一种蒸汽发生器给水组件热分层试验系统及试验方法技术方案

本发明专利技术实施例提供一种蒸汽发生器给水组件热分层试验系统及试验方法,包括：蒸汽发生器容器模拟装置、热源换热器、主循环泵、给水循环泵和给水换热器；所述蒸汽发生器容器模拟装置的进水管、热源换热器、主循环泵、蒸汽发生器容器模拟装置的出水管依次通过管道连接成饱和水循环回路；所述蒸汽发生器容器模拟装置的给水组件、给水换热器、给水循环泵和蒸汽发生器容器模拟装置的出水管通过管道连接成给水循环回路。本发明专利技术实施例实现了低功率稳态工况和升功率瞬态工况蒸汽发生器给水组件原型热工水力特性的真实模拟。工水力特性的真实模拟。工水力特性的真实模拟。

【技术实现步骤摘要】
一种蒸汽发生器给水组件热分层试验系统及试验方法


[0001]本专利技术实施例涉及一种蒸汽发生器给水组件热分层试验系统及试验方法。

技术介绍

[0002]压水堆在启堆至低功率运行工况的过程中，蒸汽发生器内给水组件的入口管段、弯头处和给水环内残留有给水。残留给水的温度趋近于蒸汽发生器二次侧的饱和温度。蒸汽发生器投运后，温度较低流量较小的给水通过入口管段弯头流入给水环管。
[0003]由于冷流体和热流体缺乏充分的混合，给水环管内温度高且密度小的残留给水占据给水环管的上部；温度低且密度大的残留给水占据给水环管的下部；从而，在给水环管内形成流体热分层。另外，给水组件管内外流体温差较大，从而在给水环管截面产生附加总体弯曲热应力。热分层发生时在冷热流体的交界面上将产生热纹振荡，这种振荡作用于管道内壁面，造成局部热应力。
[0004]这两种应力叠加后会产生管道开裂、位移、热疲劳、弯曲以及支承部件载荷过大等危害，会缩短给水组件的使用寿命。同时，给水组件作为蒸汽发生器二次侧承压边界的组成部分，给水组件热分层对蒸汽发生器的结构完整性和运行安全构成了潜在威胁。因此，必须针对压水反应堆蒸汽发生器给水组件开展热分层试验，以在研发、设计和运行等过程中要提出针对性措施。

