本发明专利技术公布了一种热工综合试验装置的热损失测试方法，包括以下步骤：a、确定热损失测试工况，b、建立热损失测试工况，c、阻断二回路系统、余热排出系统、冷源模拟系统的冷源，d、开展热损失测试，e、判断热平衡状态，本发明专利技术所述热损失测试思方法简单可靠，热工综合试验装置的热损失功率为热平衡状态下的主热源模拟器、次热源模拟器的热源功率之和，本发明专利技术所述热损失测试方法不依赖低流速流量测量精确度、对温度测量精确度要求不高、不需要进行复杂数据处理，没有累计误差，即可获得高精确度、高可靠性的热损失测试功率。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及热损失测试
，具体涉及一种热工综合试验装置的热损失测试方法。
技术介绍
在核动力
，热工综合试验装置必须准确地模拟核反应堆系统及专设安全系统原型，其中热边界模拟是整体模拟的核心问题之一，若热边界模拟失真较大，即便热源得到较好模拟，则专设安全系统冷却能力仍存在较大失真，这意味着试验结果无法反馈到原型上去，热工综合试验的有效性无法保证。因此，必须准确的模拟热边界，而热边界模拟的基础是准确地获得试验装置在不同压力和温度工况下的热损失功率。在实践中，热工综合试验装置是一个由热源模拟器、热阱模拟器、压力容器、热交换器、泵、阀门、动力管道、测量仪表等大量设备组成的复杂系统，其损失测试难度远大于单一设备或单一试验本体，而热工综合试验装置所模拟事故工况的功率水平较低致使热损失测试难度进一步增大，传统的热损失测试方法是通过逐一测量每个设备流体流量与进出口温度，然后计算得到每个设备内流体吸收的热功率并求出所有设备的热功率总和，再与热源功率相减得到试验装置总热损失，由于低功率水平下的温差测量和低速下的流量测量难度较大且精确度非常差，热损失功率在累加时也存在一定误差。因此这种依赖温度、流量测量及数据处理的热损失测试方法的精确度和可靠性低，难以满足热工综合试验的更高要求，亟需创新热损失测试的新技术，研究开发新的热损失测试方法。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是传统的热工综合试验装置热损失测试方法是通过逐一测量每个设备流体流量与进出口温度，然后计算每个设备内流体吸收的热功率并求出所有设备的热功率总和，再与热源功率相减即得到试验装置总热损失，该测试方法在低功率水平下温差测量和低流速下流量测量难度大，精确度差，热损失功率在累加时存在一定误差，可靠性低，无法满足热工综合试验的更高要求，本专利技术目的在于提供一种热工综合试验装置的热损失测试方法，包括建立热损失测试工况、冷源阻断、控制热源功率、判定热平衡等步骤，整个操作步骤不依赖流量，对温度测量精确度要求不高，不需要进行复杂数据处理，即可获得高精确度、可靠性的热损失功率，解决热工综合试验模拟的水平低、可低温度测量和低流速下流量测量难度大、精确度低等技术问题。本专利技术的通过下述技术方案实现：一种热工综合试验装置的热损失测试方法，包括以下步骤：a、确定热损失测试工况分别确定反应堆及一回路系统、余热排出系统的压力、温度，稳压器的温度；b、建立热损失测试工况b.1、根据步骤a确定的热损失测试工况，在反应堆及一回路系统、二回路系统中均敷设保温棉，启动主泵和余热排出泵，投入主热源模拟器向反应堆模拟器释放热量，投入次热源模拟器向稳压器释放热量，使反应堆及一回路系统和余热排出系统的压力、温度均上升，至反应堆及一回路系统的压力与步骤a中确定的压力相差-1~1MPa，稳压器的温度与步骤a中确定的温度相差-1~1℃；b.2、启动二回路系统，调节主蒸汽阀、主给水阀的开度，调节汽轮机模拟器的冷却能力；b.3、启动冷源模拟系统，调节冷源进口阀、冷源出口阀的开度，调节冷源模拟器的冷却能力；c、阻断二回路系统、余热排出系统、冷源模拟系统的冷源维持已建立的热损失测试工况不小于20分钟，隔离主蒸汽阀、主给水阀、冷源进口阀和冷源出口阀，降低主热源模拟器、次热源模拟器的功率；d、开展热损失测试完成步骤c阻断二回路系统、余热排出系统、冷源模拟系统冷源后，调节主热源模拟器投入反应堆模拟器释热功率，调节次热源模拟器投入稳压器的释热功率；e、判断热平衡状态所述步骤c热损失测试过程中，反应堆及一回路系统、余热排出系统的温度在-2~2℃内波动，即判定热工综合试验装置达到热平衡状态，热损失功率为主热源模拟器和次热源模拟器之和。