热核聚变发电厂储能系统运行模式研究

[目的]核聚变作为一种新型核能利用形式,其清洁绿色特性被视为人类未来的“终极能源”,也是我国在能源发展道路上的必经之路。在热核聚变发电厂中,中国聚变工程实验堆(CFETR)聚变反应堆具有一定周期性、脉冲式的输出特性,而汽轮发电机组的运行是稳定、连续的,因此核岛和常规岛之间需配有储能岛以进行储能缓冲;为实现其储能缓冲的功能,储能系统需选择合适的运行模式。[方法]核岛与常规岛耦合运行或解耦运行,对应着储能系统不同的运行模式;文章基于CFETR核岛侧的功率输出特性,从系统配置、设备选型和运行控制等方面对储能系统运行模式的不同方案进行分析和对比。[结果]研究结果表明,核岛与常规岛的解耦运行模式在常规岛发电效率、设备设计技术成熟性和机组运行控制上都更具优势,因此推荐热核聚变发电厂储能系统采用解耦运行模式。[结论]储能系统解耦的运行模式方案大都采用成熟技术,可进行规模化的商业应用,因此可为实现热核聚变发电厂的商业化设计提供支撑。

核电厂常规岛射线探伤对蒸汽厂房的辐射影响

由于核电站常规岛厂房设计的特殊性,地面以上厂房的大部分外墙由钢板搭建,加上厂房内管道和设备布置复杂,因此,射线探伤对蒸汽厂房区域的辐射影响较复杂。分析常规岛射线探伤对蒸汽厂房的影响,并提出了防护对策。

核电厂常规岛后备监控技术研究

对核电厂数字化仪控系统进行失效模式和影响分析,提出核电厂数字化仪控系统的两种故障模式:“DCS人机接口全部丧失”和“DCS控制层故障”。通过对机组稳定运行所需的监控信息进行分析,以及机组在发生参数异常后的安全停机需求进行分析,首次提出基于数显仪表、报警灯和操作开关一体化的后备监控理念,研发一种常规岛后备监控盘。常规岛后备监控盘上数显仪表和报警灯的数量和种类满足在“DCS人机接口全部丧失”情况下机组在限定时间内稳定运行监视要求。常规岛后备监控盘上的操作开关数量和种类满足在“DCS人机接口全部丧失”和“DCS控制层故障”情况下机组安全停机要求。核电机组通过配备独立于DCS的常规岛后备监控盘,满足在全部失去电站计算机信息和控制系统时维持核电机组在一定时间内安全运行并能够将核电机组带入安全停堆停机状态,实现了核电机组仪控平台的多样性,防止在一套平台内部出现共因故障而丧失监控功能。

核电厂常规岛关键系统疏水逻辑优化改造的策划与实施

秦山第二核电厂高压加热器系统(AHP)、汽水分离再热器系统(GSS)、低压加热器系统(ABP)疏水和解列逻辑原先均由单一设备控制,因误动或故障造成的机组瞬态风险较高,不利于机组稳定运行。为降低因设备误动或故障导致的机组瞬态风险,秦二厂对AHP、GSS、ABP系统疏水和高加解列开展逻辑优化,基于Hollias平台提供的多种算法,对AHP解列逻辑和各系统疏水逻辑的上游输入信号分别做三取二、中选和次高选输出,从而降低单一信号故障引起的控制风险。技术改造完成后,测试疏水逻辑均能按照设计正常触发开启对应疏水阀门,单个液位开关动作时无法触发高加解列,符合设计要求。

核电站常规岛蒸汽/给水回路用WB36CN1无缝钢管的研制

随着我国核电站建设进程的加快,核电用无缝钢管的国产化要求日益迫切。介绍了在1000MW核电站常规岛蒸汽/给水回路中应用的WB36CN1无缝钢管的特点、生产工艺,通过对WB36CN1无缝钢管各项性能指标的比较分析,肯定了该工艺生产的产品在核电领域的应用价值。

