能够进行功率调节的二回路能量消耗模拟试验装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种能够进行功率调节的二回路能量消耗模拟试验装置及方法，包括蒸汽发生器模拟装置，所述蒸汽发生器模拟装置连接有若干个冷凝装置，并且冷凝装置和蒸汽发生器模拟装置之间的连通能够进行切换，且每个冷凝装置均连接有给水装置，给水装置均与蒸汽发生器模拟装置连通，在冷凝装置和给水装置之间设置有稳压装置，且稳压装置同时与所有的冷凝装置和所有的给水装置连通。本试验装置及方法能够实现二回路功率的快速准确调节，并实现了整个二回路系统的模拟，成本低，保证了试验的准确性，可操作性强，便于实现，为核反应堆整体模拟试验系统提供了完整的二回路系统试验模拟解决方案。

Two loop energy consumption simulation test device and method for power regulation

The invention discloses a two loop energy consumption power regulation simulation test device and method, including steam generator simulation device, the steam generator simulation device is connected with a plurality of condensing device and a condensing device and a steam generator connected between the simulation device can be switched on, and each condensing device is connected with water supply device, water supply device and steam generator simulation device connected between the condensing device and the water supply device is provided with a voltage stabilizing device, and stabilizing device is the same with all the condensing device and all the water supply device is communicated. Fast and accurate regulation of the test device and method can realize two loop power, and realize the simulation, the two loop system with low cost, to ensure the accuracy of the test, the maneuverability is strong, easy to implement, provides two loop system test complete simulation solution for the whole nuclear reactor simulation test system.