所述步骤a中，确定热损失测试工况，即确定5个不同的工况点，反应堆及一回路系统的压力、余热排出系统的压力，反应堆及一回路系统的温度、余热排出系统的温度、稳压器的温度。在本专利技术中，热工综合试验装置必须准确地模拟核反应堆系统及专设安全系统原型，其中热边界模拟是整体模拟的核心问题之一。若热边界模拟失真较大，即热源得到较好模拟，而专设安全模拟系统冷却能力仍存在较大失真，则试验结果无法反馈到原型上，热工试验的有效性无法保证。因此，不需准确的模拟热边界，热边界模拟的基础是准确的获得试验装置在不同压力和温度工况下的热损失功率。本专利技术即是通过热损失测试来获得热损失功率。热损失测试是在不同压力和温度工况下测试整个回路系统的热损失功率。因此，在开展热损失测试前首先需确定热工综合试验装置的压力和温度等。所述步骤b.1中投入主热源模拟器向反应堆模拟器中释放热量，投入次热源模拟器向稳压器释放热量后，反应堆及一回路系统和余热排出系统的压力、温度均逐渐上升，至反应堆及一回路系统的压力与所述步骤a中确定的压力相等，稳压器的温度与所述步骤a中确定的温度相等。此处是对主热源模拟器向反应堆模拟器中释放热量，投入次热源模拟器向稳压器释放热量后，反应堆及一回路系统，余热排出系统的压力，稳压器的温度，三个工况点的温度、压力参数进行限定。所述步骤b.2中，启动二回路系统，调节汽轮器模拟器的冷却能力，使反应堆及一回路系统的温度升高，所述步骤b.3中，启动冷源模拟系统，调节冷源模拟器的冷却能力，最终使余热排出系统的温度与所述步骤b.2中反应堆及一回路系统中的温度相等。所述步骤c中，降低主热源模拟器和次热源模拟器的功率，至反应堆及一回路系统、余热排出系统的温度和压力维持不变后，排空蒸汽发生器模拟体二次侧和余热排出冷却器二次侧的流体。所述步骤e中热平衡状态的判定方法，兼顾了热力学基本原理和运行实践经验两个方面，根据热力学基本原理，如果系统内压力和温度不再发生变化，则表明输入系统的能量和输出系统的能量相等，即热工综合试验装置压力和温度是否维持稳定可作为试验装置是否达到热平衡状态的判定准则；在运行实践中发现，压力变化过于敏感且影响因素过多，因而不宜作为判定参数，应以温度作为热平衡状态的判断参数。进一步地，在本专利技术所述的热损失测试方法中，其中反应堆及一回路系统为核动力
的现有技术，是常用的技术手段。反应堆及一回路系统包括主热源模拟器、次热源模拟器、反应堆模拟器、稳压器、蒸汽发生器模拟体、主泵，所述主热源模拟器依次与反应堆模拟器、主泵、蒸汽发生器模拟体连接，次热源模拟器通过稳压器依次与反应堆模拟器、蒸汽发生器模拟体连接。其中反应堆及一回路系统又称反应一回路主系统，该系统中稳压器的作用是控制冷却剂的压力，防止堆芯产生偏离泡核沸腾，在一些稳压器上还设置有安全阀，具有超压保护的作用。主热源模拟器和次热源模拟器均为热源模拟器，其结构和原理为核动力
的现有技术，是清楚的。蒸汽发生器模拟体是利用燃料或其他能源的热能把水加热成热水或蒸汽的机械设备，蒸汽发生器模拟体的结构及其工作原理为核动力
的现有技术，且是清楚的，此处不再详细说明。主泵，在核动力
中，又称核主泵，应用于核电站各系统中，将冷水泵入蒸发器转换热能，是核电运转控制水循环的关键，每一个蒸汽发生器模拟体均有一个主泵连接。主泵、反应堆模拟器的结构及其工作原理均为核动力领域的现有技术，此处不再详细说明。其中反应堆及一回路系统中各部件的连接关系为核动力
