采用化学方法分析和计算压水堆核电厂调试阶段蒸汽发生器的泄漏量

压水堆核电厂蒸汽发生器作为反应堆冷却剂系统的关键设备,能够将一回路冷却剂的热量传递给二回路给水并产生饱和蒸汽供汽轮机做功,同时它也是构成第二道安全屏障的重要设备之一。在核电机组调试阶段,堆芯未装载核燃料的热态功能试验期间,将一回路压力升压并维持在设计的最高值,通过检测分析蒸汽发生器二次侧的硼浓度并计算一次侧向二次侧泄漏量的化学方法,能有效验证蒸汽发生器一、二次侧之间的密封性,从而确保核电厂在正常运行期间的放射性外泄剂量控制在可接受的范围内。     

M310机组蒸汽发生器传热管泄漏率与监测报警阈值的匹配分析

蒸汽发生器排污水γ活度监测通道和蒸汽发生器中16N和总γ活度监测通道都属于PAMS辐射监测通道,并符合冗余及多样性的考虑,即采用不同的测量方法,分别监测蒸汽发生器一次侧向二次侧的泄漏。本文通过分别计算现实工况和保守工况下,蒸汽发生器一二次侧不同泄漏率下的二回路核素浓度,研究两种监测通道之间的匹配关系,并给出了操作规程上的建议。     

蒸汽发生器二次侧流场三维数值模拟

基于FLUENT软件程序,采用多孔介质模型,在蒸汽发生器二次侧流场为单相流动的条件下,建立了蒸汽发生器二次侧流场的三维流动计算模型.计算核电厂稳态运行过程中蒸汽发生器二次侧的三维流场,得到整个流场的压力和速度分布.最后对数值模拟的流场进行了分析,得到比较满意的结果.     

蒸汽发生器二次侧^16N迁移时间的计算模型

用测量蒸汽中＾１６Ｎ的放射性活度来监测蒸汽发生器传热管的泄漏，是一项新的技术，该监测系统确定泄漏率的一个重要参数是＾１６Ｎ在蒸汽发生器二次侧的迁移时间，本文认为＾１６Ｎ泄漏工质是以汽相形成随二次测工质运动，根据蒸汽发生器二次侧工质的流动特点，将迁移的时间分成四段计算，并重点提出了管束区汽相运动的速度分布计算模型，用本文模型对秦山核电厂蒸汽发生器的＾１６Ｎ迁移时间进行了计算，并与法国电力公司的计算结     

核电厂蒸汽发生器运行中的安全问题

介绍了核电厂蒸汽发生器所发生的传热管降质现象。论述了预防传热管降质的各项措施和在役检查。包括二回路水化学监控、泄漏率监测、二次侧清洗、传热管涡流检验和目视检查等。     

基于多孔介质模型的快堆蒸汽发生器热工水力特性数值研究

蒸汽发生器（SG）作为钠冷快堆一次侧钠与二次侧水的热交换器,其可靠程度直接影响反应堆能否安全运行,因此对SG的一次侧热工水力特性的研究具有重要意义。本研究采用多孔介质模型,对快堆蒸汽发生器一次侧流场进行分析。通过对支撑板模型的计算,获得多孔介质控制方程的阻力源项。一次侧向二次侧的释热量通过系统程序Relap5计算,确定多孔介质控制方程的能量源项。通过用户自定义程序将动量源项与能量源项编译至FLUENT求解器中。通过FLUENT求解器求解控制方程,获得SG一次侧流场、压力场、温度场等信息。并通过对比模拟结果与设计值,验证了计算的准确性。      

核电厂蒸汽发生器传热管氦气检漏系统研究

本研究介绍了某核电厂蒸汽发生器传热管在役氦气检漏系统的原理及系统组成,并模拟了某核电厂蒸汽发生器在役大修期间传热管检漏试验。试验结果表明,最佳参数可设置为:蒸汽发生器二次侧氦气浓度份额为30%;抽气速率为 20 L/min;蒸汽发生器二次侧压力为0.6 MPa;系统漏点定位误差在0.5 m以内。本文研究的蒸汽发生器传热管在役氦气检漏系统可为国内核电厂安全、稳定地运行提供可靠的技术保障。      