技术实现思路

[0005]本专利技术实施例提供一种蒸汽发生器给水组件热分层试验系统及试验方法，以实现低功率稳态工况和升功率瞬态工况蒸汽发生器给水组件原型热工水力特性的真实模拟。
[0006]本专利技术实施例通过下述技术方案实现：
[0007]第一方面，本专利技术实施例提供一种蒸汽发生器给水组件热分层试验系统，包括：蒸汽发生器容器模拟装置、热源换热器、主循环泵、给水循环泵和给水换热器；所述蒸汽发生器容器模拟装置的进水管、热源换热器、主循环泵、蒸汽发生器容器模拟装置的出水管依次通过管道连接成饱和水循环回路；
[0008]所述蒸汽发生器容器模拟装置的给水组件、给水换热器、给水循环泵和蒸汽发生器容器模拟装置的出水管通过管道连接成给水循环回路。
[0009]进一步的，所述饱和水循环回路还连接有除盐水供应系统和稳压系统；所述除盐水供应系统通过第一阀门与饱和水循环回路连通。
[0010]进一步的，所述除盐水供应系统通过第一阀门、第一流量计后与热源换热器连通。
[0011]进一步的，所述主循环泵通过第二阀门与第一流量计连通。
[0012]进一步的，所述稳压系统包括：
[0013]稳压器，通过电动调节阀和截止阀后与蒸汽发生器容器模拟装置的进水管连通。
[0014]进一步的，所述给水换热器依次通过第二流量计、第三阀门与蒸汽发生器容器模拟装置的给水组件连通。
[0015]进一步的，所述第一阀门为截止阀；第二阀门为止回阀；第三阀门为电动调节阀。
[0016]进一步的，热源换热器设有蒸汽管线电动调节阀。
[0017]第二方面，本专利技术实施例提供一种基于所述蒸汽发生器给水组件热分层试验系统的试验方法，包括：
[0018]对饱和水循环回路和给水循环回路流量和温度联动调节，实现低功率稳态工况下，蒸汽发生器容器模拟装置中给水组件原型稳态温度场模拟以及启堆至低功率运行工况下，给水组件原型瞬态温度场的模拟。
[0019]进一步的，对饱和水循环回路和给水循环回路流量和温度联动调节，包括：
[0020]向饱和水循环回路注入除盐水并建立稳压系统水位，开启稳压系统电源加热增压至试验压力；
[0021]向饱和水循环回路补充除盐水至饱和水循环回路升至试验压力，关闭除盐水供应系统；
[0022]开启主循环泵，调节饱和水循环回路中流量值试验流量；
[0023]向热源换热器通入蒸汽，加热饱和水循环回路至试验温度；
[0024]开启给水循环泵调节给水循环回路流量至额定给水流量，以使给水换热器将给水冷却至额定温度。
[0025]本专利技术实施例与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
[0026]本专利技术实施例的一种蒸汽发生器给水组件热分层试验系统及试验方法，通过蒸汽发生器容器模拟装置、饱和水循环回路和给水循环回路；以较小热源和水装量代价，实现低功率稳态工况和升功率瞬态工况蒸汽发生器给水组件原型热工水力特性的真实模拟。
附图说明
[0027]为了更清楚地说明本专利技术示例性实施方式的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0028]图1为蒸汽发生器给水组件热分层试验系统的结构示意图。
[0029]图2为蒸汽发生器容器模拟装置的结构示意图。
[0030]图3为进水分配器的结构示意图。
[0031]图4为进水分配器的底部结构示意图。
[0032]图5为图4的A的局部放大结构示意图。
[0033]图6为测温组件的俯视结构示意图。
[0034]图7为测温组件的侧视结构示意图。
[0035]附图中标记及对应的零部件名称：
[0036]1‑
给水组件；2
‑
测温组件；3
‑
人孔；4
‑
进水管；5
‑
上直筒段；6
‑
斜锥段；7
‑
内筒体活动段；8
‑
内筒体定位装置；9
‑
下直筒段；10
‑
内筒体固定段；11
‑
内筒体支撑环板；12
‑
裙座；13
‑
出水管线；14
‑
出水管；15
‑
内筒体吊杆；16
‑
进水分配器；17
‑
内筒体吊装环；
[0037]101
‑
蒸汽发生器容器模拟装置；102
‑
稳压器；103
‑
电动调节阀；104
‑
截止阀；105
‑
热源换热器；106
‑
蒸汽管线电动调节阀；107
‑
除盐水供应系统；108
‑
第一流量计；109
‑
第一
阀门；110
‑
第二阀门；111
‑
主循环泵；112
‑
给水循环泵；113
‑
给水换热器；114
‑
第二流量计；115
‑
第三阀门。
具体实施方式
[0038]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本专利技术作进一步的详细说明，本专利技术的示意性实施方式及其说明仅用于解释本专利技术，并不作为对本专利技术的限定。
[0039]在以下描述中，为了提供对本专利技术的透彻理解阐述了大量特定细节。然本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种蒸汽发生器给水组件热分层试验系统，其特征在于，包括：蒸汽发生器容器模拟装置、热源换热器、主循环泵、给水循环泵和给水换热器；所述蒸汽发生器容器模拟装置的进水管、热源换热器、主循环泵、蒸汽发生器容器模拟装置的出水管依次通过管道连接成饱和水循环回路；所述蒸汽发生器容器模拟装置的给水组件、给水换热器、给水循环泵和蒸汽发生器容器模拟装置的出水管通过管道连接成给水循环回路。2.如权利要求1所述蒸汽发生器给水组件热分层试验系统，其特征在于，所述饱和水循环回路还连接有除盐水供应系统和稳压系统；所述除盐水供应系统通过第一阀门与饱和水循环回路连通。3.如权利要求2所述蒸汽发生器给水组件热分层试验系统，其特征在于，所述除盐水供应系统通过第一阀门、第一流量计后与热源换热器连通。4.如权利要求3所述蒸汽发生器给水组件热分层试验系统，其特征在于，所述主循环泵通过第二阀门与第一流量计连通。5.如权利要求4所述蒸汽发生器给水组件热分层试验系统，其特征在于，所述稳压系统包括：稳压器，通过电动调节阀和截止阀后与蒸汽发生器容器模拟装置的进水管连通。6.如权利要求3
‑
5任意一项所述蒸汽发生器给水组件热分层试验系统，其特征在于，所述给水换热器依次通...

【专利技术属性】
技术研发人员：李旭东，李勇，赵二雷，郑华，闫晓，
申请(专利权)人：中国核动力研究设计院，
类型：发明
国别省市：