核电站核岛阀门远传设计及施工优化研究

核电站阀门的设计过程中,由于不同系统之间管道布置情况和阀门功能类型区别较大,因此远传设计制造复杂,加之现场施工误差的影响,导致远传的安装难度增大。为此,针对核电站核岛现有各系统的阀门刚性远传设计,结合现场安装施工过程的经验反馈,提出了阀门远传机构的优化设计方案,达到简化远传结构设计、减少远传数量、提高阀门远传安装效率的目的,为后续核电站阀门远传的设计及应用提供宝贵的经验。

某项目安全壳压力试验期间临时冷却系统设计与数值分析

简要介绍了某项目安全壳及压力试验相关内容,详细介绍了安全壳压力试验期间临时冷却系统的系统设计。该系统为临时系统,方案及系统设计过程较为复杂。在系统设计方面,在对现有系统改动最小的情况下,作出合理的设计;在布置设计方面,充分利用现有系统,减少安装空间,节省试验期间的施工及安装工序。为验证设计方案,以反应堆大厅和堆坑为研究对象,应用模拟软件Fluent建立三维CFD模型,对该设计方案进行数值研究,得到堆坑及大厅温度场,通过对反应堆大厅和堆坑内温度场的分布规律进行分析,验证了系统设计的合理性。该系统是国内核电站首次在安全壳压力试验期间设置冷却系统,对后续的机组设计具有示范作用。

疲劳分析在核电站核承压设备设计中的应用

核电站中有大量承受循环载荷的压力容器,循环载荷作用下压力容器的疲劳失效可产生灾难性后果,核电站压力容器的疲劳分析设计越来越多地引起人们的关注和重视。本文结合硼水贮存罐热交换器的疲劳分析工作,研究并总结了ANSYS中压力容器疲劳分析设计中的载荷分析、结构分析、应力分析、设计疲劳曲线的应用和疲劳强度的校核等主要步骤。

安全壳空气冷却系统单面加热对流换热特性研究

事故工况下,为将反应堆内的热量从钢制安全壳外表面传至外界环境,模块化小型压水堆核电厂“玲珑一号”(Advanced China PWR Linglong No.1,ACP100)设置了非能动安全壳空冷系统(passive containment air-cooling system,PAS)。单面加热非能动自然循环机理研究是PAS的设计、运行基础,本文通过搭建干式平板加热实验台架,研究分析了不同通道宽度、倾斜角度对PAS换热能力的影响。结果表明:通道宽度减少、高度增加对PAS换热是有利的,自然对流换热能力随通道高宽比成正相关;自然对流换热能力随加热面与水平面倾斜角度的减小增强,当斜度小于15°时,自然对流换热能力提升明显。

非能动先进核电厂主给水管道水锤模拟计算

核电厂主给水系统用以保证蒸汽发生器的冷却,主给水管道作为其中主要的压力管道,直接向蒸汽发生器提供所需温度、压力和流量的给水。由于压力管道易发生水锤现象,研究水锤对主给水管道的影响是主给水系统设计的重要内容。本文以非能动先进核电厂主给水系统的设计为例,通过PIPENET软件对主给水管道的水锤现象进行模拟计算,分析主给水隔离阀不同的关闭形式、不同的关闭时间及主给水泵不同的关闭时间对管道内水锤的影响。结果表明,主给水隔离阀的关闭时间越缓慢、主给水泵关闭时间越长,主给水管道内的水锤压力和载荷越小。对于主给水隔离阀的关闭形式,选择行程-时间曲线为先快后慢的类型,产生的水锤压力和载荷最小。

一种耐高压的圆形波纹板板壳式换热器的设计及其传热特性的实验研究

传统的管壳式滑油冷却器结构复杂、换热效率差,以板式换热器替代管壳式换热器用于在高压工况下冷却润滑油是有效的解决办法。文章分析了造成板式换热器承压能力低的主要原因,并研究了一种适用于高压工况的圆形波纹板板壳式换热器。该换热器结构紧凑,承压能力强。设计并进行了以68#汽轮机润滑油与冷却水为介质的换热器换热特性实验。同时分析了实验结果。针对润滑油与冷却水物性参数的差异,文章利用威尔逊法,分离出两侧的对流传热系数,拟合出其传热关联式。该关联式在实验范围内误差在10%以内,适用于所研制的圆形波纹板板壳式换热器。

浅谈核电站汽水管道支吊架间距

本文主要讨论核电站汽水管道支吊架间距的选取规则,以及支吊架间距的特殊情况处理。

内部爆炸作用下混凝土靶背面临界震塌条件

为研究内部爆炸作用下混凝土靶背面临界震塌条件,采用量纲分析对内部爆炸作用下有限厚混凝土靶背面震塌破坏进行研究,得到了量纲一的临界震塌厚度的工程计算式.结果表明,当装药密度一定时,随着装药直径或装药长径比的增加,临界震塌厚度也非线性递增,且存在极限临界震塌厚度;研究表明,临界震塌厚度关于装药直径存在第二类自相似.

