止回阀对给水系统水锤的影响

给水系统中止回阀的存在是为了防止管路中的逆流过大破坏泵及其他设备,而安装止回阀又会影响系统水锤发生时的压力和流量。利用AFT impulse软件建立核电站给水系统的模型,模拟在突然停泵和阀门突然关闭时有无止回阀以及不同止回阀类型对系统水锤的影响,从中看出无止回阀时虽然系统中的水锤最大压力不大,但是逆向流量很大;普通止回阀的存在有效地抑制了管路中的水倒流,但同时增大了水锤压力;可控缓闭止回阀结合了两者的优点,既降低了水锤最大压力,又可以把管路中水逆流控制在合理范围。

超(超)临界机组主给水调节阀内部空化流场模拟

针对某超(超)临界火电机组主给水调节阀在运行过程中出现的空化汽蚀现象,结合多级节流原理和多相流技术,利用CFX流体力学计算软件,对调节阀内部流场进行模拟,分析不同笼罩级数和节流孔个数对空化流场的影响。结果表明:多级笼罩结构使得阀内最低压力由3.55 MPa升至6.58 MPa且高于空化压力,汽相最大体积分数从0.96几乎降为0,整体流场速度明显降低,有效防止了空化汽蚀对调节阀的破坏;同时,在满足调节阀工况的前提下,增加节流孔数会使降压性能提高,但却使流速控制能力降低。

超(超)临界主给水调节阀流场特性分析

针对某超(超)临界主给水调节阀在运行工况条件下出现的空化汽蚀现象,结合多级节流降压原理与多相流理论,采用Schnerr and Sauer空化模型和Mixture两相流模型,对调节阀内部流场进行数值模拟,研究了笼罩层数与导流槽宽度对流场空化的影响。结果表明,随着笼罩层数的增加,调节阀内的最低压强由0.015MPa上升至0.717 MPa,最大流速由147.1 m/s降至49.36 m/s,空化的汽相最大体积分数由0.979降至0.160,多级笼罩有助于实现逐级降压、限制流速及抑制空化的目的;同时在阀门结构尺寸允许条件下,适当增加导流槽宽度也有利于抑制空化。研究结果为该类调节阀的设计提供了参考。

核电站主给水隔离阀关闭引起水锤的分析

分析了核电站主给水隔离阀关闭引起的水锤,计算了阀门阀瓣受到的水锤动力载荷,讨论了降低水锤载荷的方法。

主给水调节阀节流窗口周向设计及其对流动特性的影响

安装于核电站二回路的主给水调节阀通过控制给水流量来调节蒸汽发生器内的水位高度,因此主给水调节阀的流动特性影响着核电站的运行安全与效率。首先,提出了无量纲的节流窗口周向布置不平衡度δ,进行主给水调节阀节流窗口周向设计;其次,利用经网格无关性与流量实验验证的数值模拟方法分析了阀内流场的速度和压力分布特性;最后,探讨了节流窗口周向布置不平衡度对阀芯不平衡力矩和阀门流量系数的影响。结果表明:阀芯底部不均匀的压力分布会对阀芯产生不平衡力矩,增大阀芯与套筒之间的摩擦力,进而加剧阀芯与套筒之间的磨损,可能引发阀芯动作卡滞并使阀芯和套筒的工作寿命缩短;当阀门开度小于40%时,调整节流窗口周向布置方式对阀芯不平衡力矩的影响较小;当阀门开度大于40%时,通过调整节流窗口周向布置方式可以有效改变阀芯不平衡力矩;在相同条件下,通过将节流窗口周向布置不平衡度从0增大至0.5,可使阀芯不平衡力矩最大值减小22.10%,而阀门流量系数仅减小2.74%。研究结果有助于主给水调节阀及类似阀门的设计及优化。

基于Simerics MP+的核电厂主给水调节阀流量特性数值模拟

核电调节阀的流量特性是核电厂应用时最为关注的问题之一。文章基于Simerics MP+对核电厂主给水调节阀流量特性进行数值模拟,并与传统通用CFD软件(Fluent软件)计算结果和试验结果进行对比。其结果表明:此核电主给水调节阀相对开度小于70%时,为等百分比流量特性;相对开度大于70%时,接近线性流量特性;Simerics MP+的计算结果与试验结果的相对误差较小,接近调节阀流量特性真实值,证明基于Simerics MP+的方法表现更优。Simerics MP+在阀门动态研究方面具有易实现的优势,可为核电调节阀动态研究提供参考。

