岭澳核电站二期汽-水分离再热器系统调试运行期间的主要缺陷分析及处理措施

在岭澳核电站二期1号汽轮发电机组(L3)汽-水分离再热器系统(GSS)调试运行过程中,疏水箱的液位测量存在闪发尖峰虚假信号,测量偏差较大。尤其当机组瞬态工况运行时,部分疏水箱的疏水液位无法得到有效控制,对系统疏水的正常调节及保护造成了影响。本文结合L3GSS系统疏水调节及保护特点,对导波雷达液位计的质量、疏水管道布置及疏水调节设计等缺陷进行了深入的分析,并在目前的系统设计基础上提出了改进建议与处理措施。最终的试验结果表明,该处理措施解决了系统的缺陷,可以有效保证机组安全、稳定运行。

方家山核电汽水分离再热器壳侧疏水设计优化与改进

方家山核电为两台百万千瓦级压水堆核电机组,采用二代改进型压水堆技术。两台汽水分离再热器的壳侧疏水泵长期在高温条件下连续运行,故障率较高。原设计仅考虑每列MSR的壳侧疏水设置1台疏水泵,故当疏水泵故障停运时,MSR壳侧疏水必须切换排至凝汽器,会造成机组热效率下降,如同时备用疏水阀门故障会危及机组安全。通过对汽水分离再热器壳侧疏水设计优化的必要性与改进的可行性进行分析,采取在每列MSR的壳侧疏水管增设一台疏水泵回路构成备用列的方式,实现当一台疏水泵故障停运后另一台疏水泵启动,将疏水排至ABP系统上游管道。避免了因一台疏水泵故障停运导致MSR的壳侧疏水只能依靠单一管线切换至凝汽器。改进结果达到了预期,增加了MSR疏水泵运行方式的灵活性,提高了GSS系统壳体疏水的可靠性。

在不同碱化剂溶液中TU48C钢的均匀腐蚀及流动加速腐蚀速率

利用高温高压釜及自主研发的模拟核电二回路环境材料评估试验平台,研究了压水堆核电厂二回路用TU48C钢在氨(NH_3)、乙醇胺(ETA)碱化剂溶液中的均匀腐蚀速率以及在NH_3、ETA、质量比为1∶1的ETA+NH_3等3种碱化剂溶液中的流动加速腐蚀(FAC)速率。结果表明:在150℃下,TU48C钢在ETA和NH_3溶液中的均匀腐蚀速率相近,均随腐蚀时间的延长而降低;在给水pH(25℃)为9.7条件下,以NH_3作为碱化剂时,TU48C钢的FAC速率最大,以ETA为碱化剂时的最小,以ETA+NH_3为碱化剂的介于上述两者之间,且接近以ETA为碱化剂时的值;采用ETA或ETA+NH_3代替NH_3作碱化剂可以大幅度降低核电厂二回路汽水分离再热器疏水管的FAC速率。

新型百万千瓦核电站汽水分离再热器的研制

汽水分离再热器(简称MSR)是核电汽轮机辅助设备,是具有汽水分离和再热功能的大型管壳式换热器。对新型百万千瓦机组四流程MSR产品制造过程中的重点和难点进行分析,并对实际制造过程中的工艺措施进行描述,为类似核电站产品的制造提供参考。

汽水分离器启动阶段蒸汽入口切向斜接结构应力分析研究

为满足汽水分离器的性能要求,其蒸汽入口处的接管采用了切向斜接结构。该类斜接结构在设备启动阶段主要受机械载荷和热载荷的作用,存在较严重的应力集中现象。为研究这2种载荷在设备启动工况下对蒸汽入口切向斜接结构的影响,采用了ANSYS软件对其进行瞬态热固耦合的应力分析,以探索切向斜接结构的应力分布情况,并验证结构强度是否满足设计要求。

核电汽轮机通流去湿、防侵腐蚀措施

介绍了大型汽轮机低压通流去湿和防侵蚀常规措施和一些新型防侵蚀措施和结构。重点讨论了低压通流中采用的去湿结构和汽水分离再热系统的原理以及其它去湿方法的应用。

汽水分离再热器的无损检测

核电站用汽水分离再热器结构复杂 ,无损检测按英国国家标准和法国ALSTOM公司工程标准进行。

核电厂MSR疏水泵瞬态分析及防汽蚀措施

描述了某核电厂汽轮发电机组快速降负荷瞬态过程中汽轮机及汽水分离再热器(MSR)系统疏水主要参数的变化情况,分析了MSR疏水泵出现汽蚀的原因。分析结果表明,由于汽轮机快速降负荷,MSR疏水泵出现汽蚀。通过系统设计,在瞬态过程中增设预防措施,避免了MSR疏水泵发生汽蚀。

核电站MSR疏水泵的设计选型

介绍了泵的分类和泵类型的选择原则,以及核电汽轮机组汽水分离再热系统(GSS)中,汽水分离再热器(MSR)疏水泵的选型原则、选型设计计算等,还介绍了泵的扬程计算,汽蚀现象和泵的汽蚀余量。

