蒸汽發(fā)生器U型管合金材料國(guó)產(chǎn)化研究

在某些自然循環(huán)工況下,蒸汽發(fā)生器部分倒u型管內(nèi)存在倒流現(xiàn)象?；谝痪Soberbeck-boussinesq方程,建立了蒸汽發(fā)生器并聯(lián)倒u型管內(nèi)單相水流動(dòng)傳熱模型,并以兩種尺寸的蒸汽發(fā)生器為例進(jìn)行了計(jì)算。計(jì)算結(jié)果表明,小型蒸汽發(fā)生器內(nèi)短管易發(fā)生倒流,大型蒸汽發(fā)生器內(nèi)長(zhǎng)管易發(fā)生倒流;蒸汽發(fā)生器進(jìn)口水溫對(duì)倒流現(xiàn)象的發(fā)生具有重要的影響。

采用近似方法從理論上導(dǎo)出了一種立式u型管自然循環(huán)蒸汽發(fā)生器換熱面積的近似理論計(jì)算公式，并將其計(jì)算結(jié)果與實(shí)際的立式u型管自然循環(huán)蒸汽發(fā)生器換熱面積進(jìn)行了比較，其絕對(duì)誤差在8％以下。

采用近似方法從理論上導(dǎo)出了一種立式u型管自然循環(huán)蒸汽發(fā)生器換熱面積的近似理論公式，并將其計(jì)算結(jié)果與實(shí)際的立式u型管自然循環(huán)蒸汽發(fā)生器換面積進(jìn)行了，其絕對(duì)誤差在8％以下。

采用同時(shí)表示正流和倒流的全水動(dòng)力特性曲線分析了自然循環(huán)壓水堆一回路系統(tǒng)蒸汽發(fā)生器倒u型管內(nèi)發(fā)生倒流的機(jī)理。針對(duì)蒸汽發(fā)生器內(nèi)倒u型管數(shù)量巨大問(wèn)題,提出了一種集總-分布參數(shù)模型。該模型用于計(jì)算實(shí)際自然循環(huán)蒸汽發(fā)生器倒u型管內(nèi)的倒流時(shí),具有計(jì)算快捷且精度高的優(yōu)點(diǎn)。利用該模型對(duì)自然循環(huán)蒸汽發(fā)生器并聯(lián)倒u型管內(nèi)的正、倒流進(jìn)行計(jì)算,并將計(jì)算結(jié)果與所有倒u型管逐根進(jìn)行正、倒流計(jì)算的結(jié)果進(jìn)行比較,結(jié)果十分接近,驗(yàn)證了本文模型的可靠性。

針對(duì)自然循環(huán)工況下蒸汽發(fā)生器部分倒u型管內(nèi)存在倒流現(xiàn)象,通過(guò)對(duì)倒u型管內(nèi)流動(dòng)傳熱特性進(jìn)行分析,獲得了倒流發(fā)生的判斷依據(jù),從而編制了流量分配計(jì)算程序。采用該程序?qū)δ承驼羝l(fā)生器并聯(lián)倒u型管流量分配進(jìn)行了計(jì)算,通過(guò)將結(jié)果與實(shí)驗(yàn)值進(jìn)行對(duì)比分析,對(duì)程序可信度進(jìn)行了驗(yàn)證,并采用該程序?qū)φ羝l(fā)生器并聯(lián)倒u型管主要熱工參數(shù)隨進(jìn)出口壓降變化情況進(jìn)行了計(jì)算分析。結(jié)果表明,倒流現(xiàn)象發(fā)生在短管內(nèi),倒流的發(fā)生使得蒸汽發(fā)生器一次側(cè)凈流量和單位時(shí)間輸熱呈階梯下降,對(duì)反應(yīng)堆安全產(chǎn)生較大的影響。

針對(duì)自然循環(huán)工況下,蒸汽發(fā)生器部分倒u型管內(nèi)存在倒流現(xiàn)象,利用無(wú)量綱分析方法建立管內(nèi)流體控制方程,提出了阻力數(shù)和傳熱數(shù)等無(wú)量綱準(zhǔn)則,并對(duì)蒸汽發(fā)生器倒u型管倒流的影響因素進(jìn)行分析。結(jié)果表明,阻力數(shù)對(duì)倒流發(fā)生的無(wú)量綱進(jìn)出口壓降和流速有較大的影響;傳熱數(shù)對(duì)倒流發(fā)生的無(wú)量綱進(jìn)出口壓降有較大的影響,而對(duì)流速影響較小。

