[發明專利]一種蒸汽發生器二次側動態特性試驗模擬裝置

有效

• 申請號: 201910324647.2
• 申請日: 2019-04-22
• 公開（公告）號: CN110264867B
• 公開（公告）日: 2021-08-03
• 發明（設計）人: 雷歡;黃偉德;趙翠娜;趙觀輝;田茂林
• 申請（專利權）人: 中國艦船研究設計中心
• 主分類號: G09F9/00
• 分類號: G09F9/00
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 胡建平;周舒蒙

本發明公開了一種蒸汽發生器二次側動態特性試驗模擬裝置，包括蒸汽發生器模擬模塊、壓力控制模塊和數值仿真計算模塊，蒸汽發生器模擬模塊包括蒸汽發生器模擬罐，蒸汽發生器模擬罐的入口與給水管道連通，給水管道上設進口流量傳感器和給水閥，蒸汽發生器模擬罐的出口設出口流量傳感器；蒸汽發生器模擬罐內設壓力傳感器和水位傳感器；蒸汽發生器的頂部設排氣管道，排氣管道A的出口配置有排氣調節閥；所述進口流量傳感器、出口流量傳感器及排氣調節閥均分別與數值仿真計算模塊相連。本發明的有益效果為：利用仿真模型與實物模型相結合，實現了蒸汽發生器虛假水位的模擬，為二回路系統給水控制策略的驗證提供試驗對象和參考依據。

技術領域

本發明涉及二回路系統試驗裝置，具體涉及一種蒸汽發生器二次側動態特性試驗模擬裝置。

背景技術

蒸汽發生器是連接核動力系統一回路和二回路系統的重要組成設備，其運行性能關系到整個核動力系統的運行安全性及穩定性。運行狀態下，當蒸汽發生器負荷突然增大時，由于蒸汽壓力下降，其液面下兩相混合物平均空泡系數會突然增大，造成水位急劇上升。實際上，由于給水流量此時并未發生變化，蒸汽流量的增大破壞了蒸汽發生器的物料平衡，蒸汽發生器的水位很快會降下來，這種現象稱為虛假水位。由于虛假水位的存在，給蒸汽發生器水位調節帶來了一定的困難。在動態過程開始時若馬上依據虛假水位信號關小給水調節閥，會使擾動加劇，使調節品質惡化：如果水位過高，就會影響汽水分離效果，造成蒸汽品質惡化，影響后續裝置(如汽輪發電機等)正常運行；如果水位過低，傳熱管束可能露出水面形成局部干燒，而且這一區域的傳熱管束可能因水中沉積了大量鹽分而使腐蝕加劇，同時會在下降管中形成水位的上下波動，產生交變熱應力使材料腐蝕疲勞加劇。不僅如此，虛假水位會導致水位調節失真，從而嚴重影響蒸汽發生器和整個裝置的正常、安全運行。當負荷急劇增加時，倘若不能及時增大給水流量，由于蒸汽壓力下降會使下降管中水的過冷度減少，甚至可能達到飽和狀態甚至過熱狀態而汽化，這會使下降管中的介質倒流，破壞蒸汽發生器的自然循環；同樣在二回路負荷增加時迅速補入過量的。因此，對蒸汽蒸汽發生器二次側動態特性的模擬顯得非常有必要。

發明內容

本發明的目的在于，針對現有技術的不足，提供一種蒸汽發生器二次側動態特性的試驗模擬裝置，實現蒸汽發生器二次側虛假水位特性和蒸汽壓力反滑特性模擬分析，為實際生產中二回路給水控制提供參考。

本發明采用的技術方案為：一種蒸汽發生器二次側動態特性的試驗模擬裝置，包括蒸汽發生器模擬模塊、壓力控制模塊和數值仿真計算模塊，其中，

蒸汽發生器模擬模塊包括蒸汽發生器模擬罐，蒸汽發生器模擬罐的入口與給水管道連通，給水管道上設進口流量傳感器和給水閥，蒸汽發生器模擬罐的出口設出口流量傳感器；蒸汽發生器模擬罐內設壓力傳感器和水位傳感器；蒸汽發生器的頂部設排氣管道，排氣管道A的出口配置有排氣調節閥；所述進口流量傳感器、出口流量傳感器及排氣調節閥均分別與數值仿真計算模塊相連；

壓力控制模塊包括穩壓罐和空壓機，所述穩壓罐的入口通過第一管道與空壓機的出口相連；穩壓罐的出口通過第二管道與蒸汽發生器模擬罐頂部的蒸汽入口連通，第二管道上設有補氣調節閥；所述補水閥與數值仿真計算模塊相連。

按上述方案，所述數值仿真計算模塊包括相連的計算機和I/O機柜，計算機內置有基于relap5建立包含反應堆及一回路、蒸汽發生器的熱工水力模型的仿真程序，I/O機柜設有輸入信號接口a、輸入信號接口b、輸出信號接口c和輸出信號接口d，其中輸入信號接口a與進口流量傳感器相連；輸入信號接口b與出口流量傳感器相連；輸出信號接口c與補水閥相連；輸出信號接口d分別與補氣調節閥和排氣調節閥相連。

按上述方案，在排氣管道A的出口還配置有排氣安全閥A。

按上述方案，所述第一管道上配設有壓縮空氣止回閥。

按上述方案，穩壓罐的頂部設有排氣管道B，排氣管道B的出口配置有排氣安全閥B。

本發明的有益效果為；