模拟蒸汽发生器一次侧工况的实验系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种模拟蒸汽发生器一次侧工况的实验系统，包括蒸汽发生器模拟体和锅炉，蒸汽发生器模拟体的一次侧和锅炉连接形成一主回路，主回路上设置有换热器，换热器具有一次侧和二次侧，换热器的一次侧串联或并联于主回路，且其一次侧出口接于锅炉出口和蒸汽发生器模拟体的一次侧进口之间，换热器的一次侧串联于主回路时，换热器的二次侧进口管道或二次侧出口管道上设有第一调节阀，换热器的一次侧并联于主回路的部分段时，换热器的一次侧进口管道或一次侧出口管道上设有第二调节阀。本实用新型专利技术利用换热器和调节阀对主回路上的流体进行热交换，实现蒸汽发生器模拟体的高速率瞬态响应以及在稳态和瞬态工况之间的快速、精确调节。

【技术实现步骤摘要】
模拟蒸汽发生器一次侧工况的实验系统
本技术专利属于核电领域，尤其涉及一种模拟核电站蒸汽发生器一次侧工况的实验系统。
技术介绍
在核电领域中常用到现有的模拟蒸汽发生器一次侧工况的实验装置，包括蒸汽发生器热工水力稳态特性实验和瞬态特性实验系统，要么采用高功率参数锅炉作为一回路热源，可开展30MW级高功率蒸汽发生器稳态工况实验，但无法开展一次侧瞬态响应实验；要么采用电加热设备作为一回路热源，可在较低功率下开展蒸汽发生器稳态和瞬态工况实验，但无法开展大型的蒸汽发生器高功率参数工程实验。故，急需一种既可以开展高功率蒸汽发生器稳态工况实验，又可以在高功率下开展蒸汽发生器稳态和瞬态工况实验的模拟蒸汽发生器一次侧工况实验系统。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种实施复杂度低的实验系统，实现能够在高功率参数输入下的一次侧进口温度稳态特性实验和瞬态特性实验并实现蒸汽发生器一次侧进口温度在稳态和瞬态工况下的快速、精确调节。本技术提供了一种模拟蒸汽发生器一次侧工况的实验系统，包括蒸汽发生器模拟体和锅炉，所述蒸汽发生器模拟体的一次侧和所述锅炉通过管道连接形成一主回路，所述主回路上设置有换热器，所述换热器具有一次侧和二次侧，所述换热器的一次侧串联于所述主回路上或并联于所述主回路的部分段，且所述换热器的一次侧出口管道位于所述锅炉出口和所述蒸汽发生器模拟体的一次侧进口管道之间，所述换热器的二次侧进口管道供冷水进入，所述换热器的一次侧串联于所述主回路时，所述换热器的二次侧进口管道或二次侧出口管道上设有第一调节阀，所述换热器的一次侧并联于所述主回路的部分段时，所述换热器的一次侧进口接于所述蒸汽发生器模拟体的一次侧出口和所述换热器的一次侧出口之间的主回路管道上，且所述换热器的一次侧进口管道或一次侧出口管道上设有第二调节阀。与现有技术相比，本技术提供的模拟蒸汽发生器一次侧工况的实验系统，采用锅炉作为一回路热源，使得本技术可开展30MW级高功率蒸汽发生器稳态工况实验。所述换热器的一次侧进口管道和一次侧出口管道分别连通所述主回路，可在需要瞬态工况实验时打开第一调节阀或者第二调节阀，通过换热器二次侧进入的冷水快速降低流经换热器一次侧的热流体，使得主回路进入蒸汽发生器模拟体之前的热流体急速降温，达到迅速降温的目的，从而在高功率下，实现蒸汽发生器模拟体一次侧进口温度的高速率瞬态响应，使得本技术可用于蒸汽发生器瞬态工况的实验系统。并可通过调节第一调节阀或者第二调节阀的打开程度，精准地调节蒸汽发生器模拟体一次侧进口温度，实现在稳态和瞬态工况下的快速、精确调节。