高温气冷堆核电厂余热排出系统换热性能试验的评价方法与流程

本发明属于电力设备运行，具体涉及一种高温气冷堆核电厂余热排出系统换热性能试验的评价方法。

背景技术：

1、余热排出系统(jna系统)作为执行安全功能的专设安全设施，其换热性能劣化或故障失效，将导致反应堆燃料元件温度和舱室混凝土温度超过规定限值，进而发生严重事故。所以有必要定期对jna系统的换热性能开展评价试验，分析其主要运行参数变化趋势，识别影响其性能下降的潜在因素或故障点，以提升系统、设备可靠性和运行安全性。

2、高温气冷堆作为先进的第四代反应堆，其非能动的余热排出系统尚无可借鉴的换热性能试验标准和评价方法。

技术实现思路

1、本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种高温气冷堆核电厂余热排出系统换热性能试验的评价方法的新技术方案。

2、根据本发明的一个方面，提供了一种高温气冷堆核电厂余热排出系统换热性能试验的评价方法，包括如下步骤：

3、采集余热排出系统的信息数据；其中，所述信息数据包括空气冷却器的出口空气温度、入口空气温度以及出口空气温度与入口空气温度之间的第一温升；

4、根据所述信息数据绘制指标变化趋势图；其中，指标变化趋势图包括第一温升变化趋势图；

5、根据余热排出系统换热性能试验准则评价所述指标变化趋势图；其中，余热排出系统换热性能试验准则包括第一温升不小于第一预设值；

6、当第一温升变化趋势图中的第一温升数据均不小于第一预设值时，确定余热排出系统换热性能试验满足要求。

7、可选地，所述信息数据还包括水冷壁的出口水温、入口水温以及出口水温和入口水温之间的第二温升；

8、所述信息数据还包括入口水温与入口空气温度之间的温度差；

9、所述信息数据还包括反应堆功率运行模式下的载热量；

10、指标变化趋势图还包括第二温升变化趋势图、入口水温与入口空气温度之间的温度差的变化趋势图、载热量的变化趋势图。

11、可选地，余热排出系统换热性能试验准则包括：

12、所述第二温升不小于第二预设值；其中，所述第一预设值大于所述第二预设值；

13、所述入口水温与入口空气温度之间的温度差在第一预设范围内；

14、反应堆功率运行模式下的载热量不小于第三预设值。

15、可选地，所述第一预设值为19℃；所述第二预设值为7℃；所述第三预设值为500kw。

16、可选地，余热排出系统包括三套互相独立的冷却序列，每套所述冷却序列均包括设置于反应堆内的水冷壁，通过三套冷却序列载出反应堆的热量，且反应堆功率运行模式下的载热量为三套冷却序列载出的反应堆的热量之和。

17、可选地，单套冷却序列载出的反应堆的热量的计算公式如下：

18、qi＝c*△t*g；

19、上式中：c为比热容；△t为第二温升；g为冷却序列中水的流量；

20、则，反应堆功率运行模式下的载热量的计算公式如下：

21、q＝q1+q2+q3；

22、上式中：q1为第一套冷却序列载出的反应堆的热量；q2为第二套冷却序列载出的反应堆的热量；q3为第三套冷却序列载出的反应堆的热量。

23、可选地，每套冷却序列的水冷壁布置在反应堆的舱室内侧，并环绕反应堆的压力容器形成圆筒状。

24、可选地，确定所述入口水温与入口空气温度之间的温度差的第一标准值，第一预设范围为第一标准值的四分之三至四分之五。

25、可选地，余热排出系统换热性能试验准则还包括单套冷却序列的载热量在第二预设范围内；

26、确定单套冷却序列的载热量的标准值，第二预设范围为第二标准值的四分之三至四分之五。

27、可选地，所述空气冷却器的底部设置有空气入口，顶部设置有空气出口，空气由空气入口进入所述空气冷却器内，换热后经过空气出口排出；入口空气温度为空气入口处的温度，出口空气温度为空气出口处的温度。

28、本发明的一个技术效果在于：

29、在本申请实施例中，首先采集余热排出系统的信息数据；然后，根据所述信息数据绘制指标变化趋势图；最后，根据余热排出系统换热性能试验准则评价所述指标变化趋势图，以确定余热排出系统换热性能试验是否满足要求。

30、因此，该高温气冷堆核电厂余热排出系统换热性能试验的评价方法能够准确、快速地探测余热排出系统的隐蔽缺陷，评价余热排出系统的换热性能劣化趋势，从而能显著提升核电厂专设安全设施系统的可靠性和运行的安全性。

技术特征：

1.一种高温气冷堆核电厂余热排出系统换热性能试验的评价方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的高温气冷堆核电厂余热排出系统换热性能试验的评价方法，其特征在于，所述信息数据还包括水冷壁的出口水温、入口水温以及出口水温和入口水温之间的第二温升；

3.根据权利要求2所述的高温气冷堆核电厂余热排出系统换热性能试验的评价方法，其特征在于，余热排出系统换热性能试验准则包括：

4.根据权利要求3所述的高温气冷堆核电厂余热排出系统换热性能试验的评价方法，其特征在于，所述第一预设值为19℃；所述第二预设值为7℃；所述第三预设值为500kw。

5.根据权利要求3所述的高温气冷堆核电厂余热排出系统换热性能试验的评价方法，其特征在于，余热排出系统包括三套互相独立的冷却序列，每套所述冷却序列均包括设置于反应堆内的水冷壁，通过三套冷却序列载出反应堆的热量，且反应堆功率运行模式下的载热量为三套冷却序列载出的反应堆的热量之和。

6.根据权利要求5所述的高温气冷堆核电厂余热排出系统换热性能试验的评价方法，其特征在于，单套冷却序列载出的反应堆的热量的计算公式如下：

7.根据权利要求6所述的高温气冷堆核电厂余热排出系统换热性能试验的评价方法，其特征在于，每套冷却序列的水冷壁布置在反应堆的舱室内侧，并环绕反应堆的压力容器形成圆筒状。

8.根据权利要求6所述的高温气冷堆核电厂余热排出系统换热性能试验的评价方法，其特征在于，确定所述入口水温与入口空气温度之间的温度差的第一标准值，第一预设范围为第一标准值的四分之三至四分之五。

9.根据权利要求6所述的高温气冷堆核电厂余热排出系统换热性能试验的评价方法，其特征在于，余热排出系统换热性能试验准则还包括单套冷却序列的载热量在第二预设范围内；

10.根据权利要求2所述的高温气冷堆核电厂余热排出系统换热性能试验的评价方法，其特征在于，所述空气冷却器的底部设置有空气入口，顶部设置有空气出口，空气由空气入口进入所述空气冷却器内，换热后经过空气出口排出；入口空气温度为空气入口处的温度，出口空气温度为空气出口处的温度。

技术总结
本发明提供一种高温气冷堆核电厂余热排出系统换热性能试验的评价方法，包括如下步骤：采集余热排出系统的信息数据；根据所述信息数据绘制指标变化趋势图；根据余热排出系统换热性能试验准则评价所述指标变化趋势图，以确定余热排出系统换热性能试验是否满足要求。本发明的一个技术效果在于，设计合理，能够准确、快速地探测余热排出系统的隐蔽缺陷，评价余热排出系统的换热性能劣化趋势，从而能显著提升核电厂专设安全设施系统的可靠性和运行的安全性。

技术研发人员：杨明易,张佩佩,刘江鹏,李海泉
受保护的技术使用者：中国华能集团有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15