核动力装置冷凝器实时仿真研究

• 作 者: 薛若军;张志俭;田兆斐;赵强;
• 机 构: 哈尔滨工程大学核动仿真中心,哈尔滨,150001
• 出 处: 中国核学会2007年学术年会
• 发表日期: 2007年期

冷凝器是核动力蒸汽动力装置一个重要组成部分,其特点为负荷变化快,并且在紧急的情况下能够冷却蒸汽排放系统高温高压的蒸汽,其工作状态特别是动态工作过程对整个蒸汽动力装置运行的热经济性和安全性影响大。掌握冷凝器在各种工况下的特性,特别是事故工况下特性,对机组的稳定、安全和经济运行及培训操纵人员具有重要的意义。
冷凝器是一个复杂的汽-水两相热交换装置。在动态过程中,由于蒸汽流量和循环冷却水流量变化及抽气情况的变化,造成冷凝器壳侧蒸汽和水会处于两相不平衡状态。在建立冷凝器的动态模型时,根据冷凝器的结构和工作情况,进行了适当的假设。将模型分为壳侧与管侧两个部分,其中壳侧包含蒸汽区、和水区两个部分,同时考虑了不凝气体对冷凝器传热的影响。冷凝器管侧包括冷却水管束和水管内的冷却水。考虑到冷凝器热井水位升高可能淹没部分冷却管束的特殊工况,把管侧分为管束裸露部分和淹没部分分别进行计算,这两部分所占份额取决于热升水位的高低。冷凝器正常运行时不存在淹没冷却水管束的情况。应用建立的冷凝汽器实时数学模型,完成了冷凝器正常运行情况下动态和稳态工况仿真计算,同时给出了循环水量减少及冷凝器异常真空降低等事故工况的动态仿真。该模型已在核动力培训模拟器上进行了应用,仿真结果符合精度要求。