[發明專利]一種AP1000核電站板式熱交換器熱態性能驗收方法

有效

• 申請號: 202110355808.1
• 申請日: 2021-04-01
• 公開（公告）號: CN113109386B
• 公開（公告）日: 2023-04-28
• 發明（設計）人: 年發揚;閆冬;劉振;石冬冬;張記剛
• 申請（專利權）人: 山東核電有限公司
• 主分類號: G01N25/20
• 分類號: G01N25/20;G01M99/00
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 徐俊

本發明公開了一種AP1000核電站板式熱交換器熱態性能驗收方法，包括以下步驟，步驟一：安裝完成主體設備；步驟二：儀器儀表準備，測量驗收所需參數；步驟三：工藝系統參數到達試驗條件，在該條件下溫度和壓力保持基本恒定；步驟四：記錄一組數據；步驟五：熱平衡分析；步驟六：換熱效率分析，計算廠家UA值和試驗UA值；如果試驗UA值和廠家計算UA值偏差在10％以內，換熱效率分析分析通過，驗收通過；如果廠家UA值大于試驗UA值10％，設備性能優于技術規格要求，換熱效率分析可以接受，驗收通過；如果廠家UA值小于試驗UA值10％，驗收不通過。

技術領域

本發明涉及一種AP1000核電站板式熱交換器熱態性能驗收方法，屬于熱交換設備技術領域。

背景技術

核電站在完成建安工程后，需要進行一次冷態功能試驗CFT和熱態功能試驗HFT，并根據設計要求的驗收方法進行驗收。熱態功能試驗驗收合格作為核電站裝料許可的重要前提條件。AP1000核電站泛指國家引進的一種第三代核電站及其后續改進型號。

AP1000核電站板式熱交換器熱態性能驗收要求，板式換熱器在核電廠熱態功能試驗時，記錄板式熱交換器相關的參數，如圖1所示參數共6個，包括板式換熱器熱側的3個數據溫度T_IN、T_out和流量Q_h，冷側的3個數據溫度t_IN、t_out和流量Q_c。通過這6個數據計算出UA值，將此試驗工況下UA值和設計要求UA值比較，如果大于設計要求UA值為合格。

板式熱交換器是一種通過板片將冷水側和熱水側隔離并傳熱，通過墊片構造出不同流道的換熱器，換熱器的特點是機構緊湊，占地面積小，換熱效率高。在同一工況下可以用UA值來表征板式換熱器的換熱能力。

UA值是一個表征換熱器板式換熱器換熱能力或換熱效率的數值，這個數值除了和板式換熱器的構造，包括板片的型式、數量等有關外，還和試驗板式換熱器冷水和熱水進口的水溫和流速有關。

UA值定義為熱交換器實際交換的單位時間內熱量除以冷熱兩側的溫差，各側溫度見圖2，計算公式見下式：

UA＝傳熱量÷冷熱側的有效溫差＝Q÷ΔT

其中ΔT由于冷熱兩側共有4個溫度值，因此一般用對數溫差來表征冷側兩側溫差，公式如下：

ΔT＝(UTTD-LTTD)/ln(UTTD/LTTD)

UTTD＝T_IN-t_out

LTTD＝T_out-t_IN

其中：

ΔT——冷熱兩側對數溫差℃

T_IN——熱水側進口水溫℃

T_out——熱水側出口水溫℃

t_IN——冷水側進口水溫℃

t_out——冷水側出口水溫℃

目前，關于板式熱交換器的驗收標準只有GB/T?27698.3-2011“熱交換器及傳熱元件性能測試方法第三部分：板式熱交換”。該標準規定了板式熱交換器在廠內測試工況下的傳熱和流體阻力性能試驗方法。

測試工況是指熱流體溫度為50℃，冷流體溫度為30℃，冷熱兩側流體速度在0.5m/s，在3.2.3.4中規定“根據用戶需求和設備特征也可協商確定測試工況”，規范要求測試的板片一般在7片以上。