一种核电厂多样化冷链系统的传热性能试验方法和系统技术方案

本发明专利技术公开了一种核电厂多样化冷链系统的传热性能试验方法和系统。所述系统包括：一回路、RHR系统、RRI系统、PTR系统、EHR系统、SFP水池、IRWST水箱、ECS系统、测试装置。本发明专利技术通过利用一回路产热来作为持续的热能来源，并利用RRI系统反传热的方式对IRWST水箱和SFP水池进行加热，采用加热后的IRWST水箱和SFP水池来作为冷链系统的测试热源，一次性完成多样化冷链系统换热器的性能试验，无需临时添加加热器对水池进行加热，试验热源稳定可靠，满足SG‑30的要求，又由于有IRWST水箱和SFP水池作为热量传递的缓冲环节，避免了试验过程中对一回路造成热冲击瞬态，保障了试验的安全稳定进行。

A test method and system for heat transfer performance of various cold chain systems in nuclear power plants

The invention discloses a test method and a system for the heat transfer performance of various cold chain systems of nuclear power plants. The system includes: primary circuit, RHR system, RRI system, PTR system, EHR system, SFP pool, IRWST tank, ECS system, testing device. The invention uses the primary loop heat generation as a continuous heat source, and uses the RRI system anti-heat transfer method to heat the IRWST water tank and the SPF water pool, and uses the heated IRWST water tank and the SPF water pool as the test heat source of the cold chain system to complete the performance test of the heat exchanger of the diversified cold chain system at one time, without any need of facing. When heater is added to the pool for heating, the test heat source is stable and reliable, which meets the requirements of SG_30. Because IRWST water tank and SPF water pool are used as the buffer of heat transfer, the transient thermal shock to the loop is avoided and the safety and stability of the test is guaranteed.

