加热器(2)、试验段第二入口(9)、第七调节阀(207)和第二循环泵(302),其中冷凝器(6)壳侧出口与第二循环泵(302)的管路与给水回路(120)共用,第二循环泵(302)出口还与电加热器(2)入口连通,电加热器(2)出口与有或无轴流式预热器的蒸汽发生器试验装置(10)的试验段第二入口(8)连通,电加热器(2)出口到试验段第二入口(8)之间的管道依次设置第一流量计(401)、第七调节阀(207)、第二温度计(602)、第二压力计(502)和第三流量计(403),有或无轴流式预热器的蒸汽发生器试验装置(10)的湿蒸汽出口(8)与冷凝器(6)之间的管路与给水回路(120)共用;所述再循环水回路(130)和给水回路(120)之间设有两条支路连通,其中一条支路位于再循环水回路(130)中第一流量计(401)到第七调节阀(207)的管路和给水回路(120)中第五调节阀(205)到第一温度计(601)的管路之间,该支路设置有止回阀(206);另一条支路位于再循环水回路(130)中第七调节阀(207)到第二温度计(602)的管路和给水回路(120)中第二流量计(402)到试验段第一入口(7)的管路之间,该支路设置有第八调节阀(208)。
2.根据权利要求1所述的一种模拟有或无轴流式预热器的蒸汽发生器的试验回路,其特征在于,所述模拟有或无轴流式预热器的蒸汽发生器试验装置(10)包括圆柱筒体(10-3),所述圆柱筒体(10-3)顶部设有湿蒸汽出口(8),所述圆柱筒体(10-3)下部两侧分别与一根下降段模拟管(10-2)相连通,所述圆柱筒体(10-3)底端与可拆卸底座(10-4)连接;所述圆柱筒体(10-3)内沿轴向设置有多个非均匀热流密度加热棒束(10-2),所述非均匀热流密度加热棒束(10-2)被中央隔板(11)分成左右两组分别为左侧棒束和右侧棒束,左侧棒束用以模拟蒸汽发生器U型管束冷侧,右侧棒束用以模拟蒸汽发生器U型管束热侧。
3.根据权利要求1所述的一种模拟有或无轴流式预热器的蒸汽发生器的试验回路,其特征在于,所述止回阀(206)在关闭情况下为有轴流式预热器的蒸汽发生器的试验回路;所述止回阀(206)在开启情况下为无轴流式预热器的蒸汽发生器的试验回路;所述第八调节阀(208)用于对再循环水的分配,模拟有轴流式预热器情况下的工况,也参与切换试验回路的功能。
4.根据权利要求1所述的一种模拟有或无轴流式预热器的蒸汽发生器的试验回路,其特征在于,所述给水回路(120)中的第三循环泵(303)出口装有旁通支路,所述旁通支路安装第四调节阀(204)。
5.根据权利要求1所述的一种模拟有或无轴流式预热器的蒸汽发生器的试验回路,其特征在于,所述冷却水回路(110)中的第一循环泵(301出口装有旁通支路,所述旁通支路安装第三调节阀(203)。
6.根据权利要求1所述的一种模拟有或无轴流式预热器的蒸汽发生器的试验回路,其特征在于,所述试验回路为闭式回路,第一水箱(1)和第二水箱(4)留有气空间,起稳压器作用。
7.权利要求1至6任一项所述的一种模拟有或无轴流式预热器的蒸汽发生器的试验回路的试验方法,其特征在于,包括有轴流式预热器的蒸汽发生器的试验回路的试验方法和无轴流式预热器的蒸汽发生器的试验回路的试验方法;
所述有轴流式预热器的蒸汽发生器的试验回路的试验方法,包括以下步骤:
1)在未拆除模拟有或无轴流式预热器的蒸汽发生器试验装置(10)中的中央隔板(11)的情况下,为有轴流式预热器的蒸汽发生器试验装置;
2)试验前对第一水箱(1)和第二水箱(4)加水,并保证第一水箱(1)和第二水箱(4)有足够的气空间用于缓冲压力波动即稳压作用,然后打开除旁通外的所有调节阀,开展加水加压试验,确保回路高压下无泄漏;
3)试验前工作做好后,关闭止回阀(206)和第八调节阀(208),以分隔给水回路(120)和再循环水回路(130),并在卸压后放掉模拟有或无轴流式预热器的蒸汽发生器试验装置(10)中的水;