核电厂蒸汽发生器二次侧三维流场分析

为弄清核电厂蒸汽发生器二次侧的流动和传热特性机理,以确保蒸汽发生器的稳定性,文章采用数值软件根据蒸汽发生器的结构特点和运行模式进行简化建模,利用相似原理,使用相变模块模拟了蒸汽发生器的二次侧汽液两相流的流场分布情况。研究了相同结构下不同给水比例对二次侧流场分布的影响,尤其是对空泡份额分布特性的影响。研究发现,不同的给水工况对直管段的空泡份额分布和流体流速分布都有明显的影响,但对传热管上部区域的空泡份额和速度分布的影响不大。     

蒸汽发生器二次侧三维两相流场稳态计算

采用多孔介质模型对蒸汽发生器二次侧流场进行分析。通过在多孔介质模型控制方程中添加附加的动量源项和能量源项来模拟蒸汽发生器内构件影响,动量源项中考虑下降段、管束、支承板和汽-水分离器的阻力;能量源项中添加一次侧对二次侧的释热。将控制方程在ANSYS FLUENT求解器中求解,得到蒸汽发生器二次侧区域的速度场、温度场、压力场、密度场和含气率分布。结果表明,蒸汽发生器内冷热侧流速、空泡份额、混合物密度相差很大;汽-水分离器进口空泡份额分布在0.63~0.98之间;压力在轴向逐渐降低,在支承板位置出现突降。     

压水堆蒸汽发生器一、二次侧稳态流场耦合分析

蒸汽发生器（SG）在运行过程中主要面临流致振动所导致的传热管破裂事故,而流致振动分析需以SG内的三维两相流场作为输入条件。采用多孔介质模型,对SG二次侧流场进行求解,同时耦合一、二次侧换热,获得SG二次侧速度场、温度场、压力场及流动含气率分布,并获得传热管一维的一、二次侧流体温度和换热系数及传热管温度分布。由于一次侧向二次侧释热极不均匀,SG内流场分布及汽水分离器内的含气率分布极不均匀;汽水分离器内的最大、最小含气率分别为0.62和0.05,该参数可为汽水分离器负载设计提供依据。通过计算还获得弯管区速度分布,该分布可为传热管的流致振动磨损评估提供输入条件。     

运行条件对蒸汽发生器热工参数影响的仿真研究

以减轻蒸汽发生器破管事故及考察核电站电力升级为目的,参考大亚湾核电站蒸汽发生器的运行参数,基于分布参数法建立了核动力蒸汽发生器一维数学模型,开发了基于MATLAB的动态仿真程序,进行了改变运行条件时蒸汽发生器热工参数仿真计算。计算结果表明:与满负荷正常运行条件相比,在降低二回路运行温度或增加二回路流量时,二回路预热段变短,出口焓大幅升高;质量含汽率在降低温度时提高54%,增加流量时提高28%;一、二回路及管壁整体温度降低;一回路和内壁温降增大。该计算结果揭示了蒸汽发生器的内在传热规律,可为缓解U形管恶化及提升电力的相关操作提供一定理论依据。     

核电站蒸汽发生器泄漏监测——氮-16辐射监测仪概述

蒸汽发生器是压水堆核电站核蒸汽供应系统的主要设备之一,对蒸汽发生器传热管进行泄漏监测关系到核电站的安全和经济运行。介绍了用于蒸汽发生器泄漏监测的氮-16辐射监测仪的概况、工作原理、系统组成等。     