基于CFD的汽水分离再热器分析计算研究

通过三维数值模拟研究了实际运行工况下汽水分离再热器(MSR)内部流场细节,并对比了2种不同孔板开孔方式对波形板前气流均匀性的影响。采用标准k-ε湍流模型结合标准壁面函数对MSR内部进行了CFD气相流场三维模拟,其中孔板、波形板和管束采用多孔介质模型,通过UDF调整孔板开孔率,防冲板简化为多孔跃升边界。结果表明:分析计算结果与空气动力学试验结果数据绝对值或数据增减幅度较好符合;在保持平均开孔率与均匀开孔相同的基础上,非均匀开孔的波形板前气流速度更为均匀;蒸汽通过孔板和分离器的总压降不大于14 kPa,满足分离装置的压损设计要求,其中蒸汽的再热器管束的压降占整个流线压降的比例较大。

汽水分离再热器壳体设计

汽水分离再热器(MSR)是核电机组的重要辅机。文章介绍了秦山核电汽水分离再热器壳体设计时一些主要部件的设计思路。

核电汽轮机去湿、防侵腐蚀的新研究

介绍了大型汽轮机低压通流去湿和防侵蚀常规措施和一些新型防侵蚀措施和结构。重点讨论了低压通流中采用的去湿结构和汽水分离再热系统的原理以及其它去湿方法的应用。

核电站常规岛汽水分离再热器厂化设计综述

通过岭澳核电站 Ｍ Ｓ Ｒ 的厂化设计，全面分析了目前消化吸收引进技术的状况及实现设计自主化存在的问题，为今后逐步实现核电设备的自主化提出了建议，对推进核电设备的国产化具有重要意义。

液力驱动泵在汽水分离再热系统中的应用

田湾核电站一期工程是由俄罗斯设计、供货的2台NPP91/WWER-1000型机组。电站汽轮机汽水分离再热系统中的加热蒸汽凝结水疏水泵,采用1台液力驱动泵作为疏水泵。鉴于此类型的疏水泵在国内核电站二回路系统中首次采用,简要介绍了田湾核电站汽水分离再热系统流程设计特点,液力驱动泵的结构和运行原理,以及该泵在调试期间可能产生的问题和解决方法。

船舶核动力装置汽水分离再热器可靠性建模与预计研究

文章基于对船舶核动力装置汽水分离再热器(MSR)功能及任务剖面的分析,建立了其物理模型,即基本可靠性框图和任务可靠性框图,并采用普通概率法得到可靠性数学模型。通过相关标准得到再热器组件的基本故障率,利用故障率预计法对其工作故障率进行预计,并采用评分预计法得到其他部件的故障率,依据建立的模型对汽水分离再热器进行可靠性预计。

MSR局部结构的流固耦合有限元分析

基于汽水分离再热器(MSR)局部减薄失效问题,采用ANSYS Workbench有限元分析软件建立流固耦合有限元模型,研究工况中MSR的流体流场和壳体应力分布,探讨补焊对MSR局部结构的影响。模拟结果显示,补焊前的残余应力分布情况与实际减薄情况相符;补焊后MSR局部结构的残余应力分布更加均匀。

核电厂汽水分离再热器流动加速腐蚀原因分析及控制措施

某核电厂汽水分离再热器内部部分部件多次发生流动加速腐蚀现象,对机组安全稳定运行产生不利影响。从流动加速腐蚀的机理、影响因素及MSR实际运行工况等方面对汽水分离再热器流动加速腐蚀原因进行分析,并提出了减小流动加速腐蚀影响的控制措施。

新型百万千瓦核电机组汽水分离再热器制造关键技术探讨

汽水分离再热器(简称MSR)是核电站常规岛中的重要设备之一。探讨了新型百万千瓦核电机组汽水分离再热器的制造工艺及关键技术。发现筒体转动时因发生轴向轻微窜动导致筒体碰撞、内部组件不锈钢堆焊造成的壳体塌陷以及薄壁不锈钢内件焊接产生变形对内部重要尺寸的影响等几个关键问题,提出了解决这些关键问题的技术方案,并基于该方案,制定了合理的制造工艺。结果表明,用该方案制定的制造工艺,可以有效避免容器外侧零件制造的磕碰以及内部组件焊接变形造成叶片和再热器安装困难的隐患,提高了产品的质量。

汽水分离再热器内部流场模拟分析研究

对核电常规岛设备MSR(汽水分离再热器)进行了数值模拟,针对该汽水分离再热器的结构特点,应用UG软件对其进行三维几何建模,采用Fluent软件进行数值模拟,得出蒸汽流场的静压分布规律,速度分布规律,对MSR的结构设计有着重要的参考价值。

核电汽水分离再热器用波形板分离器流场数值模拟计算

采用ANSYS软件对汽水分离再热器(MSR)用波形板进行了二维流场计算,对不同波形板的分离能力和压降进行了对比分析,据此可进行波形板选型;并对MSR的整个汽水分离区域进行了三维流场计算,得到了MSR各分离单元入口前流速和蒸汽流量分布情况,根据计算结果,可对MSR的分离结构设计进行优化,以提高设备性能。此外,采用该方法可获得电厂运行时波形板分离器的实际最高入口流速,以论证其低于该特定波形板片允许的临界速度,确保汽水分离器出口蒸汽湿度满足汽轮机组运行要求。