臥式蒸汽發(fā)生器動態(tài)過程研究

蒸汽發(fā)生器是一、二回路的樞紐,蒸汽發(fā)生器的安全、可靠運(yùn)行對核電站的經(jīng)濟(jì)性和安全可靠性有著重要影響。研究蒸汽發(fā)生器的動態(tài)特性,可以了解蒸汽發(fā)生器在可能的擾動下各參數(shù)的變化規(guī)律。這些變化規(guī)律,可以用于指導(dǎo)電站運(yùn)行人員掌握蒸汽發(fā)生器的運(yùn)行特性,并對事故分析起輔助作用。 臥式蒸汽發(fā)生器是壓水堆核電廠蒸汽發(fā)生器的主要類型之一,其突出優(yōu)點(diǎn)是具有較多的二次側(cè)水容量,安全可靠性好。對于臥式蒸汽發(fā)生器的設(shè)計(jì)、研究工作主要集中在俄羅斯和其它歐洲國家,國內(nèi)對臥式蒸汽發(fā)生器的研究較少。所以臥式蒸汽發(fā)生器作為壓水堆核電廠蒸汽發(fā)生器的主要類型之一,有必要對其動態(tài)特性進(jìn)行一些研究。本文主要旨在研究臥式蒸汽發(fā)生器動態(tài)過程中的表現(xiàn)以及工況變動中一些參數(shù)之間的變化關(guān)系。用于指導(dǎo)電站運(yùn)行人員掌握臥式蒸汽發(fā)生器的運(yùn)行特點(diǎn),并對事故分析起輔助作用。 本文采用建立臥式蒸汽發(fā)生器動態(tài)仿真模型,在仿真模型上進(jìn)行仿真試驗(yàn)的方法來研究臥式蒸汽發(fā)生器的動態(tài)特性。本論文首先在對臥式蒸汽發(fā)生器熱工水力進(jìn)行深入分析的基礎(chǔ)上,用一維分析的方法沿工質(zhì)流動方向?qū)⒄羝l(fā)生器劃分成若干個控制體。在合理假設(shè)和簡化的前提下對每個控制體建立數(shù)學(xué)模型,組成了一個封閉的蒸汽發(fā)生器數(shù)學(xué)模型。然后對所建數(shù)學(xué)模型的微分方程及方程組采用MATLAB語言編程,建立了臥式蒸汽發(fā)生器的計(jì)算機(jī)動態(tài)仿真模型。 本文對所建立臥式蒸汽發(fā)生器的動態(tài)數(shù)字仿真模型的準(zhǔn)確性、可靠度進(jìn)行了驗(yàn)證,證明是準(zhǔn)確、可靠的。在此基礎(chǔ)上本文對臥式蒸汽發(fā)生器在瞬態(tài)工況下運(yùn)行的平穩(wěn)性進(jìn)行了研究,得出臥式蒸汽發(fā)生器在瞬態(tài)工況時有很好的穩(wěn)定性。在此基礎(chǔ)上研究臥式蒸汽發(fā)生器水位、一次冷卻劑流量變化對于蒸汽發(fā)生器熱功率的影響。得出臥式蒸汽發(fā)生器水位在小范圍波動時對蒸汽發(fā)生器熱功率影響很小,臥式蒸汽發(fā)生器的一次冷卻劑流量在較大范圍內(nèi)與熱功率呈近似正比關(guān)系的動態(tài)特性。并研究了液面下蒸汽、水的容積與蒸汽發(fā)生器熱功率的關(guān)系,得出在給定的壓力下蒸汽容積和熱功率呈正比關(guān)系、水的容積與熱功率呈反比例關(guān)系；和蒸汽體積和水的容積與壓力的關(guān)系,得出在給定的熱功率下隨著壓力的增加蒸汽容積在減少、水的容積在增加。蒸汽容積與熱功率之間正比關(guān)系的比例系數(shù)是蒸汽容積與壓力反比關(guān)系比例系數(shù)的兩倍。

蒸汽發(fā)生器（俗稱鍋爐）是利用燃料或其他能源的熱能把水加熱成為熱水或蒸汽的機(jī)械設(shè)備。鍋的原義是指在火上加熱的盛水容器，爐是指燃燒燃料的場所，鍋爐包括鍋和爐兩大部分。