核电站常规岛主厂房结构抗震性能设计

核电站常规岛主厂房结构布置受限于工艺流程,含较多的错层、跃层,使结构的刚度与质量分布严重不均匀,往往超过了规范的适用条件,地震期间若出现功能中断或设备受损都将造成巨大的损失。基于性能的抗震设计应用于主厂房结构的抗震设计与评估中,在承载力和变形能力两个方面量化其抗震水平,确保主厂房的抗震能力满足预期设防目标。承载力依据现行抗震规范设计,变形能力的评估细化到构件的层次进行,在此基础上选取了5条地震波记录对典型常规岛主厂房结构进行弹塑性分析。结果表明:核电站常规岛主厂房结构能够在地震作用下保持不倒塌,结构具有较大冗余度,能保证核岛安全。     

核聚变发电厂常规岛主厂房土建设计研究

目的  核聚变发电是未来核能利用的一种方式。为了研究其常规岛土建设计最优方案,需要结合过往常规火电,以及其他核电常规岛的设计技术进行探讨。 方法  通过从主厂房结构体系、汽机房屋盖结构、汽轮发电机基座选型以及主厂房防火设计四个方面开展方案对比分析。 结果  提出了核聚变发电厂常规岛相应的土建设计方案和设计建议。 结论  成果可以为类似工程项目提供参考。     

常规岛主厂房基于变形的抗震性能研究

为了确保工作人员安全的情况下同时保障常规岛主厂房内的贵重设备在大震情况下不至于遭受到较大的损失,常规岛主厂房的抗震设计要求应该采用更高标准,因此文章采用基于结构变形的抗震设计方法。针对常规岛主厂房的变形特点,在小震,中震和大震作用下,通过有限元软件SAP 2000进行静力弹塑性分析和动力时程分析。用SAP2000对常规岛主厂房整体结构进行建模时,设置了整体建模参数和结构分析系数,并按照《建筑抗震设计规范》要求选取了3条实际地震波和2条人工波,进行静力弹塑性分析和动力时程分析后获取了常规岛主厂房在不同地震水准作用下整体层间位移角。分析结果表明,常规岛主厂房结构整体在小震、中震以及大震作用下,不论是横向地震作用还是纵向地震作用下的层间位移角平均值远小于设定的整体层间位移角限值,符合预期设定变形目标要求。     

核电站常规岛厂房竖向标高设计影响分析

一般核电厂重要厂房的内部布置在原型设计的总体方案中已经标准化,包括常规岛厂房的内部分层和重要设备的布置。厂房竖向标高指在电厂设计初期确定厂房的底层相对于厂址总平面零米标高的相对高度。核电厂循环水量大,循环水泵是常规岛侧最大的能耗用户,凝汽器水室标高的变化,对循环水泵的能耗非常敏感。结合工程实践和国内外对常规岛厂房竖向布置的研究成果,通过整体上下调整常规岛厂房标高以充分利用虹吸可利用高度的布置方法,需要考虑凝汽器水室底部排水,厂房起吊跨的净空高度,厂房与厂外总平面的交通等问题等,定性地分析了需要考虑的影响因素,为各新建厂址常规岛厂房竖向标高定位提供参考。     

核电机组常规岛热力系统分析

以某核电机组常规岛为研究对象,运用分析法对热力系统中的热力设备或热力过程的损失和效率的分布进行了计算.基于汽轮机做功过程和加热器换热过程指明了影响汽轮机和加热器的损失和效率的热力参数,对所得经济指标的分布规律进行了阐释.结果表明:在常规岛热力系统中,汽轮发电机组的损失最大,低压缸具有一定的节能潜力;汽轮机末级长叶片设计对核电机组热经济性的影响较大;核电机组的节能潜力可通过冷端系统优化进行挖掘.     

