本發明涉及核反應堆二回路系統相關試驗研究設備領域,具體涉及一種蒸汽發生器給水溫度控制模擬系統。
背景技術:
隨著核能技術的發展,核反應堆技術已走過三代,目前主流的反應堆技術為第三代核反應堆技術,各國目前都正在研發第四代核反應堆以及其他新型核反應堆,如模塊化小型反應堆等。對于每一種新型反應堆的研發,都需要對該型反應堆的穩態及瞬態設計參數進行試驗驗證,特別是穩態和瞬態過程中蒸汽發生器的運行特性。在研究蒸汽發生器的運行性能時,需要對不同穩態以及瞬態設計工況進行試驗模擬,驗證其設計能力。在該類研究中,蒸汽發生器給水溫度需要根據設計溫度進行控制,然而不同設計工況對應的蒸汽發生器給水流量變化很大,致使蒸汽發生器給水溫度控制難度增大。在試驗裝置中,為了實現蒸汽發生器給水溫度控制,一般采用電加熱型的預熱器進行控制,但該方法需要較大功率的外部電源,不利于提高試驗裝置的能量利用率。
技術實現要素:
本發明的目的在于提供一種蒸汽發生器給水溫度控制模擬系統,解決現有技術中不同設計工況對應的蒸汽發生器給水流量變化很大,致使蒸汽發生器給水溫度控制難度增大的問題。
本發明通過下述技術方案實現:
一種蒸汽發生器給水溫度控制模擬系統,包括連接至蒸汽發生器二次側入口的主給水管道,在主給水管道上安裝有主給水泵,主給水泵與蒸汽發生器二次側入口之間的主給水管道還經過一個回熱器,蒸汽發生器二次側出口連接有兩個并聯的分支管路,其中一支通過經過主蒸汽管道蒸汽流量調節閥后連接至冷凝器,另一支依次經過蒸汽旁路截止閥、蒸汽旁路流量調節閥、回熱器后連接至冷凝器。現有技術中,蒸汽發生器的給水系統是通過電加熱器進行溫度控制調整的,而通過電加熱器的功率調節來實現給水入口的溫度調節,其功率的調節有一定的范圍,因此調節溫度的范圍受到電加熱器功率的影響,對寬范圍給水流量變化時給水溫度的調節難度較大,特別是在試驗裝置電源容量有限的情況下,鑒于現狀中的缺陷,申請人通過對現有設備進行了研究和改進來解決上述的問題:在主給水泵與蒸汽發生器二次側入口之間的主給水管道還經過一個回熱器,蒸汽發生器二次側出口連接有兩個并聯的分支管路,其中一支通過經過主蒸汽管道蒸汽流量調節閥后連接至冷凝器,另一支依次經過蒸汽旁路截止閥、蒸汽旁路流量調節閥、回熱器后連接至冷凝器,如此,可以利用蒸汽發生器產生的高溫蒸汽作為加熱源來對進入蒸汽發生器的給水進行預熱,而且,利用本來就要進行冷卻的高溫蒸汽進行加熱,消除了依靠額外電源對給水預熱帶來的能耗,提高了試驗裝置的能量利用率,同時,由于其本身輸出蒸汽的流量范圍大,從飽和蒸汽冷卻到過冷水的過程中可被利用的功率大,可以對給水進行充分的預熱,具有較快的輸出響應。
還包括一個與回熱器并聯的支路管道,在該支路管道上設置有給水旁路流量調節閥。進一步講,通過對給水管路進行兩個支流的流量分配設置,改變不受回熱器加熱的給水旁路流量實現給水溫度的快速調節,通過蒸汽的兩個支路的流量分配設置,可以改變蒸汽換熱的供氣量和速度,從而實現給水溫度的雙重調節控制,大大提高了其實用性。
在所述回熱器的出口處安裝有溫度測量裝置,在給水管路兩條支流匯合后的給水管路上安裝溫度測量裝置。通過對回熱器的出口處和給水管路兩條支流匯合后的給水管路處的溫度進行測量,可以準確得知經過回熱器加熱后的流體溫度和給水管路兩條支流匯合后的蒸汽發生器入口給水溫度,以此信號作為控制信號,可以利用本領域常用的自動控制系統形成整個方案的自動控制,大大提高自動化效率。
本發明與現有技術相比,具有如下的優點和有益效果:
1、本發明一種蒸汽發生器給水溫度控制模擬系統,在主給水泵與蒸汽發生器二次側入口之間的主給水管道還經過一個回熱器,蒸汽發生器二次側出口連接有兩個并聯的分支管路,其中一支通過經過主蒸汽管道蒸汽流量調節閥后連接至冷凝器,另一支依次經過蒸汽旁路截止閥、蒸汽旁路流量調節閥、回熱器后連接至冷凝器,如此,可以利用蒸汽發生器產生的高溫蒸汽作為加熱源來對進入蒸汽發生器的給水進行預熱,而且,利用本來就要進行冷卻的高溫蒸汽進行加熱,消除了依靠額外電源對給水預熱帶來的能耗,提高了試驗裝置的能量利用率,同時,由于其本身輸出蒸汽的流量范圍大,從飽和蒸汽冷卻到過冷水的過程中可被利用的功率大,可以對給水進行充分的預熱,能夠實現從小給水流量到大給水流量的寬參數范圍的給水溫度控制,具有較快的輸出響應;
