一种高温气冷堆氦气流量标定的系统和方法与流程

1.本发明属于电力技术领域，具体涉及一种高温气冷堆氦气流量标定的系统和方法。


背景技术：

2.风量是风机的重要参数，风量的准确性除了与风量测量装置有关外，还与管道特性相关。火电厂的风量测量装置，一般要在风机、风量测点、风管道安装完成后，在风管道上另外安装测点，利用经过校准的风量测量仪器对在线风量测量装置进行标定，在线风量装置才能正确地测量风量，参与机组的控制。
3.高温气冷堆核电站的主氦风机是高温气冷堆核电站的核心设备，氦气流量是高温气冷堆核电站控制的重要参数，但氦气流量却无法象火电机组风量那样在一回路氦气流量管道上安装测点在线标定。


技术实现要素：

4.本发明针对于高温气冷堆氦气流量装置无法在线标定的问题，提供了一种高温气冷堆氦气流量标定的系统和方法。
5.为达到上述目的，本发明采用如下技术方案来实现的：
6.一种高温气冷堆氦气流量标定的系统，包括蒸发器、蒸发器一回路出口测点、主氦风机、一回路反应堆系统和蒸发器一回路入口测点；其中，
7.蒸发器的第一出口接在蒸发器一回路出口测点的入口，蒸发器一回路出口测点的出口接在主氦风机的入口，主氦风机的出口接在一回路反应堆系统的入口，一回路反应堆系统的出口接在蒸发器的第一入口。
8.本发明进一步的改进在于，还包括蒸发器二回路出口测点、二回路汽水系统和蒸发器二回路入口测点；其中，
9.蒸发器的第二出口接在蒸发器二回路出口测点的入口，蒸发器二回路出口测点的出口接在二回路汽水系统的入口，二回路汽水系统的出口接在蒸发器二回路入口测点的入口，蒸发器二回路入口测点的出口接在蒸发器的第二入口。
10.本发明进一步的改进在于，蒸发器是一种管壳式直流蒸发器，二回路水汽流经蒸发器的管内，一回路氦气流经蒸发器的管外。
11.本发明进一步的改进在于，一回路反应堆系统是氦气冷却的球床堆反应堆系统，氦气流经堆芯后吸收堆芯热量，堆芯被冷却，氦气被加热。
12.本发明进一步的改进在于，蒸发器一回路出口测点包含了能够测量蒸发器一回路出口氦气温度、压力、流量的测点。
13.本发明进一步的改进在于，蒸发器一回路入口测点包含了能够测量蒸发器一回路入口氦气温度、压力的测点。
14.本发明进一步的改进在于，蒸发器二回路入口测点包含了能够测量蒸发器二回路
入口给水的温度、压力、流量的测点。
15.本发明进一步的改进在于，蒸发器二回路出口测点包含了能够测量蒸发器二回路出口工质的温度、压力的测点。
16.一种高温气冷堆氦气流量标定的方法，该方法基于所述的一种高温气冷堆氦气流量标定的系统，该方法包括以下步骤：
17.1)校准蒸发器一回路出口测点、蒸发器一回路入口测点、蒸发器二回路出口测点和蒸发器二回路入口测点中的压力温度测点；
18.2)校准蒸发器二回路入口测点中的给水流量测点，按照设计设置好蒸发器一回路出口测点中的流量测点；
19.3)查询蒸发器的设计换热效率a；
20.4)在一回路中充入氦气，氦气压力为其额定压力的25％，启动主氦风机，建立起一回路稳定的氦气流量循环，调整主氦风机的转速，使氦气流量至其额定流量的25％；
21.5)运行二回路汽水系统，建立起二回路稳定的水循环，调整二回路水循环流量为其额定流量的20％，压力8mpa，温度为105℃；
22.6)在一、二回路出入口温度、压力、流量均稳定后，记录一、二回路出入口温度、压力、流量，其中一回路氦气流量记为gy，计算蒸发器二回路出入口焓差h2，则蒸发器一回路出入口焓差h1＝h2*a；
23.7)根据蒸发器一回路出入口氦气温度、压力查询一回路出入口氦气比焓差h1，则氦气流量测量值gc＝h1/h1；
24.8)计算一回路氦气流量系数k11＝gc/gy；
25.9)为了提高准确性，每隔30分钟重复6)、7)、8)，测量四次，分别得到四个系数，k11、k12、k13、k14，计算四个系数的平均值为k1；
26.10)调整主氦风机的转速，分别使氦气流量至其额定流量的50％、75％、100％，重复4)至9)步骤，计算得到k2、k3、k4；
27.11)计算k1、k2、k3、k4的平均值k，该值即为一回路氦气流量的标定系数。
28.与现有技术相比，本发明具有如下的优点：
29.本发明提供的一种高温气冷堆氦气流量标定的系统和方法，该系统与目前通常使用的系统比起来有以下明显的优点：
30.1、解决了目前氦气流量无法校核的难题；
31.2、本发明所用到的温度、压力测点可以离线校核；
