一种高温气冷堆主氦风机等效试验方法技术

本发明专利技术涉及高温气冷堆主氦风机试验技术领域，具体涉及一种高温气冷堆主氦风机等效试验方法，包括：通过真实试验测量获得主氦风机的第一运行参数，计算常温下主氦风机额定满功率和100％额定转速的空气压力，进而计算主氦风机在常温、上述空气压力下不同转速的第一理论参数；通过真实试验测量获得主氦风机的第二运行参数，计算主氦风机在额定热态试验温度、100％额定转速、额定满功率工况下的氦气压力，计算主氦风机在额定热态试验温度、上述氦气压力下不同转速的第二理论参数；通过真实试验测量获得主氦风机的第三运行参数，进而获得等效状态下主氦风机在全转速范围内真实试验参数。利用此降压的等效试验方法，最终实现主氦风机全转速范围的全部试验。全转速范围的全部试验。

【技术实现步骤摘要】
一种高温气冷堆主氦风机等效试验方法


[0001]本专利技术涉及高温气冷堆主氦风机试验
，具体涉及一种高温气冷堆主氦风机等效试验方法。

技术介绍

[0002]高温气冷堆核电站采用球型燃料元件、氦气作为一回路冷却剂，由主氦风机作为驱动力建立一回路冷却剂的闭式循环，导出反应堆裂变释放的热量，主氦风机的性能对于高温气冷堆有着至关重要的作用，是高温气冷堆最核心的设备之一，在核电厂安装完成之后需要对其进行一系列的试验验证，以确保主氦风机的性能满足设计的运行工况。
[0003]高温气冷堆的主氦风机作用上和压水堆的一回路主泵相似，但是由于反应堆结构的巨大差异，高温气冷堆采用球床式堆芯，一回路燃料元件初始安装高度仅6m左右，较堆芯满装工况10m以上堆芯高度差距明显，这就导致堆芯内氦气的循环流阻明显低于正常运行工况。主氦风机在额定100％转速运行时，流阻降低就会导致流量的明显增大，会导致主氦风机运行电流超限，影响主氦风机的安全运行。

