直流蒸汽发生器建模与仿真研究

以B&W公司直流蒸汽发生器（OTSG）为对象,基于仿真支撑软件APROS平台中的基本模块,建立了图形化的直流蒸汽发生器模型;利用不同的APROS两相流计算模型进行仿真,对比分析后选取六方程计算模型;将2种模拟工况下的仿真结果与压降和传热系数经验关系式的计算结果进行对比,根据对比结果修正模型的压降和传热系数;将设定工况下的稳态及动态仿真结果与国内外实验数据对比,验证了本文模型的准确性。      

超超临界MC系统运行特性及优化研究

MC系统利用回热式小汽轮机能够降低中间再热机组的抽汽过热度。以MC系统为研究对象,建立了主汽轮机和小汽轮机相互耦合的全工况数学模型,基于Labview开发仿真试验平台,以试验为基础提出了系统优化方法。结果表明:MC系统中回热式小汽轮机随负荷降低存在做功溢出,需通过进汽节流来实现主机与小汽轮机相互协调;背压辅助调节功率的优化方法能够有效减少回热式小汽轮机进汽节流,从而提高MC系统的经济性。     

事故容错燃料安全性能初步分析

事故容错燃料（ATF）是通过提高燃料材料热物性或包壳材料抗高温氧化性能来加强核燃料的事故容错能力，从而使核燃料能长期忍受严重事故。使用二次开发适用于ATF的RELAP5程序，对UO₂-FeCrAl、FCM-FeCrAl这两种ATF和传统核燃料UO₂-Zir-4进行大破口失水事故安全分析。对比事故分析结果可知：相较于传统UO₂芯块，稳态运行工况下，热导率高的FCM芯块具有更低的燃料中心温度和更小的燃料径向温度梯度，同时在瞬态事故工况下，FCM芯块具有更低的瞬态初始温度和更小的燃料温度增长速率。相较于传统Zir-4包壳，在瞬态事故工况下，FeCrAl的包壳峰值温度更小，达到的时间更晚，同时由于FeCrAl包壳具有良好的抗高温氧化性能，事故过程中产生的氢气质量更小。     

回热式给水泵汽轮机优化配置研究

针对回热式给水泵汽轮机系统中的功率协调问题,分析了进汽节流调节、排汽补汽调节和发电机调节3种配置方案的控制方法与特点。以1000MW超超临界二次再热机组为研究对象,建立机组全范围仿真模型,研究了上述3种方案的热力性能差异。结果表明:随机组负荷的增加,小汽轮机与给水泵的功率差值先增大后减小,在70%THA工况附近达到最大值19.3MW;进汽节流调节方案节流损失较大,经济性最差;排汽补汽调节方案可减少进汽节流,提高给水温度,但增加了抽汽过热度,经济性优于节流调节;发电机调节方案经济性最佳,在低负荷下节能效果更加显著。     

直流蒸汽发生器动态特性与小破口故障仿真研究

以B&W直流蒸汽发生器为对象,基于过程仿真软件（APROS）支撑平台中的基本模块,建立了图形化的直流蒸汽发生器仿真模型。对模型进行变工况下的稳态和动态仿真,由结果可知,一次侧入口焓值与二次侧出口压力对稳态特性影响最大,一次侧入口温度对动态特性影响最大。进一步研究直流蒸汽发生器发生换热管破裂事故时,破口位置和破裂程度对其运行特性的影响。结果表明,破口发生位置接近一次侧入口时,对直流蒸汽发生器运行影响最大;换热管破裂对直流蒸汽发生器运行特性的影响随着破裂程度的增加而增大。      

回热式给水泵汽轮机运行方式研究

基于Labview软件建立全范围仿真模型,对回热式给水泵汽轮机与主汽轮机协调的运行方式进行了验证及对比分析。结果表明:随着负荷降低,给水泵功率较给水泵汽轮机输出功率降幅更大;背压调节和进汽节流相结合的运行方式不仅能够满足功率要求,而且能够保证机组高效经济运行。