300MW核电汽轮机凝汽器动态过程的数值分析.pdfVIP

第23卷第4期 Vol N04 核动力工程 23 1111 11里 翌!!生竺璺!!!!星塑!望璺!￡ 竺!：!!!! 文章编号：0258—0926(2002)04-0050_05 300MW核电汽轮机凝汽器动态 过程的数值分析 李勇，张卫会．张欣刚 东北电力学院动力乐．吉林．132012 摘要：凝汽器冷却管热应力直接影响到冷却管与管板之间连接的密封性，从而影响到蒸汽发生器的安全 运行。通过对300MW核电汽轮机凝汽器动态过程数值仿真，分析了汽轮机真空系统严密性试验、冷却水中 断以及汽轮机甩全负荷对凝汽器冷却管热应力的影响．为提高蒸汽发生器运行的安全性．奠定了理论基础 关键词：核电汽轮机；凝汽器：热应力；动态过程；数值分析 1 中图分类号：TK264文献标识码：A 1前言 型前做r以下假设：①凝汽器汽侧压力均一，冷 凝汽器是汽轮机的一个重要的辅助设备，其 却水出口参数为集中参数；②冷却管管壁温度一 运行情况不仅对汽轮机的运行热经济性产生重要 致，用管壁平均温度作为管壁温度的集中参数。 的影响，而且还影响到汽轮机运行的安全性。尤 由于沿凝汽器冷却管长度方向冷却管壁的温度变 其是对于核电汽轮机凝汽器，当其水侧密封性被 化不是很大，故该假设对凝汽器的动态特性计算 破坏时，将使凝汽器冷却水进入凝汽器汽侧，必 不会带来明显的误差；③管内结垢程度相同，管 然导致二回路水质变坏，对蒸汽发生器的安全性 内冷却水流速均匀，水流处于紊流状态；④部分 造成严重的威胁。经验表明…，许多蒸汽发生器 金属参与换热并具有蓄热能力。 的事故都和凝汽器的水侧泄漏历史有关。而造成 2．2凝汽器动态数学模型 凝汽器水侧密封破坏的直接原因是：①汽轮机排 (1)凝汽器的汽侧质量平衡方程 汽温度过高使冷却管与管板之间的热胀连接产生 !里旦』+业2：yD (1) 一 松弛；②由于运行中冷却管所承受的热应力过大， df dT 这种热应力不仅破坏冷却管与管板之间连接的密 式中．y’——凝汽器汽侧汽空间的容积，m3：P’ 封性，严重时甚至造成冷却管出现裂纹或断裂。 ——凝汽器蒸汽分压力对应的饱和蒸汽密度． 为此．本文以300MW核电汽轮机凝汽器为例． 7——凝汽器汽 kg·m～；r——过渡时间．s；V 分析了几种典型工况(如：汽轮机真空系统严密性 侧水空间的容积，一；p7——凝汽器蒸汽分压力 试验、冷却水中断、汽轮机甩负荷)对凝汽器冷却 对应的饱和水的密度．kg。m～；∑D——进出 管热应力的影响，为运行中分析凝汽器水侧密封 凝汽器的汽、水流量代数和，kg·s～。 破坏的原因，奠定了理论基础。 (2)汽侧能量平衡方程 2凝汽器的动态仿真数学模型 等掣+掣地cs尝=∑(肼心df dr df一 2．1基本假设