AP1000与二代核电蒸汽发生器换热特性对比研究

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1、第37卷第10期华电技术V01．37No．102015年lO月HuadianTechnology0ct．2015AP1000与二代核电蒸汽发生器换热特性对比研究李宇，周涛，刘亮，方晓璐，(1．华北电力大学核热工安全与标准化研究所，北京102206；2．北京市非能动技术重点实验室，北京102206)摘要：为研究AP1000的换热系数，分别计算了AP1000、大亚湾核电和秦山核电一期机组蒸汽发生器的总换热系数、一回路热阻、管壁热阻、污垢热阻以及二回路热阻并进行了对比分析，分析结果表明：AP1000蒸汽

2、发生器总的换热系数为8978W／(m·oC)，略大于大亚湾核电，远大于秦山核电一期；同时，AP1000二回路热阻最小，而一回路热阻、管壁热阻以及污垢热阻基本与大亚湾核电持平，且均优于秦山核电一期；管壁热阻的阻值占总热阻的50％左右，减小管壁热阻可有效提高蒸汽发生器的换热性能。从总体上看，AP1000蒸汽发生器各部分设置较为合理，其换热特性较二代核电蒸汽发生器有所提高。关键词：AP1000；蒸汽发生器；换热系数；热阻中图分类号：TL353．13文献标志码：A文章编号：1674—1951(2015)1

3、0—0069—04设计进行验证分析，验证了方法的正确性；华北电力0引言大学刘亮等人对比了AP1000与大亚湾核电蒸汽发生器在结构上的异同，并提出了AP1000存在的AP1000作为第三代压水堆的先进代表，在各相问题。综上所述，针对APIO00蒸汽发生器的研究关系统的设计⋯上有诸多改进，蒸汽发生器是核电主要集中在数值模拟以及工程实际安装、检测方面，厂一、二回路换热的枢纽，改善其换热性能会很大程较少有针对AP1000换热系数的研究，而换热系数度提高整个核电厂的经济性。AP1000配置了2台作为评价换热

4、器综合性能的重要指标，能够综合体Delta一125型蒸汽发生器，该型蒸汽发生器的高现蒸汽发生器的一次侧对流换热强度、二次侧沸腾可靠性是基于成熟的设计以及一系列的设计改换热强度、管壁材料性能以及两侧工质的水化学处进j，该设计参考了V．C．Summer及其他核电厂更理工艺的先进性。对AP1000蒸汽发生器换热系数换使用的Delta一75蒸汽发生器、SouthTexas核电厂进行计算，并将其与大亚湾核电、秦山核电一期蒸汽更换使用的Delta一94型蒸汽发生器以及ANO核电发生器的相应参数进行对比，能够对

5、APIO00蒸汽厂和Waterford核电厂等的相关设计。目前，发生器进行评价，也可为AP1000的不断改进提供APIO00蒸汽发生器的主要研究工作集中在国内，很理论参考。少见到国外学者针对APIO00蒸汽发生器进行研究，这与AP1000首先在国内开工建设有关。西安1研究对象交通大学丛腾龙等人_4利用多孔介质模型对AP1000蒸汽发生器一回路由2个环路组成，每个AP1000蒸汽发生器二次侧进行了模拟，得出了二次环路上配备1台蒸汽发生器，相比现有二代核电常见侧的三维速度、温度及压力等参数分布；三门核

6、电有的3个环路布置方式，AP1000蒸汽发生器具有热容量限公司毛昌森等人通过比较不同版本超声波检大、结构紧凑的特点。AP1000、大亚湾核电以及秦山核测(UT)规程的检测方法和验收标准，发现了电一期蒸汽发生器的相关设计参数。，。见表I。APIO00蒸汽发生器与主泵泵壳连接焊缝在工厂进行uT时显示缺陷超标的原因，并采用几个不同角2计算模型度的uT探头进行复查，最终证明焊缝满足相关标2．1一次侧热阻准；东方电气公司王巍等人对u形管换热器换热目前，核电蒸汽发生器多为立式U形管式换热面积的计算方法进行了研

7、究，并用APIO00的相关器，其一次侧工质在U形圆管内流动，一次侧对流换热系数采用Dittus—Boelter公式进行计算。收稿日期：2015—04—14；修回日期：2015—07—15肌=0．023：，项目基金：中国核动力研究设计院(2012—413)资助·7O·华电技术第37卷表1AP1000、大亚湾核电及秦山核电～期蒸汽发生器设计参数2．4二次侧沸腾换热热阻h1=0．023争ePr，(1)对于二次侧工质在管问沸腾这一类型的计算，式中：J7、7，Re，Pr分别为一次侧流体的努赛尔数、雷工程上大

8、都采用大空间核态沸腾放热公式。而大容诺数和普朗特数；为一次侧对流换热系数，器饱和核态沸腾的试验关联式中最常用的是罗塞诺W／(ITI·qC)；A为一次侧工质的导热系数，(Rohsenow)公式[5]，Rohsenow关联式化简后如下W／(1TI·)；2为流动的特征长度，这里取圆管的内径，In。()√，(4)一回路热阻式中：c为饱和液体的比定压热容，J／(kg·K)；c。为取决于加热表面一液体组合情况的经验系数，对去鲁，(2)于水一不锈钢取0．013；卵为饱和液体的动力黏度，式中：R为