核电站高压加热器泄漏仿真

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1、第30卷第8期计算机仿真2013年8月文章编号：1006—9348(2013)08—0139—04核电站高压加热器泄漏仿真裴宜星，王江，吴帆(中广核(北京)仿真技术有限公司，北京100094)摘要：高压加热器泄漏故障的诊断是压水堆核电站热力系统仿真的重要组成部分。如何准确地、实时地、高效地诊断泄漏故障，特别对给水出121温度，抽气压力，疏水温度等重要参数的变化趋势的诊断一直是核电站系统的难题。采用FLOWBASE图形化流体网络软件，建立了压水堆核电机组给水加热器双区多节点动态数学模型，提供了以往一些仿真技术所没有的实时在线监测参数的功能，优化并

2、丰富了仿真结果的分析手段，获得了高压加热器在泄漏状态下各重要参数的实时曲线，为核电站高压加热器的故障检测提供了可靠性，也为建立压水堆高压加热器故障正确诊断奠定了基础。关键词：压水堆核电站；高压加热器；泄漏；仿真中图分类号：TM743文献标识码：BHighPressureFeed—waterHeaterLeakageSimulationinNuclearPowerSimulatorPEIYi—xing，WANGJiang，WUFan(ChinaNuclearPowerSimulationTechnologyCo．，Ltd，Beijing51811

3、5，China)ABSTRACT：Thehiighpressurefeed—waterheaterleakagesimulationisanimportantpartofthethermalsystemsimulationinPWRpowerplant．ThispaperusedFLOWBASEsoftwaretocreateamulti—nodedynamicmathematicalmodelofPWRpowerplanthighpressureheaters，providedreal—timeonlinemonitoringfunction

4、，optimizedthea—nalysisofthesimulationresults，extractedthehiIghpressureheaterleakmalfunctionparametertrends，andprovidedreliabilityforthefaultdetectionofhighpressureheaterinnuclearpowerplant，whichlaysthefoundationforthePWRpowerplanthighpressurehemermalfunctionknowledgebaseandt

5、heearlydiagnosisoftheleakmalfunction．KEYWORDS：Nuclearpower；Highpressurefeed—waterheater；Leakage；Simulation1引言高压加热器是核电站常规岛的重要组成部分，如果高压加热器故障停运，蒸汽发生器给水温度降低，一方面会导致反应堆功率扰动，影响机组的安全稳定运行；另一方面会使蒸汽发生器二次侧平均吸热温度降低，影响热力循环的经济性，更会导致汽轮机发生多种事故⋯。其中泄漏是高压加热器常出现的主要故障之一【21。目前，部分学者对电站给水加热器的泄漏故障仿真进

6、行了研究，但主要集中在火电站给水加热器旧。4J，有关核电站给水加热器的泄漏故障仿真的研究鲜有报道。目前应用于核电站的典型仿真软件包括美国ABB公司的CERTRAN软件中的GTRAN流体网络建模工具、法国THOMs0N公司的FLOWNET流体网络支撑软件以及GSE公收稿日期：2012—11—12修回日期：2012一12—03司的JFLOWRM图形化流体网络软件等。FLOWBASE是由美国WSC公司开发的一个图形化流体网络软件，其建模方式非常直观，使用非常方便，通用性良好，大大降低了核电站二回路回热系统建模的繁琐性，并具有很高的精度。本文利用美国W

7、SC公司开发的FLOWBASE图形化流体网络软件，以实际压水堆核电站为原型，建立高压加热器仿真模型，分析了高压加热器泄漏对其运行参数，如给水出口温度、抽汽压力、疏水温度的影响。2火电站加热器模型火电站给水加热器所应用的抽汽一般为过热蒸汽，在建立流动和传热模型时，一般将给水加热器壳侧划分为过热蒸汽冷凝段、饱和蒸汽冷凝段和疏水冷却段3个区‘51；而核电站大多采用自然循环蒸汽发生器，只能产生饱和蒸汽，给水加热的抽汽是湿蒸汽。因此，给水加热器的壳侧只需划分为蒸汽冷凝段和疏水冷却段2个区。6J。各段的热流体具有不一139—同形式，其热力参数的计算方法也不

8、同。2．1高压加热器各段换热系数I)管内为单相给水与管壁之间的湍流强制对流换热，采用Dittus—Boeher公式计算Nusselt数，进而计算出换热