【技术实现步骤摘要】
能够进行功率调节的二回路能量消耗模拟试验装置及方法
本专利技术涉及一种核反应堆二回路系统的模拟试验技术，具体涉及一种能够进行功率调节的二回路能量消耗模拟试验装置及方法。
技术介绍
在压水堆反应堆系统中，二回路系统通过蒸汽发生器将一回路堆芯中产生的热量带走，并推动汽轮机做功发电，实现能量的转换。在核反应堆二回路系统中，涉及到蒸汽发生器、汽轮机、冷凝器、给水泵以及其他辅助设备，系统非常复杂。在核反应堆系统整体模拟试验系统时，如果完全按照核反应堆二回路系统的设备配置进行模拟建设，成本将非常高昂，不适用于一般的试验研究。对于核动力反应堆来说，其需要具备较强的瞬态运行性能，在设计和研发需要研究掌握其瞬态运行性能，因此在整体模拟试验系统中，要求二回路模拟装置具备功率快速调节功能。而目前的整体模拟试验装置较多的关注不同功率水平下的稳态研究以及一回路事故瞬态工况，不具备功率快速变化的瞬态工况研究能力，特别是二回路系统的功率快速变化工况。申请号为“201510630539X”、名称为“一种模拟二回路汽轮机耗汽的试验系统”的中国专利公开了一种模拟二回路汽轮机耗汽的试验系统，其包括依次连通的蒸汽发生装置、蒸汽减压阀、喷雾头，还包括冷凝器，喷雾头设置在冷凝器内部，蒸汽减压阀与喷雾头之间的连接管道上设置有压力测量装置。该系统可以以低成本的方式模拟汽轮机的耗汽过程，通过节流阀和冷凝器的联合工作来模拟蒸汽在汽轮机中的耗汽过程，解决反应堆热工水力系统试验中二回路模拟的难题。但是它只是模拟汽轮机做功耗汽，不具备功率快速调节功能，且并不是一个完整的二回路能量消耗模拟系统。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是现有反应堆系统整体模拟试验装置中不具备能够实现功率快速调节的二回路系统，而完全按照实际反应堆二回路系统进行试验装置建设成本又非常高，不具有实际利用价值，因此本专利技术的目的在于提供一种能够进行功率调节的二回路能量消耗模拟试验装置及方法，该模拟试验装置及方法能够在试验过程中进行低成本整体试验模拟，同时对模拟试验过程进行功率快速调节，从而实现功率快速变化的瞬态工况模拟。本专利技术通过下述技术方案实现：能够进行功率调节的二回路能量消耗模拟试验装置，包括蒸汽发生器模拟装置，所述蒸汽发生器模拟装置连接有若干个冷凝装置，并且冷凝装置和蒸汽发生器模拟装置之间的连通能够进行切换，且每个冷凝装置均连接有给水装置，给水装置均与蒸汽发生器模拟装置连通，在冷凝装置和给水装置之间设置有稳压装置，且稳压装置同时与所有的冷凝装置和所有的给水装置连通。目前在现有技术中可以以低成本的方式模拟汽轮机的耗汽过程，通过节流阀和冷凝装置的联合工作来模拟蒸汽在汽轮机中的耗汽过程，解决反应堆热工水力系统试验中二回路汽轮机的模拟难题。但是这种技术仅仅是模拟蒸汽在汽轮机中的耗汽过程，其功能单一，而且其仅仅是局部模拟，应用范围和取得的效果有限，并且在整个模拟过程，并未实现功率的快速调节，不能开展功率快速瞬态变化的工况模拟，而本方案通过联合调节蒸汽管路上的调节阀实现蒸汽流量的快速控制，进而实现功率的快速调节，避免了采用汽轮机模拟带来的高昂费用，有效地降低了试验装置建设成本，增强了试验装置的可操作性和调控性能。蒸汽发生器模拟装置与冷凝装置之间通过出口蒸汽管线连接。蒸汽发生器模拟装置和冷凝装置之间的蒸汽管线上设置有依次连通的压力测量装置一、温度测量装置一、流量测量装置一、气动调节阀一和电动调节阀，且压力测量装置一与蒸汽发生器模拟装置连通，电动调节阀与所有的冷凝装置连通。调节功能由两部分实现，其必须相辅相成，这种连接方式是和后面的冷凝装置进行共同作用，实现二回路功率的快速调节，电动调节阀与冷凝装置之间均设置有依次连通的气动开关阀一、气动调节阀二、压力测量装置二和温度测量装置二，且气动开关阀一与电动调节阀连通，温度测量装置二均与对应的冷凝装置连通。在电动调节阀下游，蒸汽管线分为两条支路，其中一条支路连接小功率冷凝装置，另外一条支路连接大功率冷凝装置，每条支路上都先后安装一台气动开关阀一和气动调节阀二，并且在进入两台冷凝装置之前的管线上都需要安装温度测量装置二和压力测量装置二。在该部分，气动开关阀一用于选择开展试验时采用哪一台冷凝装置，当功率为0～50％额定功率时采用小功率冷凝装置，当功率为0～100％额定功率时采用大功率冷凝装置。在运行时，蒸汽管线上一共有三台阀门，其中电动调节阀作为减压阀，将蒸汽发生器模拟装置中产生的高压蒸汽变为低压蒸汽，排入大、小功率冷凝装置中。另外两台气动调节阀配合电动调节阀，实现二回路功率的快速调节，在这个过程中需要采用三阀联调的方式达到二回路的稳态功率控制以及瞬态变化快速调节。根据模拟时试验装置建设成本，将冷凝装置和给水装置的数量均为两个，并且冷凝装置之间的功率、给水装置之间的流量调节范围都各不相同。采用两个不同功率的冷凝装置和两个不同流量调节范围的给水装置，能够在最低建设的成本下，实现功率精确快速调节功能。这两个冷凝装置分别和上游电动调节阀以及气动调节阀一起可以模拟汽轮机做功，实现对一回路传递给二回路能量的消耗。在每台冷凝装置中安装有S型换热管，将二回路中的能量带走，实现二回路的能量消耗。由于电动调节阀、气动调节阀、冷凝装置以及换热管成本都较低，有效地降低了试验装置的建设成本。在冷凝装置的底部均打孔安装冷水管线，每条管线上安装有温度测量装置和气动开关阀二，气动开关阀二同时与稳压装置和对应的冷凝装置连通。温度测量装置用于测量从冷凝装置出来的冷水温度，以便于控制冷凝装置中换热管内的冷却水流量。气动开关阀二用于确定投入哪一台冷凝装置。两条冷水管线在气动开关阀的下游汇合成一条管线，与给水装置连接，在这条管线上安装一台稳压器，其作用是为小流量给水装置和大流量给水装置确定背压，防止给水装置启动时发生汽蚀，此外为二回路能量消耗系统提供膨胀空间以及补充水源。蒸汽发生器模拟装置和所有的给水装置之间均设置有依次连通的气动调节阀三和气动开关阀三，且气动调节阀三分别与对应的给水装置连通，气动开关阀三均与蒸汽发生器模拟装置连通。稳压装置和所有的给水装置之间均设置有气动调节阀四，且气动调节阀四均连通有流量测量装置二，流量测量装置二分别与对应的气动调节阀三连通。气动开关阀三和蒸汽发生器模拟装置之间设置有依次连通的给水预热装置、气动调节阀五和流量测量装置三，且给水预热装置与所有的气动开关阀三连通，流量测量装置三与蒸汽发生器模拟装置连通。本试验装置具有两条并联的给水装置支路，每条支路上分别安装一台给水装置，对应小流量给水装置和大流量给水装置，由于两条支路主要的区别就是给水装置流量不同，其余都是相同的，因此以小流量给水装置支路为例进行描述。在该支路上还安装有一台气动调节阀三和气动开关阀三，与小流量给水装置并联一条回水支路，在该支路上安装一套流量测量装置二和气动调节阀四，回水支路的作用是保护小流量给水装置。气动开关阀主要用于确定是否投入该条给水装置支路，在功率为0～50％额定功率时，投入小流量给水装置支路，在功率为0～100％额定功率时，投入大流量给水装置支路。该方式可以使二回路能量消耗模拟试验装置具有更强的调控性能。两条给水装置支路汇合成一条给水管线与蒸汽发生器模拟装置入口连接，在该管线上先后安装预本文档来自技高网...