反应谱分析方法的刚性模态修正计算和程序开发

根据核级设备的抗震分析要求,当设备的振动频率低于反应谱刚性截断频率,刚性截断频率前的各阶模态的总参与质量未达到设备实际物理质量的90%时,应进行刚性模态修正。本文研究了刚性模态修正的理论与计算公式,采用APDL和UIDL语言对ANSYS10.0进行了二次开发,编制了适用的刚性模态修正程序,并进行了算例验证。算例验证结果证明了程序的正确性。

浓硼酸环境下阀门腐蚀问题的研究及改进

本文以某二期核电站发生的安全注入系统(RIS)阀门浓硼酸腐蚀为例,通过对国内外硼酸腐蚀及堆焊合金材料等各方资料的研究,从RIS系统运行和阀门结构材料的角度分析了阀门发生腐蚀原因,提出了相应的改进方案,以降低核电站RIS系统阀门浓硼酸腐蚀风险。

开口盛液容器中气体喷射过程的数值模拟

文章以铁水氮气喷吹镁粉脱硫过程为研究背景,忽略脱硫反应以空气在水中的喷射过程为替代模型,建立盛液容器中气体喷射过程的非稳态Eulerian多相流模型,在Fluent平台上对气液两相混合过程进行数值模拟,以预测气液两相体积、速度和温度分布。研究结果表明,由于气体受浮升力和粘性曳力的影响,气体到达液相的范围有限,但对自由液面的影响较为明显;多枪气体喷射能够有效增加对液体的扰动和对液体有一定的降温效果。

MBR工艺处理低温污水试验研究

北方地区冬季温度低,传统污水处理工艺低温下出水水质较差。MBR工艺具有高污泥量,处理效率高,膜的高效截留作用,剩余污泥产量少等诸多优点,能够提高低温污水的处理效果。本文将重点对低温下MBR工艺处理污水性能进行分析和探讨,优化参数。

华龙一号设备冷却水系统板式换热器性能研究

采用准则数法换热公式、HTRI传热因子经验公式、Matin传热经验公式、Muley A传热经验公式4种方法对福清核电厂1&2号机组的板式换热器进行校核计算。采用准则数法换热公式计算的换热面积与厂家设计值偏差最小。采用准则数法对华龙一号设备冷却水系统板式换热器进行验证,结果表明厂家提供的换热器满足工程要求。

储罐等效力学简化模型的研究

为保证储罐抗震设计的合理性,对基于刚性壁理论和柔性壁理论的Housner和Haroun-Housner两种等效液动效应力学简化模型进行比较。使用ANSYS有限元软件建立2种不同尺寸储罐的液固耦合模型,进行模态分析和地震反应谱分析,将2种简化模型理论计算结果与有限元模型计算结果进行比较。分析结果表明:2种简化模型理论中储液一阶晃动频率与有限元模型数值解相符;Haroun-Housner模型理论中一阶耦联频率的公式解具有比较高的精确度;对于刚性储罐,2种简化模型与液固耦合有限元模型计算结果都比较接近;对于柔性储罐,Haroun-Housner模型与液固耦合有限元模型计算结果比较接近。通过对比发现,对柔性储罐采用Housner模型进行设计是不保守的,应采用基于容器弹性变形假设的Haroun-Housner模型。

闭式氦气轮机循环建模及循环特性优化分析

氦气闭式布雷顿循环可用作高温气冷堆热电转换装置,能够有效降低传统核电机组复杂程度,提升热电转换效率。为详细研究氦气闭式布雷顿循环特性,指导工程样机设计,基于Refprop提供的真实气体模型建立了简单、间冷、回热以及间冷-回热四种闭式布雷顿循环数学模型;然后通过对比分析方法,揭示了关键参数变化对循环特性的影响,重点阐述了间冷、回热对循环性能的作用机制。结果表明:1)回热器能够有效回收涡轮出口氦气热量,大幅提升循环热效率,并且能够降低系统达到最佳循环效率所需压比;2)间冷器虽然能够降低压缩系统功耗,但受间冷器流道内压损影响,需综合考虑系统复杂度、研制成本及循环性能等因素确定系统是否需要间冷器。