【技术实现步骤摘要】
一种核电厂多样化冷链系统的传热性能试验方法和系统
本专利技术涉及核电厂冷链传热
，特别涉及一种核电厂多样化冷链系统的传热性能试验方法和系统。
技术介绍
核电厂多样化冷链系统在部分复杂序列事故工况及严重事故工况下，通过安全壳热量导出系统移出堆芯及安全壳内余热，通过冷却反应堆水池和燃料水池冷却和处理系统移出燃料厂房乏燃料水池的衰变热。由于事故期间堆芯以及乏燃料余热较大，因此多样化冷链系统的换热器的换热能力(总换热系数与换热面积的乘积)必须与之匹配设计。这样就带了一个棘手问题，如何在调试启动阶段找到大功率的稳定热源来验证换热器的换热能力。目前压水堆核电厂的堆型中，ACPR、EPR均配置了多样化冷链系统。其中，ACPR机组安全壳喷淋系统无法验证换热器的换热能力，反应堆和乏燃料水池冷却和处理系统(PTR)不能承压，只能利用一回路泄压后的介质以及设备显热(约60℃)进行试验，由于热源不稳定，不能满足SG-30的要求，所以其试验的换热能力不够精准。EPR机组EVU系统不能通过其他系统提供热源，只能够通过大功率临时加热器对IRWST水箱进行加热，加热时间较长，且存在触电风险。
技术实现思路
为了解决现有技术的问题，本专利技术实施例提供了一种核电厂多样化冷链系统的传热性能试验方法和系统。所述技术方案如下：一方面，本专利技术实施例提供了一种核电厂多样化冷链系统的传热性能试验系统，包括：核电厂一回路，用于产生试验用的热能；余热排出系统(ResidualHeatRemoval，简称“RHR”)，与一回路连接，用于传导出一回路产生的热能；设备冷却水系统(ComponentCoolingwatersystem，简称“RRI”)，与RHR系统连接，用于接受RHR系统的加热；反应堆和乏燃料水池冷却和处理系统(ReactorCavityandSpentFuelPitCoolingandTreatment，简称“PTR”)，与RRI系统连接，包括：被加热部分和待测试部分，在试验过程中，PTR系统的被加热部分与RRI系统导通，并被RRI系统反向加热，PTR系统的待测试部分不与RRI系统导通；安全壳热量导出系统(Containmentheatremovalsystem，简称“HER”)，与RRI系统连接，包括：被加热部分和待测试部分，在试验过程中，EHR系统的被加热部分与RRI系统导通，并被RRI系统反向加热，EHR系统的待测试部分不与RRI系统导通；乏燃料水池(SpentFuelPool，简称“SFP”)，分别与PTR系统的被加热部分和待测试部分接触，用于接受PTR系统的被加热部分加热至试验要求温度，并加热PTR系统的待测试部分；安全壳内换料水箱(In-containmentReactorWaterStorageTank，简称“IRWST”)，分别与EHR系统的被加热部分和待测试部分接触，用于接受EHR系统的被加热部分加热至试验要求温度，并加热EHR系统的待测试部分；额外冷却系统(ExtraCoolingSystem，简称“ECS”)，分别与PTR系统的待测试部分和EHR系统的待测试部分连接，用于当SFP水池和IRWST水箱均达到试验要求温度时，按试验要求对PTR系统的待测试部分和EHR系统的待测试部分进行冷却；测试装置，用于按照试验要求采集试验过程中SFP水池和IRWST水箱的温度数据，来测试冷链系统的传热性能，所述冷链系统包括：PTR系统、EHR系统、以及ECS系统。在本专利技术实施例提供的系统中，所述测试装置，还用于采集试验过程中ECS系统的机冷塔的出口温度和入口温度，来测试ECS系统机冷塔的传热性能。在本专利技术实施例提供的系统中，还包括：化学和容积控制系统(Removal-ChemicalandVolumeControlSystem，简称“RCV”)，与RRI系统连接，用于在RRI系统的带动下，控制一回路中压强维持在试验要求范围内。在本专利技术实施例提供的系统中，还包括：安全注入系统(SafetyInjectionsystem，简称“RIS”)，分别与一回路和RRI系统连接，用于在RRI系统的带动下，控制一回路的温度维持在试验要求范围内。在本专利技术实施例提供的系统中，所述一回路包括：一环路、二环路、以及三环路，RHR系统包括：RHR系统的第一列、第二列，RRI系统包括：RRI系统的第一列、第二列、第三列，PTR系统包括：PTR系统的第一列、第二列、第三列，EHR系统包括：EHR系统的第一列、第二列，ECS系统包括：ECS系统的第一列、第二列，RCV系统包括：RCV系统的第一列、第二列，一回路的一环路与RHR系统的第一列连接，RHR系统的第一列与RRI系统的第一列连接，RRI系统的第一列分别与RCV系统的第一列、PTR系统的第一列、以及EHR系统的第一列连接，PTR系统的第一列和EHR系统的第一列还均与ECS系统的第一列连接；一回路的二环路与RHR系统的第二列连接，RHR系统的第二列与RRI系统的第二列连接，RRI系统的第二列分别与RCV系统的第二列、PTR系统的第二列、以及EHR系统的第二列连接，PTR系统的第二列和EHR系统的第二列还均与ECS系统的第二列连接；一回路的三环路与RIS系统连接，RIS系统与RRI系统的第三列连接，RRI系统的第三列与PTR系统的第三列连接；PTR系统的第一列、第二列、以及第三列均与SFP水池接触，EHR系统的第一列、第二列均与IRWST水箱接触；PTR系统的第一列为被加热部分，PTR系统的第二列为待测试部分，EHR系统的第一列为被加热部分，EHR系统的第二列为待测试部分，或者，PTR系统的第二列为被加热部分，PTR系统的第一列为待测试部分，EHR系统的第二列为被加热部分，EHR系统的第一列为待测试部分。另一方面，本专利技术实施例提供了一种核电厂多样化冷链系统的传热性能试验方法，包括：利用核电厂一回路产生的试验用热能加热与RHR系统，所述RHR系统与一回路连接；利用加热过的RHR系统加热RRI系统，所述RRI系统与RHR系统连接；利用加热过的RRI系统反向加热PTR系统的被加热部分和EHR系统的被加热部分，所述PTR系统包括：被加热部分和待测试部分，所述EHR系统包括：被加热部分和待测试部分，所述RRI系统分别与PTR系统的被加热部分和EHR系统的被加热部分导通；利用PTR系统的被加热部分加热SFP水池至试验要求温度，并利用EHR系统的被加热部分加热IRWST水箱至试验要求温度，所述SFP水池分别与PTR系统的被加热部分和待测试部分接触，所述IRWST水箱分别与EHR系统的被加热部分和待测试部分接触；利用SFP水池加热PTR系统的待测试部分，并利用IRWST水箱加热EHR系统的待测试部分；当SFP水池和IRWST水箱均达到试验要求温度时，启动ECS系统，并按试验要求对PTR系统的待测试部分和EHR系统的待测试部分进行冷却，所述ECS系统分别与PTR系统的待测试部分和EHR系统的待测试部分导通；采集试验过程中SFP水池和IRWST水箱的温度数据，来测试冷链系统的传热性能，所述冷链系统包括：PTR系统、EHR系统、以及ECS系统。在本专利技术实施例提供的方法中，所述方法还包括：采集试验过程中ECS系统的机冷塔的出口温度本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种核电厂多样化冷链系统的传热性能试验系统，其特征在于，包括：核电厂一回路，用于产生试验用的热能；RHR系统，与一回路连接，用于传导出一回路产生的热能；RRI系统，与RHR系统连接，用于接受RHR系统的加热；PTR系统，与RRI系统连接，包括：被加热部分和待测试部分，在试验过程中，PTR系统的被加热部分与RRI系统导通，并被RRI系统反向加热，PTR系统的待测试部分不与RRI系统导通；EHR系统，与RRI系统连接，包括：被加热部分和待测试部分，在试验过程中，EHR系统的被加热部分与RRI系统导通，并被RRI系统反向加热，EHR系统的待测试部分不与RRI系统导通；SFP水池(6)，分别与PTR系统的被加热部分和待测试部分接触，用于接受PTR系统的被加热部分加热至试验要求温度，并加热PTR系统的待测试部分；IRWST水箱(7)，分别与EHR系统的被加热部分和待测试部分接触，用于接受EHR系统的被加热部分加热至试验要求温度，并加热EHR系统的待测试部分；ECS系统，分别与PTR系统的待测试部分和EHR系统的待测试部分连接，用于当SFP水池和IRWST水箱均达到试验要求温度时，按试验要求对PTR系统的待测试部分和EHR系统的待测试部分进行冷却；测试装置，用于按照试验要求采集试验过程中SFP水池和IRWST水箱的温度数据，来测试冷链系统的传热性能，所述冷链系统包括：PTR系统、EHR系统、以及ECS系统。...