核电厂常规岛汽轮机房通风系统设计模拟

介绍了该汽轮机房的工程概况、通风量的计算及主要发热设备的布置。根据屋顶通风机位置和风量的不同设计了7种工况,采用CFD软件对其室内热环境进行了模拟。基于对模拟结果的分析评价,提出了增设诱导风机和新风机的优化方案,模拟结果表明厂房内的温度达到设计要求。

AP1000核电站常规岛主要热力管道材料选择

针对AP1000压水堆核电站的特点,对AP1000常规岛主要热力管道可考虑选用的各种材料的化学成分及力学性能进行综合对比分析,给出各热力管道对应的推荐选用材料:主蒸汽、旁路蒸汽管道和主给水管道选用WB36CN1材料,凝结水管道选用20+Cr材料,过热抽汽管道选用20号钢,湿度较大的抽汽管道选用AP335P11材料。

核电机组常规岛热力系统分析

以某核电机组常规岛为研究对象,运用分析法对热力系统中的热力设备或热力过程的损失和效率的分布进行了计算.基于汽轮机做功过程和加热器换热过程指明了影响汽轮机和加热器的损失和效率的热力参数,对所得经济指标的分布规律进行了阐释.结果表明:在常规岛热力系统中,汽轮发电机组的损失最大,低压缸具有一定的节能潜力;汽轮机末级长叶片设计对核电机组热经济性的影响较大;核电机组的节能潜力可通过冷端系统优化进行挖掘.

核电站中常规岛消防设计特点

防火在核电站设计中占有重要的地位,如何保护核电站重要物项免受火灾的危害,是核电站中常规岛消防设计必须考虑的一个关键性问题,本文通过对常规岛消防设计遵循的规范和系统设计特点进行分类阐述,为核电站消防设计提供工程实例参考。

湖南省核电现状及常规岛汽轮机系统技术分析

核电作为本世纪的主要能源支柱正在全中国蓬勃发展起来。湖南省作为内陆省份在核电方面仍处于起步阶段。文章对湖南省核电的发展情况进行了概述,同时对核电中的常规岛汽轮机特点进行分析,比较常规岛汽轮机和普通火电机组中的汽轮机结构异同点,为全面掌握核电常规岛汽轮机系统的技术特点提供参考。

核电厂常规岛消防灭火系统设计的几点建议

为满足消防灭火系统安全运行、便于维护,对常规岛厂房内消防系统设计中存在的问题提出了几点改进建议。根据消防系统运行维护手册结合现行消防系统设计规范和运行人员反馈,对核电厂常规岛厂房内各消防灭火系统进行梳理。提出了消防水分配系统中疏水阀和排气阀设置建议;提出了常规岛自喷水灭火系统水流指示器和闭式喷头布置注意事项;提出了励磁机灭火系统的设计原则;提出了消防系统阀门布置建议;提出了消防排水系统优化设计建议。改进后的消防灭火系统,便于运行维护,可供核电厂常规岛消防设计人员参考。

岭澳核电二期常规岛主厂房抗震设计

岭澳核电二期常规岛主厂房具有一般火力发电厂主厂房结构特点,同时常规岛厂房一端山墙结构还与核安全有关.针对常规岛这种建筑结构的特殊性,本文在常规岛结构设计中采用基于性能的抗震设计方法,可供电厂主厂房抗震设计参考.

核电厂常规岛竖向布置经济性分析

简要介绍了核电厂常规岛常见的地上式布置方案和整体下沉式布置方案,给出了技术经济分析公式,得到了影响方案选取的主要因素,提出了通过累计净现金流量与相关因素的关系曲线确定核电厂常规岛布置方案的选取和优化方向的方法。以某1000 MW级核电工程为例对2种方案进行了技术经济比较,得到了累计净现金流量与厂坪标高的关系曲线,并给出了选取常规岛竖向布置方案的方法和竖向布置优化方向。

校企紧密结合共同研发专用型蒸发冷却空调机组

介绍了近年来西安工程大学与南通昆仑空调有限公司联合开发研制核电站常规岛用蒸发冷却空调机组,双方联合开展转轮式间接-直接两级蒸发冷却空调机组的实验研究,双方联合开展直接蒸发冷却用多种填料热工性能的测试分析;通过理论分析,到制作实验样机,再到实际运行测试,验证所开发的蒸发冷却空调机组在一些高显热、发热量大的场所能达到良好的降温效果。

