核电站汽轮机进汽湿度对热力性能试验的影响

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1、第34卷第7期华电技术Vo1．34No．72012年7月HuadianTechnologyJu1．2012核电站汽轮机进汽湿度对热力性能试验的影响刘向民(上海发电设备成套设计研究院，上海200240)摘要：介绍了核电站汽轮机及其热力系统的基本特点以及蒸汽湿度的测量方法。分析了蒸汽湿度的变化对汽轮机进汽比焓、试验结果的修正及试验总不确定度的影响。在压水堆核电站汽轮机热力性能试验中，某些情况下可采用蒸汽发生器出口处的设计湿度来计算进汽湿度，作为直接测量湿度的替代方法。关键词：压水堆；核电汽轮机；湿度；热力性能试验中图分类号：TK284．1：T

2、M623文献标志码：A文章编号：1674—1951(2012)07—0008—03汽轮机排汽在凝汽器中凝结成水，经凝结水泵0引言进人回热系统，它通常由4级低压加热器、1台除氧核电在我国能源建设中的地位日益重要，《核电器和2级高压加热器组成。在第4级低压加热器出中长期发展规划(2005-2020年)》提出：到2020年口，凝结水与汽水分离再热器中的疏水混合后送至核电运行装机容量争取达到40GW，新投产核电装机除氧器进行除氧，除氧器的加热汽源来自高压缸排容量约23GW，2020年末在建核电容量达18GW。汽。给水进入蒸汽发生器。目前，我国已经

3、建成并投入运行的核电机组共与同等级燃煤电站的汽轮机相比，核电站汽轮11台，总装机容量为9．10GW。在建lO个核电项目机的特点是主蒸汽参数低，主蒸汽和抽汽几乎都带统一采用压水堆堆型，核电机组达28台，在建装机湿度，流量大、容积流量大。容量为30．16GW。1．2热耗率定义汽轮机是核电站的主要发电设备之一，在机组根据参考文献[1]，核电站汽轮机的热耗率可投运后要对其热力性能进行考核，作为达标投产的定义为一项指标。由于压水堆核电站汽轮机进口处为湿蒸qmm×hm一qmf

4、w×hffw汽，因此，在核电站汽轮机热力性能试验中，需要对g———■一蒸汽

5、湿度进行测量。测量蒸汽湿度需要专用设备和式中：q为热耗率，kJ／(kW·h)；q。为主蒸汽质量方法，实施难度较大。为此，研究了蒸汽湿度对核电流量，kg／s；h为主蒸汽比焓，kJ／kg；g为最终给站汽轮机热力性能的影响。水质量流量，kg／shfw为最终给水比焓，kJ／kg；P为发电机端输出功率(可根据合同要求定义)，MW。1核电站汽轮机装置的基本特点要确定主蒸汽的焓值，就要测量蒸汽湿度。1．1基本特点2湿蒸汽测量压水堆核电站汽轮机为饱和汽轮机。1台百万千瓦等级的压水堆核电站汽轮机通常包括1个双流2．1示踪技术高压缸和3个双流低压缸。在高压缸

6、进口处的主蒸示踪技术是通过稀释示踪剂的方法，测量水样汽参数为：压力范围，6．0～7．0MPa；蒸汽湿度，中示踪剂的浓度，以测定汽、水两相流中水相的质量0．0025～0．0050；蒸汽流量，约5800t／h。在高压缸流量，进而得到其湿度。稀释可通过2种途径来实出口处，排汽湿度达到0．1400～0．1500。高压缸排现，主要采用凝结法和恒量注入法。汽经过外置式汽水分离再热器去除水分后，再经过2．1．1凝结法主蒸汽将其加热成过热蒸汽，然后进入低压缸继续溶解在湿蒸汽水相中的示踪剂质量浓度为P膨胀做功。(L)，被蒸汽凝结成水后稀释，当蒸汽完全凝结后

7、，凝结水中的示踪剂质量浓度为P。(g／L)¨。收稿日期：2012—06—12；修回日期：2012—06～15P·q=P。d·q⋯d，(2)第7期刘向民：核电站汽轮机进汽湿度对热力性能试验的影响·9·式中：q为湿蒸汽中携带水的质量流量，kg／s；q⋯踪剂宜选择寿命很短的同位素。一种能够满足要求为湿蒸汽凝结成水的质量流量，kg／s。的示踪剂是半衰期为15h的Na一24。如果用示踪从试验中测得凝结前、后示踪剂的浓度，通过式剂技术测定不同位置的湿度，应使用不同的放射性(3)计算，可得到湿度(蒸汽含水分量)。示踪剂。Peond放射性示踪剂比非放射性

8、示踪剂的分辨度更Xw：————。(L3))Pwat高，即测量时需要更少量的示踪剂；而非放射性示踪该方法的准确度不仅与系统布置有关，而且要剂不需要运输和装卸的管理授权。因此，应根据特求测量时系统保持稳定。大亚湾核电站曾测定1，定情况决定使用何种示踪剂。2机组蒸汽发生器出口处的蒸汽湿度为0．0009和2．2其他方法0．0011[。节流热量计和电加热热量计也可以确定蒸汽水凝结法也可以用来测量抽汽的湿蒸汽焓，当加分含量。节流热量计法只有在蒸汽可测出过热度的热器停止逐级疏水时，才比较准确。条件下才适用，而电加热热量计法则不受此限制。2．1．2恒量注

9、入法因为工质可能不均匀，难以对局部的汽、水混合物正质量浓度为Pi．(L)的水溶性示踪剂以一个确取样，导致这2种方法都可能得出错误的结果。恒定的流量qmi．j注入需要测定其湿度的汽水混合物3湿度