(完整版)核電蒸汽發(fā)生器

利用relap5/mod3.3程序?qū)δ硥核褑蜗嗔黧w自然循環(huán)工況進(jìn)行建模計(jì)算,給出了典型自然循環(huán)工況下蒸汽發(fā)生器(sg)倒u型傳熱管內(nèi)正流和倒流的流量分布,分析了產(chǎn)生倒流現(xiàn)象的原因以及發(fā)生倒流的條件及判斷依據(jù)。結(jié)果表明:sg倒u型管發(fā)生倒流的條件是sg出口腔壓力高于入口腔壓力;傳熱管內(nèi)流體的提升壓頭不足以克服流動(dòng)阻力壓降。對(duì)于本文描述的核動(dòng)力裝置,在強(qiáng)迫循環(huán)轉(zhuǎn)自然循環(huán)過(guò)程中,如果sg水位保持正常,則較短的倒u型傳熱管流量下滑更快且最終發(fā)生倒流。倒u型管內(nèi)倒流流體溫度分布均勻,與sg二次側(cè)溫度基本相同。

介紹了某蒸汽發(fā)生器制造過(guò)程中incoloy800、15crmor和0cr25ni20多種耐熱合金鋼及異種鋼焊接問(wèn)題及其所采取的應(yīng)對(duì)措施。

針對(duì)自然循環(huán)蒸汽發(fā)生器倒u型管內(nèi)流動(dòng)不穩(wěn)定的特點(diǎn),利用無(wú)量綱分析方法建立管內(nèi)流體控制方程.采用小擾動(dòng)分析方法,得到倒u型管內(nèi)流動(dòng)不穩(wěn)定的判別準(zhǔn)則.通過(guò)對(duì)某型蒸汽發(fā)生器進(jìn)行計(jì)算分析,獲得判別準(zhǔn)則隨流體進(jìn)口溫度和彎管半徑變化規(guī)律.計(jì)算結(jié)果表明:隨著流體進(jìn)口溫度的升高,特征雷諾數(shù)增加,但是不同流體進(jìn)口溫度條件下特征雷諾數(shù)隨彎管半徑的變化規(guī)律不同.相對(duì)于流體進(jìn)口溫度,彎管半徑對(duì)特征雷諾數(shù)的影響較小.所得結(jié)論為蒸汽發(fā)生器倒u型管內(nèi)倒流管空間分布及倒流流量計(jì)算提供理論依據(jù).

蒸汽發(fā)生器傳熱管u型部位支撐結(jié)構(gòu)中的防振條材料的選擇和裝管工藝對(duì)延緩蒸汽發(fā)生器傳熱管磨蝕破損有較大的影響。基于1996-1997年參與法國(guó)法瑪通公司為嶺澳核電站蒸汽發(fā)生器工藝和結(jié)構(gòu)改進(jìn)方案全過(guò)程的討論研究，本文將法國(guó)近十年關(guān)于蒸汽發(fā)生器防振條材料和裝管工藝的改進(jìn)情況作一介紹，旨在為我國(guó)大型商用核電站蒸汽發(fā)生器實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化在技術(shù)上提供借鑒。

煙氣余熱回收(高效蒸汽發(fā)生器)

簡(jiǎn)要介紹了鋼絲螺套的特點(diǎn),對(duì)它的力學(xué)特性進(jìn)行了分析,闡釋其在核電設(shè)備上的適用性,并從現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際問(wèn)題出發(fā),找出了一套合適的方法,解決了蒸汽發(fā)生器人孔法蘭螺紋孔出現(xiàn)的問(wèn)題,最后通過(guò)試驗(yàn),對(duì)螺紋鑲套技術(shù)的效果進(jìn)行了驗(yàn)證。該技術(shù)的成功應(yīng)用,為核電領(lǐng)域的相關(guān)單位處理類似問(wèn)題提供了借鑒。

蒸汽發(fā)生器作為核電站的主要部件之一,在核島系統(tǒng)中有著至關(guān)重要的作用。本文主要介紹了蒸汽發(fā)生器及其部件分隔板的加工工藝過(guò)程及其質(zhì)量的控制。

利用有限單元分析法,對(duì)轉(zhuǎn)化器蒸汽發(fā)生器的撓性薄管板建立了包括管箱、殼體和換熱管等元件的模型。依照jb4732—1995《鋼制壓力容器——分析設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》(2005確認(rèn)版)中的4種工況對(duì)該管板進(jìn)行了分析評(píng)定;同時(shí),根據(jù)gb151—1999《管殼式換熱器》對(duì)換熱管與管板連接的拉脫力進(jìn)行了評(píng)定。