优选地，所述蒸汽发生器模拟体的一次侧进口管道上设有测温组件，所述测温组件可以测得所述蒸汽发生器模拟体的一次侧进口上的温度变化，便于稳态和瞬态工况下的快速、精确调节。优选地，所述蒸汽发生器模拟体具有二次侧，所述蒸汽发生器模拟体的二次侧进口管道和二次侧出口管道分别连接于二次侧工况回路上。该方案使得，本技术的模拟核电站蒸汽发生器一次侧工况的实验系统可以实现蒸汽发生器一次侧和二次侧能量耦合实验。具体地，所述锅炉为燃油锅炉或燃气锅炉。优选地，所述主回路还串联有稳压器。具体地，所述稳压器为蒸汽稳压器或氮气稳压器。优选地，所述换热器的一次侧串联在所述主回路上，所述换热器的一次侧进口管道或一次侧出口管道上设有第二调节阀。优选地，所述换热器的一次侧与所述主回路的部分段并联时，所述换热器的二次侧进口管道或二次侧出口管道上设有第一调节阀，增加稳态、瞬态工况下的调节范围，并提高态瞬工况下的瞬态响应速度。优选地，所述换热器的一次侧与所述主回路的部分段并联时，所述换热器的一次侧进口位于所述蒸汽发生器模拟体的一次侧出口和所述锅炉的进口之间，提高态瞬工况下的瞬态响应速度，减少能量损耗。具体地，所述蒸汽发生器模拟体的一次侧出口和所述锅炉的进口之间的主回路还串联有主循环泵，所述换热器的一次侧进口位于所述主循环泵的出口和所述锅炉的进口之间，使得主回路中的热流介质快速进入换热器中进行热交换。优选地，所述换热器的二次侧进口管道、二次侧出口管道、一次侧进口管道和/或一次侧出口管道上设有流量计，所述流量计可以精确测出调节阀的开度大小所调节的流量的大小。具体地，所述流量计为文丘里流量计、电磁流量计、涡街流量计或超声波流量计。优选地，所述主回路上还串接有主循环泵。其中，所述主循环泵的出口处串联有止回阀。附图说明图1为模拟蒸汽发生器一次侧工况的实验系统的串联示意图。图2为模拟蒸汽发生器一次侧工况的实验系统的并联示意图。具体实施方式为了对本技术的技术特征、目的和效果有更加清晰的理解，先对照附图详细说明本技术的具体实施方式。请参考图1，所述模拟蒸汽发生器一次侧工况的实验系统包括蒸汽发生器模拟体1、锅炉4和换热器2，蒸汽发生器模拟体1和锅炉4通过管道连接形成一主回路13，其中，蒸汽发生器模拟体1的一次侧进口与锅炉4的出口连通，蒸汽发生器模拟体1的一次侧出口与锅炉4的进口连通，以使锅炉4为蒸汽发生器模拟体1的一次侧工况实验提供热源。所述换热器2具有一次侧和二次侧，所述换热器2的一次侧串联于所述主回路13上并位于所述锅炉4的出口和所述蒸汽发生器模拟体1的一次侧进口之间，所述换热器2的二次侧进口管道8供冷水进入，所述换热器2的二次侧进口管道8上设有第一调节阀7。当然，可替换的，所述第一调节阀7也可以设置于换热器2的二次侧出口管道10上(图中未示)。在上述实施例的基础上，在所述换热器2的二次侧出口管道10上再设置一第一调节阀9(如图1所示)。参考图1，模拟蒸汽发生器一次侧工况的实验系统稳态运行时，二次侧进口管道8的第一调节阀7关闭，换热器2不投入运行，仅充当阻力部件。实验系统瞬态运行时，第一调节阀7打开，通过第一调节阀7的开度来控制换热器2二次侧的流量，第一调节阀7开度越大，换热器2的换热功率越高，蒸汽发生器模拟体1的一次侧进口处的温度越低，第一调节阀7开度越小，换热器2的换热功率越低，蒸汽发生器模拟体1的一次侧进口处的温度越高。在本实施例中，所述换热器2的一次侧出口管道18与所述蒸汽发生器模拟体1的一次侧进口通过主回路13的管道相连，所述换热器2的一次侧进口管道17与所述锅炉4的进口通过主回路13的管道相连。