的现有技术，在本技术方案中本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种热工综合试验装置的热损失测试方法，其特征在于，包括以下步骤：a、确定热损失测试工况分别确定反应堆及一回路系统、余热排出系统的压力、温度，稳压器（4）的温度；b、建立热损失测试工况b.1、根据步骤a确定的热损失测试工况，在反应堆及一回路系统、二回路系统中均敷设保温棉，启动主泵（6）和余热排出泵（11），投入主热源模拟器（1）向反应堆模拟器（3）释放热量，投入次热源模拟器（2）向稳压器（4）释放热量，使反应堆及一回路系统和余热排出系统的压力、温度均上升，至反应堆及一回路系统的压力与步骤a中确定的压力相差‑1~1MPa，稳压器（4）的温度与步骤a中确定的温度相差‑1~1℃；b.2、启动二回路系统，调节主蒸汽阀（7）、主给水阀（9）的开度，调节汽轮机模拟器（8）的冷却能力；b.3、启动冷源模拟系统，调节冷源进口阀（12）、冷源出口阀（14）的开度，调节冷源模拟器（13）的冷却能力；c、阻断二回路系统、余热排出系统、冷源模拟系统的冷源维持已建立的热损失测试工况不小于20分钟，隔离主蒸汽阀（7）、主给水阀（9）、冷源进口阀（12）和冷源出口阀（14），降低主热源模拟器（1）、次热源模拟器（2）的功率；d、开展热损失测试完成步骤c阻断二回路系统、余热排出系统、冷源模拟系统冷源后，调节主热源模拟器（1）投入反应堆模拟器（3）的释热功率，调节次热源模拟器（2）投入稳压器（4）的释热功率；e、判断热平衡状态所述步骤c热损失测试过程中，反应堆及一回路系统、余热排出系统的温度在‑2~2℃内波动，即判定热工综合试验装置达到热平衡状态，热损失功率为主热源模拟器（1）和次热源模拟器（2）之和。...
【技术特征摘要】
1.一种热工综合试验装置的热损失测试方法，其特征在于，包括以下步骤：a、确定热损失测试工况分别确定反应堆及一回路系统、余热排出系统的压力、温度，稳压器（4）的温度；b、建立热损失测试工况b.1、根据步骤a确定的热损失测试工况，在反应堆及一回路系统、二回路系统中均敷设保温棉，启动主泵（6）和余热排出泵（11），投入主热源模拟器（1）向反应堆模拟器（3）释放热量，投入次热源模拟器（2）向稳压器（4）释放热量，使反应堆及一回路系统和余热排出系统的压力、温度均上升，至反应堆及一回路系统的压力与步骤a中确定的压力相差-1~1MPa，稳压器（4）的温度与步骤a中确定的温度相差-1~1℃；b.2、启动二回路系统，调节主蒸汽阀（7）、主给水阀（9）的开度，调节汽轮机模拟器（8）的冷却能力；b.3、启动冷源模拟系统，调节冷源进口阀（12）、冷源出口阀（14）的开度，调节冷源模拟器（13）的冷却能力；c、阻断二回路系统、余热排出系统、冷源模拟系统的冷源维持已建立的热损失测试工况不小于20分钟，隔离主蒸汽阀（7）、主给水阀（9）、冷源进口阀（12）和冷源出口阀（14），降低主热源模拟器（1）、次热源模拟器（2）的功率；d、开展热损失测试完成步骤c阻断二回路系统、余热排出系统、冷源模拟系统冷源后，调节主热源模拟器（1）投入反应堆模拟器（3）的释热功率，调节次热源模拟器（2）投入稳压器（4）的释热功率；e、判断热平衡状态所述步骤c热损失测试过程中，反应堆及一回路系统、余热排出系统的温度在-2~2℃内波动，即判定热工综合试验装置达到热平衡状态，热损失功率为主热源模拟器（1）和次热源模拟器（2）之和。2.根据权利要求1所述的一种热工综合试验装置的热损失测试方法，其特征在于：所述步骤b.1中，投入主热源模拟器（1）向反应堆模拟器（3）中释放热量，投入次热源模拟器（2）向稳压器（4）释放热量后，反应堆及一回路系统和余热排出系统的压力、温度均逐渐上升，至反应堆及一回路系统的压力与步骤a确定的压力相等，稳压器（4）的温度与步骤a确定的温度相等。3.根据权利要求2所述的一种热工...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐建军，周慧辉，黄彦平，谭曙时，朱海雁，
申请(专利权)人：中国核动力研究设计院，
类型：发明
国别省市：四川;51
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