臥式蒸汽發生器動態過程研究

蒸汽發生器是一、二回路的樞紐,蒸汽發生器的安全、可靠運行對核電站的經濟性和安全可靠性有著重要影響。研究蒸汽發生器的動態特性,可以了解蒸汽發生器在可能的擾動下各參數的變化規律。這些變化規律,可以用于指導電站運行人員掌握蒸汽發生器的運行特性,并對事故分析起輔助作用。 臥式蒸汽發生器是壓水堆核電廠蒸汽發生器的主要類型之一,其突出優點是具有較多的二次側水容量,安全可靠性好。對于臥式蒸汽發生器的設計、研究工作主要集中在俄羅斯和其它歐洲國家,國內對臥式蒸汽發生器的研究較少。所以臥式蒸汽發生器作為壓水堆核電廠蒸汽發生器的主要類型之一,有必要對其動態特性進行一些研究。本文主要旨在研究臥式蒸汽發生器動態過程中的表現以及工況變動中一些參數之間的變化關系。用于指導電站運行人員掌握臥式蒸汽發生器的運行特點,并對事故分析起輔助作用。 本文采用建立臥式蒸汽發生器動態仿真模型,在仿真模型上進行仿真試驗的方法來研究臥式蒸汽發生器的動態特性。本論文首先在對臥式蒸汽發生器熱工水力進行深入分析的基礎上,用一維分析的方法沿工質流動方向將蒸汽發生器劃分成若干個控制體。在合理假設和簡化的前提下對每個控制體建立數學模型,組成了一個封閉的蒸汽發生器數學模型。然后對所建數學模型的微分方程及方程組采用MATLAB語言編程,建立了臥式蒸汽發生器的計算機動態仿真模型。 本文對所建立臥式蒸汽發生器的動態數字仿真模型的準確性、可靠度進行了驗證,證明是準確、可靠的。在此基礎上本文對臥式蒸汽發生器在瞬態工況下運行的平穩性進行了研究,得出臥式蒸汽發生器在瞬態工況時有很好的穩定性。在此基礎上研究臥式蒸汽發生器水位、一次冷卻劑流量變化對于蒸汽發生器熱功率的影響。得出臥式蒸汽發生器水位在小范圍波動時對蒸汽發生器熱功率影響很小,臥式蒸汽發生器的一次冷卻劑流量在較大范圍內與熱功率呈近似正比關系的動態特性。并研究了液面下蒸汽、水的容積與蒸汽發生器熱功率的關系,得出在給定的壓力下蒸汽容積和熱功率呈正比關系、水的容積與熱功率呈反比例關系；和蒸汽體積和水的容積與壓力的關系,得出在給定的熱功率下隨著壓力的增加蒸汽容積在減少、水的容積在增加。蒸汽容積與熱功率之間正比關系的比例系數是蒸汽容積與壓力反比關系比例系數的兩倍。

蒸汽發生器（俗稱鍋爐）是利用燃料或其他能源的熱能把水加熱成為熱水或蒸汽的機械設備。鍋的原義是指在火上加熱的盛水容器，爐是指燃燒燃料的場所，鍋爐包括鍋和爐兩大部分。