32.3、二回路给水流量测点可以在线准确标定；
33.4、校核过程无需在一回路另外加装测点，实施简单；
34.5、校核过程可以在一回路加热除湿阶段进行，无需占用额外窗口。
附图说明
35.图1为本发明一种高温气冷堆氦气流量标定的系统的结构框图。
36.附图标记说明：
37.1、蒸发器一回路出口测点；
38.2、主氦风机；
39.3、一回路反应堆系统；
40.4、蒸发器一回路入口测点；
41.5、蒸发器二回路入口测点；
42.6、蒸发器二回路出口测点；
43.7、二回路水汽系统；
44.8、蒸发器。
具体实施方式
45.以下结合附图对本发明做出进一步的说明。
46.如图1所示，本发明提供的一种高温气冷堆氦气流量标定的系统，包括蒸发器8、蒸发器一回路出口测点1、主氦风机2、一回路反应堆系统3、蒸发器一回路入口测点4、蒸发器二回路出口测点6、二回路汽水系统7和蒸发器二回路入口测点5。
47.蒸发器8的第一出口接在蒸发器一回路出口测点1的入口，蒸发器一回路出口测点1的出口接在主氦风机2的入口，主氦风机2的出口接在一回路反应堆系统3的入口，一回路反应堆系统3的出口接在蒸发器8的第一入口；蒸发器8的第二出口接在蒸发器二回路出口测点6的入口，蒸发器二回路出口测点6的出口接在二回路汽水系统7的入口，二回路汽水系统7的出口接在蒸发器二回路入口测点5的入口，蒸发器二回路入口测点5的出口接在蒸发器8的第二入口。
48.所述的蒸发器8是一种管壳式直流蒸发器，二回路水汽流经蒸发器8的管内，一回路氦气流经蒸发器8的管外。
49.所述的一回路反应堆系统3是氦气冷却的球床堆反应堆系统，氦气流经堆芯后吸收堆芯热量，堆芯被冷却，氦气被加热。
50.所述的蒸发器一回路出口测点1包含了能够测量蒸发器一回路出口氦气温度、压力、流量的测点。
51.所述的蒸发器一回路入口测点4包含了能够测量蒸发器一回路入口氦气温度、压力的测点。
52.所述的蒸发器二回路入口测点5包含了能够测量蒸发器二回路入口给水的温度、压力、流量的测点。
53.所述的蒸发器二回路出口测点6包含了能够测量蒸发器二回路出口工质的温度、压力的测点。
54.本发明提供的一种高温气冷堆氦气流量标定的方法，该方法包括以下步骤：
55.1)校准蒸发器一回路出口测点1、蒸发器一回路入口测点4、蒸发器二回路出口测点6和蒸发器二回路入口测点5中的压力温度测点；
56.2)校准蒸发器二回路入口测点5中的给水流量测点，按照设计设置好蒸发器一回路出口测点1中的流量测点；
57.3)在一回路中充入氦气，氦气压力为其额定压力的25％，启动主氦风机2，建立起一回路稳定的氦气流量循环，调整主氦风机2的转速，使氦气流量至其额定流量的25％；
58.4)运行二回路汽水系统7，建立起二回路稳定的水循环，调整二回路水循环流量为其额定流量的20％，压力8mpa，温度为105℃；
59.5)在一、二回路出入口温度、压力、流量均稳定后，记录一、二回路出入口温度、压力、流量，其中一回路氦气流量记为gy，计算蒸发器8二回路出入口焓差h2；
60.6)根据蒸发器8一回路出入口氦气温度、压力查询一回路出入口氦气比焓差h1，则氦气流量测量值gc＝h1/h1；
61.7)计算一回路氦气流量系数k11＝gc/gy；
62.8)为了提高准确性，每隔30分钟重复6)、7)、8)，测量四次，分别得到四个系数，k11、k12、k13、k14，计算四个系数的平均值为k1；
63.9)调整主氦风机2的转速，分别使氦气流量至其额定流量的50％、75％、100％，重复4)至9)步骤，计算得到k2、k3、k4；
64.10)计算k1、k2、k3、k4的平均值k，该值即为一回路氦气流量的标定系数。
65.实施例
66.在高温气冷堆示范工程加热除湿过程中，收集到了以下数据：
67.二回路出口温度、压力、流量分别为：162.8℃、6.51mpa、24.69kg/s，比焓值为690.38kj/kg；二回路入口温度、压力、流量分别为166.1℃、6.62mpa、24.69kg/s比焓值为704.66。
68.一回路出口温度、压力：160.2℃、压力为5.55mpa，比焓值为2272.82kg/s；一回路入口温度、压力分别为156.4℃，5.62mpa，一回路流量为65.1kg/s：比焓值为2269.36。
69.计算出的一回路的流量标定系数为0.97。
70.虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。