技术实现思路

[0004]因此，本专利技术要解决的技术问题在于克服现有技术中的主氦风机无法满转速试验的缺陷，从而提供一种高温气冷堆主氦风机等效试验方法。
[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种高温气冷堆主氦风机等效试验方法，包括以下步骤：
[0006]通过真实试验测量获得主氦风机在常温、常压条件下，在空气介质中的不同转速下的第一运行参数，根据第一运行参数计算主氦风机额定满功率和常温空气介质下100％额定转速的空气压力，进而计算主氦风机在常温、所述空气压力压力、不同转速下运行的第一理论参数；
[0007]根据主氦风机的第一理论参数，通过真实试验测量获得主氦风机在常温、空气介质中不同转速下的第二运行参数，根据第二运行参数和气体特性计算主氦风机在额定热态试验温度、100％额定转速、额定满功率工况下的氦气压力，进而计算主氦风机在额定热态试验温度、所述氦气压力、不同转速下运行的第二理论参数；
[0008]根据主氦风机的第二理论参数，通过真实试验测量获得主氦风机在额定热态试验温度、氦气介质中不同转速下的第三运行参数，进而获得等效状态下主氦风机在全转速范围内真实试验参数。
[0009]可选地，在通过真实试验测量获得主氦风机在额定热态试验温度、氦气介质中不同转速下的第三运行参数步骤中，若主氦风机出现过载或者过流工况，则对一回路进一步降压。
[0010]可选地，若通过对一回路进一步降压无法消除主氦风机的过载或者过流工况，则对主氦风机在额定热态试验温度、不同转速下运行的氦气压力参数进行修正或重新进行试
验。
[0011]可选地，第一运行参数、第二运行参数和第三运行参数均包括主氦风机实际流量、主氦风机实际压力升和主氦风机实际功率。
[0012]可选地，第一理论参数和第二理论参数均包括主氦风机理论流量和主氦风机理论压力升。
[0013]可选地，试验过程中不同转速设置为最低设计转速、10％额定转速、25％额定转速、50％额定转速、75％额定转速、100％额定转速、最高设计转速，所述最低设计转速不大于5％额定转速，所述最高设计转速不低于100％额定转速。
[0014]可选地，主氦风机功率与一回路介质密度呈线性关系：
[0015][0016]其中，N为主氦风机功率，ρ为一回路介质密度，β2为主氦风机的叶片出口角度，u2为主氦风机叶轮出口的圆周速度，为流量系数。
[0017]可选地，所述流量系数根据如下公式计算：
[0018][0019]其中，c2为主氦风机出口介质的绝对速度在圆周方向的分量。
[0020]可选地，主氦风机的理论流量正比于主氦风机转速的一次方：
[0021][0022]其中，q
m
为主氦风机的理论流量，n为主氦风机转速，p为主氦风机内的气体压力，T为反应堆一回路的气体温度。
[0023]可选地，主氦风机的理论压力升正比于主氦风机转速的二次方：
[0024][0025]其中，Δp为主氦风机的理论压力升，n为主氦风机转速，p为主氦风机内的气体压力，T为反应堆一回路的气体温度。
[0026]可选地，主氦风机的理论功率正比于主氦风机转速的三次方：
[0027][0028]其中，N为主氦风机的理论功率，n为主氦风机转速，p为主氦风机内的气体压力，T为反应堆一回路的气体温度。
[0029]本专利技术技术方案，具有如下优点：
[0030]1.本专利技术提供的高温气冷堆主氦风机等效试验方法，包括以下步骤：通过真实试验测量获得主氦风机在常温、常压条件下，在空气介质中的不同转速下的第一运行参数，根据第一运行参数计算常温下主氦风机额定满功率和常温下100％额定转速的空气压力，进而计算主氦风机在常温、所述空气压力压力、不同转速下运行的第一理论参数；根据主氦风机的第一理论参数，通过真实试验测量获得主氦风机在常温、空气介质中不同转速下的第二运行参数，根据第二运行参数和气体特性计算主氦风机在额定热态试验温度、100％额定
转速、额定满功率工况下的氦气压力，进而计算主氦风机在额定热态试验温度、所述氦气压力、不同转速下运行的第二理论参数；；根据主氦风机的第二理论参数，通过真实试验测量获得主氦风机在额定热态试验温度、氦气介质中不同转速下的第三运行参数，进而获得等效状态下主氦风机在全转速范围内真实试验参数。
[0031]高温气冷堆一回路冷却剂为氦气、具有可压缩的特点，通过综合主氦风机功率与一回路介质密度呈线性关系，通过降低高温气冷堆一回路氦气压力，从而降低主氦风机驱动的流体工质密度，进而有效的降低主氦风机在100％额定全转速运行期间的电流，利用此降压的等效试验方法，最终实现主氦风机0％－100％额定转速全转速的全部试验，解决了现有技术中珠海风机无法满转速试验的问题。
[0032]2.本专利技术提供的高温气冷堆主氦风机等效试验方法，在通过真实试验测量获得主氦风机在额定热态试验温度、氦气介质中不同转速下的第三运行参数步骤中，若主氦风机出现过载或者过流工况，则对一回路进一步降压。通过对一回路降压并利用等效计算的方式，对主氦风机进行试验，能够有效防止主氦风机过载运行，使得主氦风机试验能够在安全稳定的工况下顺利完成。
[0033]3.本专利技术提供的高温气冷堆主氦风机等效试验方法，若通过对一回路进一步降压无法消除主氦风机的过载或者过流工况，则对主氦风机在额定热态试验温度、不同转速下运行的氦气压力参数进行修正或重新进行试验。若主氦风机的过载或者过流工况无法消除，证明计算得到的氦气压力参数有误，需要对氦气压力参数进行重新计算并修正，若在短时间内无法得到修正值，则停机重新进行试验。
具体实施方式
[0034]下面将对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0035]在本发本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高温气冷堆主氦风机等效试验方法，其特征在于，包括以下步骤：通过真实试验测量获得主氦风机在常温、常压条件下，在空气介质中的不同转速下的第一运行参数，根据第一运行参数计算常温下主氦风机额定满功率和常温下100％额定转速的空气压力，进而计算主氦风机在常温、所述空气压力压力、不同转速下运行的第一理论参数；根据主氦风机的第一理论参数，通过真实试验测量获得主氦风机在常温、空气介质中不同转速下的第二运行参数，根据第二运行参数和气体特性计算主氦风机在额定热态试验温度、100％额定转速、额定满功率工况下的氦气压力，进而计算主氦风机在额定热态试验温度、所述氦气压力、不同转速下运行的第二理论参数；根据主氦风机的第二理论参数，通过真实试验测量获得主氦风机在额定热态试验温度、氦气介质中不同转速下的第三运行参数，进而获得等效状态下主氦风机在全转速范围内真实试验参数。2.根据权利要求1所述的高温气冷堆主氦风机等效试验方法，其特征在于，在通过真实试验测量获得主氦风机在额定热态试验温度、氦气介质中不同转速下的第三运行参数步骤中，若主氦风机出现过载或者过流工况，则对一回路进一步降压。3.根据权利要求2所述的高温气冷堆主氦风机等效试验方法，其特征在于，若通过对一回路进一步降压无法消除主氦风机的过载或者过流工况，则对主氦风机在额定热态试验温度、不同转速下运行的氦气压力参数进行修正或重新进行试验。4.根据权利要求1至3任一项所述的高温气冷堆主氦风机等效试验方法，其特征在于，所述第一运行参数、第二运行参数和第三运行参数均包括主氦风机实际流量、主氦风机实际压力升和主氦风机实际功率。5.根据权利要求1至4任一...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚尧，张瑞祥，李超，余俨，马晓珑，叶林，常重喜，赵峰，马喜强，黄鹏，于德，李小龙，喻浩峰，王彤，毛波，王磊，文发龙，孔令健，
申请(专利权)人：西安热工研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：