4)全开第三调节阀(203)和第四调节阀(204),保持旁通全开;
5)开启第三循环泵(303),并调节第四调节阀(204)和第五调节阀(205)的流量,使水能够没过模拟有或无轴流式预热器的蒸汽发生器试验装置(10)中的电加热部分;
6)开启第一循环泵(301),并调节第三调节阀(203)和第二调节阀(202)维持预设的流量,使冷却水回路(110)投入运行;
7)开启模拟有或无轴流式预热器的蒸汽发生器试验装置(11)的电加热,并逐渐加大;
8)在第二循环泵(302)出口处有足够的稳定水流后,开启第二循环泵(302);
9)调节第七调节阀(207)并开启电加热器(2),分流一半冷凝后的水加热至饱和,并送回试验段第二入口(9),用以模拟蒸汽发生器中的再循环水;
10)当所有设备都投入运行并稳定运行一段时间后,调节第五调节阀(205),使下降段模拟管(2-2)中的液面高度稳定在所需模拟的工况条件下;
11)调节第七调节阀(207),使再循环水回路(130)中的流量与给水回路(120)中的流量成一定比例,稳定后,再循环水流量与给水流量比为(K-1):1,其中K为模拟的真实蒸汽发生器中的循环倍率,所述再循环水流量为第一流量计(401)测得的流量,所述给水流量为第二流量计(402)测得的流量;
12)调节第八调节阀(208),使得经第八调节阀(208)流入试验段第一入口(7)的流量占总再循环水流量的90%;
13)待回路稳态运行二十分钟后,开始记录压力、流量、温度试验数据;
所述无轴流式预热器的蒸汽发生器的试验回路的试验方法,包括以下步骤:
1)试验前,拆除模拟有或无轴流式预热器的蒸汽发生器试验装置(10)中的中央隔板(11),此时为无轴流式预热器的蒸汽发生器试验装置;
2)对第一水箱(1)和第二水箱(4)加水,并保证第一水箱(1)和第二水箱(4)有足够的气空间用于缓冲压力波动即稳压作用,然后打开除旁通外的所有调节阀,开展加水加压试验,确保回路高压下无泄漏;
3)试验前工作做好后,关闭第七调节阀(207),保持止回阀(206)和第八调节阀(208)开启,以组合给水回路(120)和再循环水回路(130),并在卸压后放掉模拟有或无轴流式预热器的蒸汽发生器试验装置(10)中的水;
4)全开第三调节阀(203)和第四调节阀(204),保持旁通全开;
5)开启第三循环泵(303),并调节第四调节阀(204)和第五调节阀(205)的流量,使水能够没过模拟有或无轴流式预热器的蒸汽发生器试验装置(10)中的电加热部分;
6)开启第一循环泵(301),并调节第三调节阀(203)和第二调节阀(202)维持预设的流量,使冷却水回路(110)投入运行;
7)开启模拟有或无轴流式预热器的蒸汽发生器试验装置(11)的电加热,并逐渐加大;
8)在第二循环泵(302)出口处有足够的稳定水流后,开启第二循环泵(302);
9)调节第七调节阀(207)并开启电加热器(2),分流一半冷凝后的水加热至饱和,并送回试验段第二入口(9),用以模拟蒸汽发生器中的再循环水;
10)当所有设备都投入运行并稳定运行一段时间后,调节第五调节阀(205),使下降段模拟管(2-2)中的液面高度稳定在所需模拟的工况条件下;
11)调节止回阀(206),使再循环水回路(130)中的流量与给水回路(120)中的流量成一定比例,稳定后,再循环水流量与给水流量比为(K-1):1,其中K为模拟的真实蒸汽发生器中的循环倍率,所述再循环水流量为第一流量计(401)测得的流量,所述给水流量为第二流量计(402)测得的流量;
12)待回路稳态运行二十分钟后,可以开始记录压力、流量、温度试验数据。
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