螺旋管直流蒸汽發(fā)生器(sg)是高溫氣冷堆核電站的關(guān)鍵部件。為研究sg內(nèi)氦氣、水/蒸汽流動(dòng)和換熱的動(dòng)態(tài)過(guò)程,該文建立了sg時(shí)域模型并編制了計(jì)算程序。其中,水/蒸汽兩相流采用一維漂移流模型描述;氦氣采用一維、可壓縮流動(dòng)模型描述;兩側(cè)流體與管壁的換熱系數(shù)和流動(dòng)阻力系數(shù)采用經(jīng)驗(yàn)關(guān)系式計(jì)算。求解方法采用適用于動(dòng)態(tài)、低速、可壓縮流動(dòng)的壓力修正算法,以克服低mach數(shù)造成的數(shù)值不穩(wěn)定。采用此模型計(jì)算了thtr-300sg溫度分布,計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果相比平均溫度誤差小于10℃。動(dòng)態(tài)計(jì)算結(jié)果表明,此模型可以捕捉到規(guī)律的兩相流脈動(dòng)。利用此模型可以進(jìn)行sg熱工設(shè)計(jì)、不穩(wěn)定性分析以及電站系統(tǒng)的工藝設(shè)計(jì)。

為了滿足模擬機(jī)實(shí)時(shí)仿真核電站一、二回路工況的需要,根據(jù)流體的質(zhì)量、動(dòng)量和能量守恒原理,建立了適合模擬機(jī)要求的螺旋管式直流蒸汽發(fā)生器的準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)數(shù)學(xué)模型。該模型將蒸汽發(fā)生器作為單管模型處理,并根據(jù)水的狀態(tài)將蒸汽發(fā)生器分為單相水段、兩相段和過(guò)熱段三大段,每大段又細(xì)分若干小段。該數(shù)學(xué)模型方程采用變步長(zhǎng)四階龍格庫(kù)塔法聯(lián)立求解一、二次側(cè)主要熱工參數(shù)。對(duì)典型工況的穩(wěn)態(tài)仿真計(jì)算和研究分析表明,該模型是正確的。

螺旋管式超臨界蒸汽發(fā)生器是高溫氣冷堆核電站超臨界機(jī)組發(fā)展中的一個(gè)關(guān)鍵設(shè)備。為研究高溫堆用超臨界蒸汽發(fā)生器的動(dòng)態(tài)特性,在分析模塊式高溫氣冷堆示范電站(htr-pm)所采用的蒸汽發(fā)生器結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,從設(shè)備的工作原理出發(fā),以質(zhì)量、能量、動(dòng)量守恒定律為依據(jù),建立了超臨界蒸汽發(fā)生器的算法模型,并且在北京諾思維信公司研制的vpower仿真平臺(tái)上進(jìn)行了圖形化建模分析。靜態(tài)和動(dòng)態(tài)分析的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:所建立的螺旋管超臨界蒸汽發(fā)生器的模型是正確和有效的,能夠?qū)M(jìn)一步研究高溫堆用超臨界蒸汽發(fā)生器的全工況動(dòng)態(tài)仿真提供有益的參考。

根據(jù)壓水堆蒸汽發(fā)生器的簡(jiǎn)化數(shù)學(xué)模型,將一種模糊控制器的系統(tǒng)化設(shè)計(jì)方法用于蒸汽發(fā)生器水位的控制。該方法將模糊控制器的設(shè)計(jì)分解為各個(gè)獨(dú)立子系統(tǒng)的線性最優(yōu)控制器(lqr)的設(shè)計(jì),不僅大大簡(jiǎn)化了模糊控制器的設(shè)計(jì),而且能夠保證模糊控制系統(tǒng)的漸進(jìn)穩(wěn)定性。在快速加負(fù)荷和突然甩負(fù)荷的仿真實(shí)驗(yàn)中,該方法的控制效果在超調(diào)和反應(yīng)速度方面明顯優(yōu)于已有的分層模糊自適應(yīng)控制,驗(yàn)證了該方法的有效性。

本文設(shè)計(jì)了一種基于運(yùn)算放大器的新型的水位控制器,該水位控制器利用變壓器的電磁變化和傳導(dǎo)原理,實(shí)現(xiàn)了對(duì)電熱蒸汽發(fā)生器水位的完全隔離的自動(dòng)檢測(cè)、報(bào)警、控制。實(shí)際使用證明:該控制器性能穩(wěn)定,性價(jià)比高,使用方便,可以應(yīng)用到各種電熱蒸汽發(fā)生器上面,具有廣泛的應(yīng)用前景。

濕蒸汽發(fā)生器（也稱為注汽鍋爐）屬于稠油和特種油開采的重要設(shè)備。其作用是將軟化水高溫高壓處理后成為臨界飽和蒸汽，通過(guò)管道強(qiáng)制注入地下，稀釋、化解、漂浮地下特種石油，以便于石油的開采。

相對(duì)二代核電產(chǎn)品而言,三代核電主設(shè)備因具有復(fù)雜的產(chǎn)品結(jié)構(gòu),對(duì)無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的要求存在一定的特殊性。通過(guò)介紹三代核電蒸汽發(fā)生器超聲檢測(cè)過(guò)程中的典型質(zhì)量案例,探討超聲檢測(cè)技術(shù)在三代核電應(yīng)用中的技術(shù)疑點(diǎn),以尋求符合三代核電無(wú)損檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)的超聲檢測(cè)評(píng)定方案。