核电常规岛给水泵CAP1400转子动力学分析

针对常规岛给水泵CAP1400可倾瓦滑动轴承-转子系统安全、平稳运行问题,利用有限元QZ算法计算不同支撑工况下的临界转速。首先设计五瓦可倾瓦轴承,计算了轴承的油膜厚度、刚度和阻尼等非线性动力参数;其次,建立轴承-转子系统模型,采用油膜的特性数据求解可倾瓦轴承-转子系统在刚性支撑、弹性支撑以及"湿态"支撑工况下的临界转速;最后,对给水泵进行联机试验,采集不同流量工况下轴承不同方位的振动值。结果表明:可倾瓦轴承的油膜厚度在0.04-0.05 mm之间,刚度随着转速的增大而增大,而阻尼反之;刚性支撑下的临界转速大于弹性支撑,而"湿态"工况下水膜刚度的增加使得一阶临界转速在8 100-8 777 r/min之间,远大于实际运行速度;试验测得轴承垂直、水平和轴向上振动值与振动速度均满足国家标准。临界转速的计算与试验结果为CAP1400常规岛给水泵可倾瓦轴承-转子系统安全平稳地运行提供了设计依据。     

350 MW机组主厂房布置优化分析

介绍了目前火力发电厂350 MW等级机组主厂房布置几种主要方案,分析了主厂房布置方案的设计思路、优化原则,提出优化建议;对主厂房布置进行模块化设计,通过对汽机房、锅炉房布置的优化、比选、组合,根据不同的情况得出最佳组合方式,以降低主厂房容积。分析表明:四大管道重量,减少建设周期和投资造价;经过综合比较,对于350 MW等级机组的主厂房布置,联合侧煤仓布置方案在主厂房容积、投资造价方面均具有明显的优势,最后以“华能荆门一期(2×350 MW)热电联产工程”为例,介绍了联合侧煤仓布置方案的优化过程。     

向家坝水电站地下主厂房锚索预应力监测分析

由于向家坝水电站右岸地下主厂房所处岩石地质条件复杂,大洞径洞室开挖施工中,为约束围岩有害变形、重新调整岩体内部应力分布、提高围岩整体安全度,在顶拱及上下游高边墙采取了预应力锚索加固等措施.总结了预应力锚索测力计现场率定、安装技术要点,分析了预应力各阶段变化规律和损失影响机理.结果表明洞室内锚索施工质量与锚固效果均较好.     

抗侧滚扭杆对车辆动力学性能的影响分析

利用SIMPACK软件建立了车辆整车动力学模型,分析其线性临界速度及非线性临界速度,结果显示其临界速度完全满足设计要求。通过改变抗侧滚扭杆扭转刚度来考察其对于车辆运行性能的影响,进一步分析了该型车在直线及曲线状态下的性能。     

带构造柱混凝土多孔砖墙片抗震性能试验研究

通过带构造柱混凝土多孔砖墙片在低周往复荷载作用下的拟静力试验,研究了带构造柱混凝土多孔砖墙片的破坏特征与机理及构造柱与墙片的协同工作机理,分析了墙片在承载力、耗能、刚度、延性和构造柱钢筋等方面随荷载变化的特征与规律,基于有限元计算、等效弹性反应原理分别分析了墙片在低周往复荷载作用下的破坏机理、墙片的抗倒塌机理,获得了较多有益结论,对推动墙体改革、建筑节能和环境保护产生积极作用,具有显著社会和经济效益,为混凝土多孔砖在抗震地区的推广应用及相关规程的编订、修改提供了依据,可供借鉴.     

核电常规岛主厂房布置对火电厂的启发

为了降低火电厂循环水泵的轴功率(即扬程),通过对某核电厂常规岛主厂房半地下布置模式进行技术和经济分析,半地下布置模式对降低循环水泵功率效果显著,收益回报率高。这启发我们:对于火电厂,可以通过降低主厂房布置或降低凝汽器安装高度达到降低循环水泵的扬程,希望核电厂的经验能对常规火电厂主厂房布置有借鉴意义。     

浅谈核电站常规岛厂房设计

常规岛作为核电站的三大组成部分之一,其建筑结构设计水平直接关系到整个核电站的优劣,结合近二十年的核电站常规岛厂房设计经验,阐述了常规岛屋盖结构、屋面和外墙面、地下结构防水和厂房结构型式比较等方面的设计经验及需注意的问题,可供广大核电站设计和建设人员在工作中参考和借鉴。     

