蒸汽发生器局部热处理二次侧内件变形的分析方法研究

在核电蒸汽发生器环缝局部热处理过程中,防止因二次侧内件变形导致的换热管凹痕(Tube Ding)损伤,是新一代蒸汽发生器制造的关键技术之一。为模拟蒸汽发生器局部热处理过程中管板以及二次侧内件的变形情况,本文提出了一套二次侧内件变形(管系支承板转角)的计算方法;建立了数值计算模型;研究确定了变形评定准则,为研究防止换热管凹痕的热处理工艺奠定了理论基础。     

AP1000核电机组蒸汽发生器的安装

与以往的核电机组设计不同,第三代压水堆AP1000核电机组蒸汽发生器的结构和支撑设计比较独特,这决定了AP1000机组蒸汽发生器的安装工艺将与已建核电机组蒸汽发生器的安装有所不同。 介绍了AP1000机组蒸汽发生器的支撑结构及其安装特点,提出了AP1000机组蒸汽发生器的安装工艺。     

AP1000与大亚湾核电站蒸汽发生器的对比与分析

通过对AP1000蒸汽发生器和大亚湾核电站蒸汽发生器进行对比,从结构、运行参数和工作性能方面分析了两系统之间的差异。指出了AP1000蒸汽发生器在结构上有既高且细的特点,U型管排列呈三角形,蒸汽发生器连接两个冷却剂泵。在运行参数上表现出换热面积大的特点,从而产生的热应力小。在工作性能上体现出U形管换热性能强,振动性能优良的特点,能够满足高功率核电站设备要求。但就泵与蒸汽发生器连接方式的性能,还需进一步研究。     

核电固定管板式蒸汽发生器膨胀节设计

通过计算壳体轴向应力、换热管轴向应力、换热管管板焊接接头拉脱力,说明核电固定管板式蒸汽发生器设置膨胀节的必要性。给出膨胀节主要性能指标,分析波形参数对膨胀节性能影响规律。根据该型蒸汽发生器运行环境和结构特点,设计波纹管膨胀节。最后对膨胀节进行应力评定、疲劳评定和稳定性校核。     

涡流发生器强化换热和压降特性的实验设计

针对强化气侧换热是提高换热器效能的关键,设计建立了研究涡流发生器强化换热性能和压降特性的实验测试系统。通过对涡流发生器强化换热机理及压降特性的分析,建立了研究不同结构和尺寸的涡流发生器的实验装置,并详细介绍了实验方案和程序。实验采取的是气-水逆流换热装置,空气、热水入口温度在基本保持不变的情况下,测量换热板壁面温度、气水进出口温度、水流量、风速和气侧压降,研究不同工况下涡流发生器的强化换热性能和压降特性。可选取不同形状的涡流发生器进行对比性实验和优化实验,以更好地评价涡流发生器的性能,为涡流发生器的模型优化和改进提供实验基础。     

300MW机组富氧煤粉锅炉燃烧和烟气系统动态特性仿真分析

以300 MW机组富氧煤粉燃烧锅炉为研究对象,采用一体化模型开发平台(IMMS),建立整体机组的仿真模型,在BMCR工况下,分析了给煤机转速、一次再循环风机挡板开度等扰动对机组锅炉燃烧和烟气系统动态特性的影响。结果表明:给煤机转速扰动对燃烧和烟气系统中烟气流动和换热的直接影响较大,对烟气侧参数和蒸汽侧参数均有一定影响;一次再循环风机挡板开度扰动、二次再循环风机转速扰动和烟气压缩机转速扰动主要影响烟气侧的烟气流动,进而影响锅炉系统的换热,对蒸汽侧参数的影响相对较弱。     

核电厂立式自然循环蒸汽发生器数学模型的建立

建立了压水堆核电站立式自然循环式蒸汽车发生器的数学模型,包括一次侧、二次侧下降区段、二次侧沸腾区段、二次侧汽水分离区段等４个控制体。可以模拟：以一次侧到二次侧的传热;一次侧和二次侧的质量、能量动态特性;水位动态等。列出了描述蒸汽发生器模型的质量、能量守恒方程以及流量方程和传热方程。利用此模型可以模拟蒸汽发生器的动态性能,或与其它核电站模型一起构建核电站系统模型以供仿真分析研究或开发核电站仿真机之用。     

压水堆核电站二回路水质状况分析

本文就国内外核电机组二回路水质标准，水质状况进行了调查研究。其中包括：除盐水水质，凝结水水质，蒸汽发生器给水水质及蒸汽发生器二次侧水质。列举了部分火电机相应的水质标准。叙述了不同水质的适用范围，并就有关水质状况进行了分析比较。     

蒸汽发生器一次侧阻力估算探讨

介绍了压水堆立式自然循环蒸汽发生器一次侧阻力估算方法。以AP1000蒸汽发生器的结构尺寸、热工参数等作为输入条件,根据此方法一次侧阻力进行计算,并将计算结果与西屋公司的设计结果进行了比较。     

侧置梯形翼翅片管换热器流动与传热特性

针对某翅片管换热器的设计开发,应用RNG k-模型及SIMPLE算法,研究了侧置梯形翼纵向涡发生器的翅片管换热器和平直翅片管换热器在顺排和叉排两种排列方式下其流动与换热耦合特性。在雷诺数500~4 000的范围内,采用侧置梯形翼涡流发生器,顺排布置时,翅片管换热器综合性能因子提高了9.43%~22.67%,叉排布置时,综合性能因子提高了4.89%~14.87%。研究结果表明,侧置梯形翼涡流发生器可以有效地改善温度场和速度场的协同性,提高其换热能力,为设计高性能换热装置提供了参考。     