【技术特征摘要】
1.一种核电厂多样化冷链系统的传热性能试验系统，其特征在于，包括：核电厂一回路，用于产生试验用的热能；RHR系统，与一回路连接，用于传导出一回路产生的热能；RRI系统，与RHR系统连接，用于接受RHR系统的加热；PTR系统，与RRI系统连接，包括：被加热部分和待测试部分，在试验过程中，PTR系统的被加热部分与RRI系统导通，并被RRI系统反向加热，PTR系统的待测试部分不与RRI系统导通；EHR系统，与RRI系统连接，包括：被加热部分和待测试部分，在试验过程中，EHR系统的被加热部分与RRI系统导通，并被RRI系统反向加热，EHR系统的待测试部分不与RRI系统导通；SFP水池(6)，分别与PTR系统的被加热部分和待测试部分接触，用于接受PTR系统的被加热部分加热至试验要求温度，并加热PTR系统的待测试部分；IRWST水箱(7)，分别与EHR系统的被加热部分和待测试部分接触，用于接受EHR系统的被加热部分加热至试验要求温度，并加热EHR系统的待测试部分；ECS系统，分别与PTR系统的待测试部分和EHR系统的待测试部分连接，用于当SFP水池和IRWST水箱均达到试验要求温度时，按试验要求对PTR系统的待测试部分和EHR系统的待测试部分进行冷却；测试装置，用于按照试验要求采集试验过程中SFP水池和IRWST水箱的温度数据，来测试冷链系统的传热性能，所述冷链系统包括：PTR系统、EHR系统、以及ECS系统。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述测试装置，还用于采集试验过程中ECS系统的机冷塔的出口温度和入口温度，来测试ECS系统机冷塔的传热性能。3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括：RCV系统，与RRI系统连接，用于在RRI系统的带动下，控制一回路中压强维持在试验要求范围内。4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，还包括：RIS系统(10)，分别与一回路和RRI系统连接，用于在RRI系统的辅助下，控制一回路的温度维持在试验要求范围内。5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述一回路包括：一环路(11)、二环路(12)、以及三环路(13)，RHR系统包括：RHR系统的第一列(21)、第二列(22)，RRI系统包括：RRI系统的第一列(31)、第二列(32)、第三列(33)，PTR系统包括：PTR系统的第一列(41)、第二列(42)、第三列(43)，EHR系统包括：EHR系统的第一列(51)、第二列(52)，ECS系统包括：ECS系统的第一列(81)、第二列(82)，RCV系统包括：RCV系统的第一列(91)、第二列(92)，一回路的一环路(11)与RHR系统的第一列(21)连接，RHR系统的第一列(21)与RRI系统的第一列(31)连接，RRI系统的第一列(31)分别与RCV系统的第一列(91)、PTR系统的第一列(41)、以及EHR系统的第一列(51)连接，PTR系统的第一列(41)和EHR系统的第一列(51)还均与ECS系统的第一列(81)连接；一回路的二环路(12)与RHR系统的第二列(22)连接，RHR系统的第二列(22)与RRI系...

【专利技术属性】
技术研发人员：闫明晶，许晨德，曾建丽，周绍飞，许洁，李盛杰，彭跃，胡剑，王元，董鹏飞，温亮，
申请(专利权)人：中广核工程有限公司，中国广核集团有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44