Flowmaster软件在AP 1000启动给水系统瞬态运行中的应用.pdfVIP

第34卷 第2期 华 电技术 Vo1．34 No．2 2012年 2月 HuadianTechnology Feb．2012 Flowmaster软件在 AP1000启动给水系统 瞬态运行 中的应用 罗峰，周涛，贾瑞宣 (华北电力大学 核热工安全与标准化研究所 ，北京 102206) 摘 要：针对 AP1000启动给水系统的配置情况，利用一维流体仿真软件Flowmaster建立了供水系统模型。通过开展瞬 态分析，在AP1000在丧失正常电源的瞬态下，1台启动给水泵 由备用柴油发电机组供电而正常运行时，突然停转后的 仿真结果。对比不同的配置结果 ，提出在控制阀下游设置进气阀能减小流量的波动。在安装蓄压箱的情况下 ，能减小流 量的波动，同时不会出现压力骤升的情况 ，能有效防止气穴的产生。依据计算结果 ，确立瞬态分析特性的控制方法，减小 流量的波动并可控制空穴，AP1000启动给水系统就能更加安全、稳定地运行。 关键词：AP1000启动给水系统 ；Flowmaster软件；瞬态分析；空穴 中图分类号：TP311．52：TK22352 文献标志码：A 文章编号i1674—1951(2012)02—0031—03 0 引言 1 Flowmaster软件及其应用对象 核 电站的安全、可靠性在核电设计 中占有最重 1．1 Flowmaster软件 要的地位。非调节工况的出现会引发泵系统的瞬 Flowmaster软件是由英 国流体力学研究协会开 变，比如突然停电和误操作造成的意外停泵、离心泵 发的一个流体系统设计与仿真平台，能够对不可压 的重载启动、泵阀门的调节等。在瞬变发生时，会造 缩流体、可压缩流体、液压系统进行分析和模拟，能 成流量波动，瞬时低压又有可能产生空穴，发生气 对流体系统的流量、压力和温度分布等进行精确计 蚀，轻则会对泵系统的安全、正常运行造成危险并影 算并能对稳态和瞬态过程进行模拟。 目前，该软件 响设备的使用寿命 ，重则会造成运行中断，严重时还 被广泛应用于航天航空、汽车、燃气轮机、船舶、兵 会发生重大事故。2011年 3月 11日，日本发生里 器、能源动力、石油和天然气、流体管网等行业的所 氏9．0级地震并引发海啸。日本福岛第一核 电站 由 有内流系统设计领域。 于受地震和海啸影响，外部电源供电短暂中断，供水 1．2 应用对象 作业中断。此时供水系统流量下降并伴有空穴发 1．2．1 AP1000启动给水系统 AP1000启动给水系统为非安全相关系统，不要 生。对于AP1000启动给水系统来说，它的正常功 求其保证电厂安全，但它却具有重要的纵深防御功能 能是在电厂启动、热备用和停闭期间为蒸汽发生器 提供给水 ，以导出反应堆冷却剂系统的余热。在事 和安全保护功能。为保证系统运行的可靠性，系统设 故工况下，不要求启动给水系统运行，但对于某些设 置了2个 100％容量的机械系列。系统由2台并联的 计基准事件 (如主给水系统失效和丧失正常电源等 启动给水泵、1个凝水储存箱 以及相应的管道、阀门 瞬态事件)而言，系统可履行第2层次的纵深防御 和仪表等组成，如图1所示。在主给水系统失效或丧 功能。因此，可通过引入一维流体分析软件 Flow． 失正常电源的瞬态下，1台启动给水泵 自动启动，其 master，对AP1000启动给水系统在丧