核电在中国中长期能源供应体系中的作用

研究核电发展问题,需要放置于能源电力的宏观体系中予以综合考量。文章研究了中国电力的供需形势,建立了电力供需平衡模型,对2040年之前的电力供需情况进行了预测分析。在综合考虑11类边界条件,并参考主要发达经济体能源发展历史的基础上,建立了中国6类一次能源消费预测模型,对2040年之前的一次能源消费情况进行了预测,给出了“核能低值”、“核能高值”两类预测结果。分析了世界核电的发展历史,对其进行了五个阶段划分,并论述了各阶段的核电发展情况、发展驱动力、影响因素等问题,还研究了美国、法国、德国等三个典型国家的核电发展历史,总结了经验教训。研究了世界铀矿资源量及储用比情况,为衡量铀资源的宏观转化效率,定义了铀资源转化比指标,并对主要经济体进行了对比研究。上述研究的主要结论为:(1)中国化石能源消费将在2030年之前见顶,一次能源消费将进入缓慢增长或维持阶段;(2)中长期来看,核能、非水可再生能源将分担新增能源消费和化石能源替代需求;(3)在电力供应严重过剩的情况下,核电的大规模开工建设预计将延至2025年以后;(4)至2040年,中国一次能源消费总量预计将达到57.4亿吨标准煤当量(tce),其中,核能消费占比在4.5%～7.5%之间,非水可再生能源消费占比在13.6%～16.6%之间;(5)总体来看,世界拥有充足的铀矿资源储备,可满足“铀基”核能的长期发展,此外,2040年之前的铀矿资源价格也将难以回到2007年的高位;(6)中国铀资源转化比仅为世界平均值的56.6%,需要在乏燃料处理及燃料循环利用方面提升技术水平和处理能力。     

微网并网容量分析

将分布式发电以微网形式接入到主电网中并网运行,与主电网互为支撑,是充分发挥分布式发电的最有效方式之一.研究微网并网规模,明确主电网接纳微网的能力,将充分发挥新能源及可再生能源的优势,实现主电网与分布式新能源及可再生能源发电的协调发展,有利于引导与规范微网接入主电网,确保主电网的安全、稳定、经济、高效运行.从微网并网系统的特点出发,分析了微网并网的相关问题,研究了微网并网对主电网的影响,同时对微网并网容量即主电网接纳微网能力进行分析,最后结合算例针对微网并网的稳态分析,通过仿真实现了对微网并网容量的确定.     

核岛蓄热能力及对一次调频的影响

为了分析核电机组核岛蓄热能力及对一次调频的影响,以国内某M310压水堆核电机组为例,对机组蒸汽发生器蓄热量、一次回路蓄热量及温度效应对蓄热的影响进行了理论分析及研究。在此基础上,利用能量守恒原理,建立了一、二次回路及核岛整体能量守恒方程,得到核岛蓄热计算模型,并利用理论方法计算得到蒸汽发生器和一次回路的蓄热系数及蓄热时间常数,同时利用核电配套仿真机仿真结果进行验证。结果表明:模型计算结果与仿真结果差别较小,满足工程计算的要求;由于温度效应的存在,核电机组具有强大的自稳性,从热量的表现形式上看,核电机组具有强大的蓄热能力,完全能够满足一次调频的能量需求。     

我国岛屿核电厂址关键性问题分析

通过对岛屿核电厂址的大容量电力送出、核应急、极端气象条件下安全运行、综合效益等四个关键性问题分析,提出了开发岛屿核电的可能性,以及如何解决上述关键性问题的可能方案,得出了岛屿核电开发不仅可能,而且在经济上也具有一定竞争力的观点。旨在抛砖引玉,以促进我国对岛屿核电的开发工作。     

海岛核电厂址应急撤离能力分析研究

核电厂厂址选址阶段需要从应急角度考察厂址条件,为后续应急计划的有效实施打下良好的基础。我国之前的核动力厂厂址无论是滨海还是内陆均位于大陆之上,而鉴于海岛厂址地理环境条件的特殊性,为确保核电厂的纵深防御最后环节——应急响应的有效性,保护公众和环境,并借鉴其他核动力厂在应急审查中出现的问题,对海岛核电厂址应急撤离能力进行分析,从而为应急决策提供技术支持。以某拟建海岛核电厂址为例,基于目前的厂址条件,分别对通过跨海大桥撤离和轮船撤离进行了评估和模拟。     

基于电力平衡的西北电网核电接纳能力分析

在分析西北电网的负荷特性及峰谷差情况的基础上,基于电力平衡计算了西北电网2020年、2025年、2030年3个水平年的核电接纳能力,分析了西北大规模风电开发对核电接纳能力的影响。结果表明:西北电网接纳核电能力与风电开发规模和进度紧密相关。在不考虑风电的情况下,西北电网2020—2030年可接纳核电能力为26 000～48 500 MW。若考虑全额收购规划风电情况下,西北电网2020年前已无核电调峰空间,2030年也仅有最大约12 000 MW的核电空间。