核电汽水分离再热器结构与性能研究

发布时间：2017-08-17 01:29

  本文关键词：核电汽水分离再热器结构与性能研究

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【摘要】：随着化石能源为代表的不可再生资源的日渐枯竭,核电因其安全、高效、环保等独特性,在国家能源安全和发展战略中占有重要地位。汽水分离再热器(以下简称MSR)是核电站常规岛设备再热系统中的一台重要大型关键设备。核电设备设计制造国产化关系到国家战略,其自主设计是核电设备国产化道路上的重要组成部分,目前国内尚无自主设计的先例。MSR是一台内部结构复杂大型复合卧式换热容器,内件一般主要由五大部分组成:壳体、流量分配器、蒸汽分布器、一级再热器、二级再热器。其热工水力性能分析和分离部件的设计是MSR设计的关键点,另外其进出口接管超出了常规计算的范围,如何兼顾强度和结构紧凑也是MSR设计的另外一关键点。作者按照国内标准,参考其他国家标准和行业标准的要求,综合考虑MSR换热性能、流阻及流体诱导的振动因素,确定换热面积、换热管数量、布管方式及结构尺寸,优化了流体阻力,排除了流体诱导振动风险。通过常规设计+分析设计对MSR进行了强度计算和性能分析,利用CFD分析软件对蒸汽进行流场分析和设计,并通过实验数据确定蒸汽分布器、分离器结构及其组合方式,实验显示蒸汽经过该型分离器后,蒸汽干度达到99%以上,压降小于80KPa,完全满足功能要求。利用有限元对各关键结构和特殊结构进行设计,对关键结构区域进行分析,完成危险区应力分析,两个接管的总体薄膜应力、总体薄膜+弯曲应力都在需用应力范围内,验证了其可靠性。并最终完成对MSR性能与结构的研发,达到设备结构紧凑、技术先进、热效率高的目标。
【关键词】：汽水分离再热器 分离 再热 结构 热效率
【学位授予单位】：华南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM623.4
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-7
• 本论文中所用部分符号说明7-9
• 第一章 绪论9-15
• 1.1 选题背景9
• 1.2 MSR的结构特点9-11
• 1.3 MSR典型技术指标11-12
• 1.4 研究目标12-13
• 1.5 技术路线13-15
• 第二章 热工水力研究15-35
• 2.1 MSR热工水力设计及校核方法研究15-21
• 2.2 热工水力设计及校核结果21-33
• 2.3 本章小结33-35
• 第三章 汽水均布分离器设计35-49
• 3.1 蒸汽分布器的设计35-39
• 3.2 蒸汽干燥器设计与分析39-43
• 3.3 蒸汽分布器单元性能试验43-47
• 3.4 试验结果讨论47
• 3.5 本章小结47-49
• 第四章 大开孔接管结构设计49-63
• 4.1 设计条件49-50
• 4.2 结构强度分析计算50-56
• 4.3 应力分析56-62
• 4.4 本章小结62-63
• 结论与建议63-65
• 参考文献65-69
• 攻读博士/硕士学位期间取得的研究成果69-70
• 致谢70-71
• 附件71

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本文编号：686520