基于时间序列神经网络的蒸汽发生器传热管泄漏程度诊断研究

针对蒸汽发生器U形传热管泄漏,本文提出了一种基于时间序列神经网络对蒸汽发生器传热管泄漏程度进行诊断研究的方法。首先,对核电厂蒸汽发生器U型传热管泄漏进行机理分析,构建其数学模型,提取其泄漏的直接特征参数,再依据Fisher得分法,提取其间接特征参数;其次,通过滑动时间窗口法从预处理后的时间序列数据中生成数据样本,作为时间序列神经网络的输入,并以蒸汽发生器U形传热管泄漏程度信息为标注,基于反向传播(BP)算法对五层神经网络系统进行训练,得到蒸汽发生器U形传热管泄漏的时间序列神经网络模型;最后,模拟核电厂运行过程蒸汽发生器U形传热管泄漏时的时间序列测试数据。仿真结果表明,时间序列神经网络对演变事件的处理具有较好的有效性和较高的泛化能力,对故障程度的诊断研究具有参考价值。     

蒸汽发生器泄漏率监测仪修复经验总结

目前压水堆核电站使用辐射监测仪对主蒸汽管道中的N-16核素浓度进行连续监测,由于蒸汽发生器泄漏监测仪长期工作在高温高湿环境下,普遍存在故障率偏高的问题,影响到了核电站相关系统的正常运行。从6台SGLM201型蒸汽发生器泄漏率监测仪的故障诊断、故障原因分析、修复技术研究等方面入手,分析了总γ计数异常闪发故障、稳峰异常故障...     

三门核电AP1000机组辐射防护设计分析

三门核电AP1000机组为第三代核电机组,在辐射防护设计中采用了一回路加锌、较高pH值运行、停堆氧化操作、蒸汽发生器一回路水室电解抛光、优化设备维修、优化屏蔽设计、无线剂量监测等措施,以期降低机组辐射水平和职业照射剂量。本文介绍了三门核电AP1000机组在功率运行及大修期间的辐射水平和职业照射剂量数据,并与国内CPR1000机组的相关数据进行了对比,对AP1000机组的辐射防护设计进行分析,给出了三门核电AP1000机组在辐射防护运行管理及技术改进方面的建议。     

A theoretical model for the calculation of large transients in nuclear natural-circulation U-tube steam generators (Digital code UTSG)

A newly developed nonlinear transient model for the calculation of the dynamic behaviour of a vertical natural-circulation U-tube steam generator together with its steam removal system is presented. The steam generator is considered to consist of a heat exchange section, a top plenum, a downcomer region and a steam removal system with a sequence of relief and/or safety valves, isolation, bypass, turbine-trip and turbine-control valves and a steam turbine. Possible perturbations from outside can be: inlet water temperature, inlet water mass flow and system pressure on the primary side, feed water temperature, feed water mass flow and outlet steam mass flow disturbed by actions of the different valves within the steam removal system on the secondary side. Based on this theoretical model the digital code UTSG has been established. Post-calculations of start-up tests at a PWR nuclear power plant simulating perturbations both on the primary and secondary side of the steam generator and similar calculations for the corresponding ATWS-cases will show the efficiency of the code UTSG and the underlying theoretical model.     

PGV-1500 steam generator. New problems and solutions

The basic questions concerning the development of a steam generator for a nuclear power plant with a VVé R-1500 reactor are presented. The basic design requirements which follow for steam generators from experience in operating analogs at nuclear power plants and taking account of the requirements for a reactor system are presented. The special features inherent to horizontal-type steam generators, which have been mastered and are used in nuclear power plants in our country, are noted. The domestic and world operating experience is taken into account in the development of the design. It is concluded that the design of the PGV-1500 steam generator satisfies the requirements for the concept of a VVéR reactor facility for a 1500 MW(e) unit of a nuclear power plant and is competitive on the world market for power-generating equipment for nuclear power plants. __________ Translated from Atomnaya énergiya, Vol. 99, No. 6, pp. 416–425, December, 2005. An erratum to this article is availabel at .     

非能动应急堆芯余热排出系统对核电厂失去厂外电源事故的影响

研究建立了蒸汽发生器二次侧非能动应急堆芯余热排出系统热工水力特性的物理与数学模型，并编制了计算机程序。以中国秦山核电站的数据为依据，计算和分析了在失去厂外电源事故典型工况下，该系统投入运行时对瞬态热工水力特性的影响。