岭澳核电站二期工程常规岛主厂房布置设计优化

岭澳核电站二期工程是我国第一个百万千瓦级核电自主化工程。考虑到机组运行及检修条件,岭澳核电站二期工程常规岛主厂房设计时,尽量减少不等柱距,尽可能满足土建对模数的要求。由于岭澳核电站二期汽轮发电机及凝汽器外形尺寸、除氧器分段长度较岭澳核电站一期大;考虑到汽轮发电机、凝汽器及除氧器的安装需要,南侧B列柱往A列柱的第1个柱距较岭澳核电站一期大。岭澳核电站二期主厂房分3层布置:底层、中间层和运转层,中间层形成一个连续的环形通道,便于巡检人员对设备的操作与维护,也使中间层更加宽敞明亮。

核电站电动门控制逻辑标准化设计的研究

对岭澳核电站一期常规岛及辅助设备(BOP)部分全开全关电动门逻辑图设计存在的问题进行分析,提出了逻辑图标准化设计的解决方案,并应用于岭澳核电站二期DCS设计中,实现了全开全关电动门标准逻辑模块的设计。

核电汽机甩负荷后除氧器的瞬态分析

在核电机组设备中,无论是核岛设备,还是常规岛设备,最重要的是确保设备安全和稳定运行。设计核电系统时,还需要考虑特殊工况下的运行条件。当汽机甩负荷后,低压加热器、高压加热器及除氧器的加热汽源将全部失去。为防止蒸发器的换热管因温差过大而被破坏,除氧器的供水水温仍应保持一定的温度。在保压蒸汽通入除氧器之前,凝结水不会被低压加热器加热。在水温很低的条件下,仍需保证给水温度不低于蒸发器所要求的供水温度。而且,在反应堆降负荷的过程中,利用通入的保压蒸汽,还必须在低负荷工况下维持稳定运行。为此,对盘式除氧器是否仍满足运行条件进行了分析和论证,分析了甩负荷过程中除氧器的瞬态压力和瞬态温度。当机组在低负荷下稳定运行时,对整个运行参数进行了传热计算,验证了除氧器可以在该工况下稳定运行。在设计方案上,确保了整体热力系统运行的安全性。

核电站常规岛主蒸汽和主给水管道用钢选材及国产化

以国内某核电建设项目为依托,在分析核电站常规岛主蒸汽和主给水管道用钢特点的基础上,广泛搜集、调研国内外同类管道用钢并进行了对比分析与论证,最终确定采用WB36CN1作为核电站常规岛主蒸汽和主给水管道用钢。经过优化化学成分,控制完善制造冶炼工艺,并将管道规格标准化、系列化设计,最终形成WB36CN1国产化技术规范。首批试制的WB36CN1无缝钢管各项性能指标均达到了德国Vd TüV 2001年版459/2WB36S1的技术要求,并成功应用于该核电站。

核电厂常规岛电动给水泵切换瞬态分析

以福建宁德核电厂(宁德核电厂)常规岛电动给水泵(电泵)为研究对象,采用Flowmas-ter软件对从除氧器出口至蒸汽发生器入口的给水流程进行建模,计算在电泵切换瞬态过程中输送到蒸汽发生器的失水量,并对影响该失水量的主要因素进行敏感性分析。得出,宁德核电厂一期电泵切换瞬态过程输送到蒸汽发生器的失水量满足常规岛技术要求;电泵的最小流量阀容量、设备转动惯量以及电泵最高转速对失水量影响较大。

压水堆核电站常规岛管道材料制造质量的控制

压水堆核电站中存在着大量以输送介质或传热为目的的管道系统,对各功能系统的承压边界以及整个电站的安全性有重要影响。主要探讨压水堆核电站常规岛主要管道材料的制造,引入风险分析,探讨影响管道质量的主要因素,并提出管道材料制造过程中的质量控制因素,以指导管道材料的制造监督。