船用蒸汽发生器动态性能及水位控制研究

发布时间：2020-07-02 01:12

【摘要】：蒸汽发生器是核动力装置的核心设备之一,其动态性能直接影响整个核动力装置的动态运行。蒸汽发生器水位是其运行关注的重要参数之一,水位过低会导致传热恶化,严重时会发生传热管破裂事故;水位过高会导致出口含水量过高,冲蚀汽轮机叶片,甚至危害机组安全。当核动力二回路大幅降负荷或事故工况时,需要将蒸汽发生器蒸汽通过减温减压装置排往主冷凝器,以减小一回路瞬态变化过程、防止蒸汽发生器超压。因此研究蒸汽发生器动态性能、水位控制、蒸汽排放具有明确的工程实际意义。本文利用模块化建模的方法,基于GSE仿真平台建立蒸汽发生器动态仿真模型,并通过设计参数对模型进行验证及校核。在此基础上,研究系统不同扰动下及降负荷工况下蒸汽发生器动态性能以及蒸汽发生器水位控制策略仿真分析,事故工况下蒸汽排放控制仿真。通过仿真实验可知:给水流量阶跃减小15%,蒸汽发生器水位稳定值为0.434。给水流量阶跃减小存在蒸汽发生器水位过低的危险,给水温度阶跃减小影响蒸汽发生器运行经济性,给水温度阶跃减小15%,蒸汽产量减小1.94%。并对蒸汽发生器动态仿真模型进行15%降功率工况仿真,研究蒸汽发生器降负荷时动态性能。串级前馈控制无论在高负荷工况或低负荷工况下,在应对水位设定值、负荷扰动、给水流量扰动时,超调量小,稳定时间短,动态性能优异,是蒸汽发生器水位控制的一种理想控制方法。紧急停堆时,蒸汽排放与大气排放配合能有效的防止一回路升温避免主蒸汽安全阀开启,;主机速关时,蒸汽排放能缓解一、二回路功率不匹配,减小一回路瞬态变化。蒸汽排放响应迅速,能有效防止一、二回路超压,维持二回路装置所消耗功率与堆功率之间的平衡。
【学位授予单位】：哈尔滨工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：U664.15
【图文】：

剂从反应堆吸收热量由反应堆主泵输送至入口水室热管束与二回路工质换热，把热量传递给二回路工低，通过水室出口腔流回反应堆芯完成循环。在给水泵作用下进入蒸汽发生器给水室。二回路工，工质由过冷转变为沸腾状态，产生蒸汽。汽水混器。蒸汽由蒸汽母管通往汽轮机做功，饱和水与二动态数学模型的工作原理对其进行模块划分，如图 2.1 所示整个侧控制体包括：二次侧过冷段，二次侧沸腾段，二次下降段。一次侧和传热管金属壁对应二次侧过冷段制体。

哈尔滨工程大学硕士学位论文汽发生器动态仿真模型汽发生器仿真模型分为：一回路侧：主泵、一回路管道；二回路侧：给、上升管、汽水分离器等。水分离器节点起着汽水分离作用，自然循环蒸汽发生器汽水混合物经过，蒸汽通过主蒸汽母管，分离出的饱和水与给水混合进入下降通道。然循环是指利用工质的密度差形成压头促使工质流动形成循环回路。自蒸汽发生器工作稳定性至关重要，保证运行时汽水交界面的液位稳定。为单相水，上升通道的工质由于接受一回路传递的热量变成汽水混合物中的工质密度更大，由于下降通道和上升通道的密度差产生驱动压头，的水沿着下降管由上至下进行流动，上升管中的两相工质则进行向上流消耗任何外力便形成了整个工质循环回路。如图 3.2 所示为蒸汽发生器仿

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本文编号：2737533