【技术保护点】
能够进行功率调节的二回路能量消耗模拟试验装置，其特征在于，包括蒸汽发生器模拟装置(1)，所述蒸汽发生器模拟装置(1)连接有若干个冷凝装置，并且冷凝装置和蒸汽发生器模拟装置(1)之间的连通能够进行切换，且每个冷凝装置均连接有给水装置，给水装置均与蒸汽发生器模拟装置(1)连通，在冷凝装置和给水装置之间设置有稳压装置(17)，且稳压装置(17)同时与所有的冷凝装置和所有的给水装置连通。

【技术特征摘要】
1.能够进行功率调节的二回路能量消耗模拟试验装置，其特征在于，包括蒸汽发生器模拟装置(1)，所述蒸汽发生器模拟装置(1)连接有若干个冷凝装置，并且冷凝装置和蒸汽发生器模拟装置(1)之间的连通能够进行切换，且每个冷凝装置均连接有给水装置，给水装置均与蒸汽发生器模拟装置(1)连通，在冷凝装置和给水装置之间设置有稳压装置(17)，且稳压装置(17)同时与所有的冷凝装置和所有的给水装置连通。2.根据权利要求1所述的能够进行功率调节的二回路能量消耗模拟试验装置，其特征在于，所述冷凝装置和给水装置的数量均为两个，并且冷凝装置的功率不同，给水装置流量调节范围不同。3.根据权利要求2所述的能够进行功率调节的二回路能量消耗模拟试验装置，其特征在于，所述蒸汽发生器模拟装置(1)和冷凝装置之间设置有依次连通的压力测量装置一(32)、温度测量装置一(32)、流量测量装置一(2)、气动调节阀一(3)和电动调节阀(4)，且压力测量装置一(32)与蒸汽发生器模拟装置(1)连通，电动调节阀(4)与所有的冷凝装置连通。4.根据权利要求3所述的能够进行功率调节的二回路能量消耗模拟试验装置，其特征在于，所述电动调节阀与冷凝装置之间均设置有依次连通的气动开关阀一、气动调节阀二、压力测量装置二和温度测量装置二，且气动开关阀一与电动调节阀连通，温度测量装置二均与对应的冷凝装置连通。5.根据权利要求2所述的能够进行功率调节的二回路能量消耗模拟试验装置，其特征在于，所述冷凝装置和稳压装置(17)之间均设置有气动开关阀二，气动开关阀二同时与稳压装置(17)和对应的冷凝装置连通。6.根据权利要求2所述的能够进行功率调节的二回路能量消耗模拟试验装置，其特征在于，所述蒸汽发生器模拟装置(1)和所有的给水装置之间均设置有依次连通的气动调节阀三和气动开关阀三，且气动调节阀三分别与对应的给水装置连通，气动开关阀三均与蒸汽发生器模拟装置(1)连通。7.根据权利要求6所述的能够进行功率调节的二回路能量消耗模拟试验装置，其特征在于，所述稳压装置(17)和所有的给水装置之间均设置有气动调节阀四，且气动调节阀四均连通有流量测量装置二，流量测量装置二分别与对应的气动调节阀三...

【专利技术属性】
技术研发人员：鲁晓东，张妍，昝元峰，彭兴建，黄志刚，李朋洲，胡俊，杨祖毛，
申请(专利权)人：中国核动力研究设计院，
类型：发明
国别省市：四川,51