2、本發明一種蒸汽發生器給水溫度控制模擬系統,通過對給水管路進行兩個支流的流量分配設置,改變不受回熱器加熱的給水旁路流量實現給水溫度的快速調節,,通過蒸汽的兩個支路的流量分配設置,可以改變蒸汽換熱的供氣量和速度,從而實現給水溫度的的雙重調節控制,大大提高了其實用性;
3、本發明一種蒸汽發生器給水溫度控制模擬系統,采用蒸汽發生器產生的蒸汽對給水進行加熱,能有效提高試驗裝置能量利用率,起到節能的作用;蒸汽旁路調節與給水旁路調節相結合的方式能夠快速高效準確實現蒸汽發生器給水溫度的調節;流程簡單,便于實現。
附圖說明
此處所說明的附圖用來提供對本發明實施例的進一步理解,構成本申請的一部分,并不構成對本發明實施例的限定。在附圖中:
圖1為本發明結構示意圖。
附圖中標記及對應的零部件名稱:
1-主給水泵,2-回熱器,3-給水旁路流量調節閥,4-換熱溫度測量裝置,5-入口溫度測量裝置,6-蒸汽發生器二次側出口,7-主蒸汽管道蒸汽流量調節閥,8-蒸汽旁路截止閥,9-蒸汽旁路流量調節閥,10-蒸汽發生器二次側入口,11-冷凝器。
具體實施方式
為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚明白,下面結合實施例對本發明作進一步的詳細說明,本發明的示意性實施方式及其說明僅用于解釋本發明,并不作為對本發明的限定。
實施例
如圖1所示,本發明一種蒸汽發生器給水溫度控制模擬系統,蒸汽發生器主給水管道連接主給水泵1和蒸汽發生器二次側入口10,在中間分為兩條并行的支路,一條流經回熱器2,流體被回熱器2另外一次側的蒸汽加熱,然后與另外一條支路即給水旁路的流體匯合流向蒸汽發生器二次側入口10;在給水旁路上安裝給水旁路流量調節閥3,用于調節給水旁路的流量,在回熱器2出口管道上安裝換熱溫度測量裝置4,用于測量從回熱器2出來的給水溫度,在給水旁路與回熱器支路匯合后的管道上安裝入口溫度測量裝置5,用于測量最終流入蒸汽發生器二次側入口給水的溫度,主蒸汽管道用于連接蒸汽發生器二次側出口6和冷凝器11,在主蒸汽管道后端分為兩條支路,一條支路上安裝主蒸汽管道蒸汽流量調節閥7,蒸汽通過該支路直接流入冷凝器11,另外一條為蒸汽旁路管道,在該管道上安裝蒸汽旁路截止閥8和蒸汽旁路流量調節閥9,蒸汽通過蒸汽旁路管道流經回熱器2,將熱量傳遞給蒸汽發生器給水,提高給水溫度,然后流入冷凝器11。
本發明的主要工作流程為:通過換熱溫度測量裝置4獲得回熱器出口的給水溫度,通過與給水溫度設計值比對獲得調節值,聯合調節主蒸汽管道蒸汽流量調節閥7和蒸汽旁路流量調節閥9,例如,當換熱溫度測量裝置4獲得的溫度小于給水溫度設計值,此時通過計算以一定的幅值增大蒸汽旁路流量調節閥9,并減小主蒸汽管道蒸汽流量調節閥7的開度;通過入口溫度測量裝置5獲得通過給水溫度控制模擬系統后最終的給水溫度,通過對比換熱溫度測量裝置4和入口溫度測量裝置5的溫度參數,調節給水旁路流量調節閥3,進而小幅調節蒸汽發生器的給水溫度,獲得更加準確的給水溫度;換熱溫度測量裝置4的溫度小幅大于給水溫度設計值時,不用調節回熱器蒸汽側的流量,可以增大給水旁路流量調節閥3的開度,使來自主給水泵的冷流體通過旁路與被回熱器加熱后的熱流體混合達到給水溫度設計值;蒸汽旁路流量調節閥9和主蒸汽管道蒸汽流量調節閥7起主要調節作用,但溫度調節速率相對較慢,給水旁路流量調節閥3起輔助作用,進行給水溫度微調,溫度調節速率快,前后兩種調節方式可以聯合協調調節蒸汽發生器給水溫度,起到快速高效節能的調節作用。
以上所述的具體實施方式,對本發明的目的、技術方案和有益效果進行了進一步詳細說明,所應理解的是,以上所述僅為本發明的具體實施方式而已,并不用于限定本發明的保護范圍,凡在本發明的精神和原則之內,所做的任何修改、等同替換、改進等,均應包含在本發明的保護范圍之內。