核电轴流式止回阀水锤效应分析及验证研究

核电主给水止回阀要求具有快速关闭且控制水锤效应的特点。通过对国内核电领域首次用于主给水管线的轴流式止回阀进行研究,在主给水管线破裂事故下,对该阀门快速关闭引起的水锤效应进行计算流体力学(CFD)仿真分析,并通过试验进行验证。结果表明:带阻尼结构的轴流式止回阀,具有良好的防水锤效应的特性。

核级主给水控制阀流道结构优化设计与分析

运用分段节流型面的设计方法,实现了核级主给水控制阀高可调比的"等百分比-线性"流量特性。建立并证明了高阀阻比系数S值可以增强流通能力,改善流量特性和提高可调比等调节性能。基于数值模拟计算方法,分析并优化了核级主给水控制阀流道结构。通过开展样机试制和流量试验,验证了流道设计方法和优化方案的正确性。该研究成果具有其普适性,可为其他控制阀的应用起到指导作用。

核电站主给水气动调节阀的设计

核电站主给水气动调节阀作为主给水系统的重要阀门,是核电机组的关键设备之一。介绍了主给水气动调节阀的技术要求,结合阀门的功能要求,解决了高压差、高调节精度、高稳定性、高使用寿命等设计难点,并通过试验验证了产品设计的合理性,为气动调节阀的设计及试验验证提供了思路和经验。

空程耦合及油压缓闭装置在斜座式止回阀中的应用

分析了普通悬启式止回阀在水系统中存在的问题,总结了新型多功能空程耦合斜座式止回阀的特性以及不同工况下的作用,提出了空程耦合止回阀及油压缓闭装置在设备调整与系统运行中应注意的问题和建议。根据实际使用效果,总结了空程耦合斜座式止回阀检修、调整的关键点以及推广应用的必要性。

CPR1000机组主给水流量调节系统优化

CPR1000机组主给水系统大小阀的控制方式采用大亚湾核电站模拟电路的思路,两个阀门共用一个水位调节比例积分微分(PID)控制器进行控制。这种控制方式严格规定了大小阀投切自动的顺序。投切顺序错误会导致小阀反向调节水位,风险极大。同时,共用水位调节PID控制器降低了小阀独立调节能力。基于数字化DCS控制系统,对CPR1000机组的主给水控制方式进行适应性优化,将大小阀调节PID控制器分离各自控制水位调节。优化后,运行人员在干预水位调节需要改变大小阀手自动状态时,无须考虑投切的顺序,减少了人因失误风险。小阀调节回路优化后,可根据现场运行情况设置PID参数,提高抗扰动能力。最后,通过CPR1000机组数字化的非安全级分散控制系统(NC-DCS)软件搭设优化后的大小阀组态逻辑,实现了主给水流量调节系统的优化。该优化在数字化控制系统都适用,能够实现核电机组更高的自动化。

核电站主给水阻尼式止回阀阀瓣结构与流通性能的研究

介绍了第三代核电技术堆型主给水阻尼式止回阀的技术参数、技术要求、结构特点。重点研究了主给水止回阀流通性能要求及阀瓣结构设计,并通过试验和分析验证其流通性能。

锅炉给水系统调节阀常见损坏原因分析及改进措施

通过阐述3×160t/h循环流化床锅炉主给水国产调节阀的损坏情况,分析了锅炉主给水系统高压差调节阀运行过程中的损坏原因,针对DN100ANSI600主给水调节阀阀笼、阀芯的损坏情况及故障分析,提出了一种新的改进措施。经验证,新结构解决了原阀内件易损的情况,能够满足锅炉给水系统调节阀长周期、可靠运行的要求。

核电厂主给水泵再循环流量调节阀控制策略优化

结合昌江核电厂现场实际运行情况,对其电动主给水泵再循环流量调节阀控制逻辑进行改造,以改善设备运行状况,降低蒸汽发生器水位波动风险,保障机组安全稳定运行。

FMEA技术在核电厂主给水调节阀可靠性管理中的应用

本文介绍了FMEA技术分析方法和分析流程,并且通过引用核电厂主给水调节阀FMEA分析案例,对FMEA分析步骤进行了详细解析,并对主给水调节阀的故障模式、故障影响及维修策略进行了详细的分析.

秦山第二核电厂主给水调节阀常见故障分析与处理方案设计

分析CP600型核电机组主给水调节阀常见的几种故障,主要对主给水调节阀(主调阀)卡阀故障做进一步分析,并在CP600模拟机上对满功率主调阀卡阀的进行试验。比较了降功率过程的3种控制方案,提出最优方案。

主给水调节阀更换调试

介绍运行机组主给水调节阀更换后的调试试验项目,分析了调试试验风险并提出了应对措施。着重介绍主给水调节阀调试过程中出现的问题及处理方法。