当然，所述换热器2一次侧出口管道18与所述蒸汽发生器模拟体1之间还可以设置除热源外的其他部件。所述换热器2的一次侧进口管道17与所述锅炉4的进口之间还可以设置其他部件。较佳者，继续参考图1，换热器2的二次侧进口管道8上设有流量计14，流量计14可测量二次侧进口管道8内的过冷水流量，便于调节。当然，所述流量计14也可以设置于换热器2的二次侧出口管道10上(图中未示)。参考图1，所述主回路13上还设有稳压器3，所述稳压器3为蒸汽稳压器或氮气稳压器等等。稳压器3可控制主回路13的内压力。参考图1，所述蒸汽发生器模拟体1的一次侧进口管道上设有测温组件15，以测试所述蒸汽发生器模拟体1进口处管道内的稳定。较佳者，继续参考图1，所述主回路13上串联有主循环泵5。其中，为了防止主回路13中的流体回流，所述主回路13上还设有止回阀6，在本实施例中，所述止回阀6设置于主循环泵5的出口处。参考图1，描述本技术所述模拟蒸汽本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种模拟蒸汽发生器一次侧工况的实验系统，包括蒸汽发生器模拟体和锅炉，所述蒸汽发生器模拟体的一次侧和所述锅炉通过管道连接形成一主回路，其特征在于，所述主回路上设置有换热器，所述换热器具有一次侧和二次侧，所述换热器的一次侧串联于所述主回路上或并联于所述主回路的部分段，且所述换热器的一次侧出口接于所述锅炉的出口和所述蒸汽发生器模拟体的一次侧进口之间，所述换热器的二次侧进口管道供冷水进入，所述换热器的一次侧串联于所述主回路时，所述换热器的二次侧进口管道或二次侧出口管道上设有第一调节阀，所述换热器的一次侧并联于所述主回路的部分段时，所述换热器的一次侧进口接于所述蒸汽发生器模拟体的一次侧出口和所述换热器的一次侧出口之间的主回路管道上，且所述换热器的一次侧进口管道或一次侧出口管道上设有第二调节阀。

【技术特征摘要】
1.一种模拟蒸汽发生器一次侧工况的实验系统，包括蒸汽发生器模拟体和锅炉，所述蒸汽发生器模拟体的一次侧和所述锅炉通过管道连接形成一主回路，其特征在于，所述主回路上设置有换热器，所述换热器具有一次侧和二次侧，所述换热器的一次侧串联于所述主回路上或并联于所述主回路的部分段，且所述换热器的一次侧出口接于所述锅炉的出口和所述蒸汽发生器模拟体的一次侧进口之间，所述换热器的二次侧进口管道供冷水进入，所述换热器的一次侧串联于所述主回路时，所述换热器的二次侧进口管道或二次侧出口管道上设有第一调节阀，所述换热器的一次侧并联于所述主回路的部分段时，所述换热器的一次侧进口接于所述蒸汽发生器模拟体的一次侧出口和所述换热器的一次侧出口之间的主回路管道上，且所述换热器的一次侧进口管道或一次侧出口管道上设有第二调节阀。2.如权利要求1所述的模拟蒸汽发生器一次侧工况的实验系统，其特征在于，所述蒸汽发生器模拟体的一次侧进口管道上设有测温组件。3.如权利要求1所述的模拟蒸汽发生器一次侧工况的实验系统，其特征在于，所述蒸汽发生器模拟体具有二次侧，所述蒸汽发生器模拟体的二次侧进口管道和二次侧出口管道分别连接于二次侧工况回路上。4.如权利要求1所述的模拟蒸汽发生器一次侧工况的实验系统，其特征在于，所述锅炉...

【专利技术属性】
技术研发人员：程诚，卢冬华，苏前华，吴小航，常春，李瑜，李亮国，张戈，吕路路，冯彪，
申请(专利权)人：中广核研究院有限公司，中广核研究院有限公司龙岗分公司，中国广核集团有限公司，中国广核电力股份有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44