AP1000蒸汽发生器换热面积计算探讨

介绍了立式自然循环蒸汽发生器U形管换热面积计算方法。按AP1000蒸汽发生器的设计输入要求,根据此方法对AP1000蒸汽发生器进行了换热面积的计算,并将计算结果与国外公司对AP1000蒸汽发生器传热面积的设计结果进行了比较。     

压水堆蒸汽发生器时间常数测试方法研究

蒸汽发生器时间常数能够反映反应堆能量转换为一回路蒸汽能量的响应情况,对发电机组功率调节具有重要的作用。为了准确获取蒸汽发生器时间常数,本文提出一种蒸汽发生器时间常数测试方法。首先通过笔者设计的蒸汽发生器时间常数测试系统获取压力、温度、位移、功率等测试数据,然后在ADPSS软件上建立压水堆蒸汽发生器模型,最后通过最小二乘法使蒸汽发生器模型的仿真曲线与核电机组实测曲线一致,由此可确定蒸汽发生器时间常数。蒸汽发生器时间常数的有效获取,可以指导核电汽轮机对发电机组功率的调节节奏,防止发电机功率出现过调、调节量不足以及调节过程不稳定等现象。     

CPR1000机组蒸汽发生器裕度问题分析

国内新投产的CPR1000机组普遍存在蒸汽发生器(SG)裕度试验不满足验收准则要求的问题,表现为蒸汽发生器出口压力低,已影响到汽轮机出力。对此,本文通过设计分析、试验验证和现场视频检查等手段进行了系统分析。以Framtone公司和Westinghouse公司设计的55/19型、60F型和Δ125型蒸汽发生器为研究对象,利用设计数据搭建数学模型,对传热面积进行了校核计算;考察了堵管率、一回路流量和一回路平均温度对蒸汽发生器出口压力的影响;验证计算了早期及新投产核电厂蒸汽发生器裕度试验数据;最后根据现场对蒸汽发生器的视频检查情况,确定新投产的CPR1000机组裕度考核不合格的根本原因为二次侧的结垢。     

自然通风直接空冷系统蒸汽分配管阻力特性研究

新型自然通风直接空冷系统结合了传统直接空冷和间接空冷的优点,是电站冷端系统的重要选择之一。然而,目前国内外学者对直接空冷系统流动换热性能的研究并不充分,尤其是对于蒸汽分配管的流量分配及阻力特性研究则更为缺乏。采用数值模拟方法,建立了某660 MW机组自然通风直接空冷系统数学物理模型,包括自然通风直接空冷系统空气侧模型和树杈形蒸汽分配管道蒸汽侧模型,开发了直接空冷系统空气侧和蒸汽侧耦合计算方法,研究了不同环境风速下自然通风直接空冷系统竖直布置空冷凝汽器双层冷却三角流动换热性能与塔内蒸汽管道的蒸汽流量分配和阻力特性之间的相互作用规律,获得了不同气象环境条件下该自然通风直接空冷系统空气侧流动换热规律、蒸汽流量分配及蒸汽分配管道阻力特性变化规律。结果表明:有风条件下,冷却三角两层翅片管束流动换热性能存在差异,导致蒸汽流量分配曲线和阻力特性曲线向侧风扇区偏移;无风条件下,通过该树杈型蒸汽分配管道的蒸汽流量和压降分布均匀,体现了该蒸汽管道结构设计良好。该研究结果可为自然通风直接空冷系统的设计和运行提供参考。     

核电机组二回路防腐蚀方法

<正>西门子KWU集团制造的蒸汽发生器至今已有62台在运行,使用了总数约25万根管子。这些蒸汽发生器的良好性能在于使蒸汽发生器的设计、采用的结构材料和二回路系统的水化学三者之间协调。     

高压加热器不锈钢换热管的耐腐蚀性能及使用建议

不锈钢换热管在火电及核电机组中常被选用,与碳钢换热管相比,不锈钢换热管具有更优异的抗氧化性能及抗冲刷性能。在某型高压加热器设计中,选用了不锈钢管作为换热管。根据不锈钢换热管材料的特性,分析了产生腐蚀的原因,并对使用环境和生产制造工艺,提出了具体要求。     

CPR1000机组蒸汽发生器面积的计算方法探讨

介绍了立式自然循环蒸汽发生器U形管换热面积计算方法,按照国外55/19型蒸汽发生器的设计要求,利用不同的计算方法对该蒸汽发生器进行了换热面积的计算。结果表明:分区计算方法和整体计算方法精度类似,但不同计算模型的计算结果偏差较大。     

AP1000核电机组蒸汽发生器的吊装

第三代压水堆核电机组和以往的核电机组不同,在设计和建造方面都有许多特点.蒸汽发生器的结构和支撑方式均有改变,所以,需重新考虑AP1000机组蒸发器的安装工艺,并提出了蒸汽发生器的安装方案.     

两相闭式热虹吸管传热性能的研究

本文讨论了工质充液量对垂直运行的两相闭式热虹吸管起动性能、总换热系数、轴向温度分布和蒸汽温度对传热性能的影响。通过大量实验,确定了最佳充液量为热虹吸管容积的30%左右。为中、低温热管换热器的设计、制造提供了可靠的参数依据。     

第四代核电站蒸汽发生器换热组件投产

正日前,由清华大学核能与新能源技术研究院自主研发的第四代核电站蒸汽发生器的换热组件已研制成功,并顺利投产。这批换热组件将应用于高温气冷堆示范电站,标志着蒸汽发生器换热组件制造实现工艺突破,并具备产业化条件。高温气冷堆技术,是我国"863"计划建立初期规划的先进核能技术之一。据清华大学核能与新能源技术研究院有关人员介绍,换热组件是高温气冷堆蒸汽发生器中的核心关键部件,结构复