非能动安全壳冷却系统配水管路进气问题研究

作者:陈树山;张江;祝玲琳;王亮亮;何军山 刊名:核动力工程 上传者:彭杜平

【摘要】为研究非能动安全壳冷却系统(PCS)配水系统的水力特性,以及分析配水管路中可能出现的进气问题,采用FLOWMASTER软件,建立PCS一维水力模型,计算非能动安全壳冷却水箱(PCCWST)向安全壳重力供水过程中的流量变化;并利用FLUENT软件对配水过程进行二维数值模拟,分析配水管路进气对冷却水流量的影响。研究表明,部分立管裸露后,空气将被吸入配水管路,影响配水稳定性;进气后实际的配水流量相对于未考虑进气的配水流量有略微下降。

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第 35卷 第 6期 2 0 1 4 年 1 2 月 核 动 力 工 程 Nuclear Power Engineering VO1.35.NO.6 D e c. 2014 文章编号 :0258-0926(2014)06-0130-05;doi:10.13832Ojnpe.2014.06.0130 非能动安全壳冷却系统配水管路进气问题研究 陈树山,张 江,祝玲琳,王亮亮 ,何军山 深圳中广核工程设计有限公司上海分公司 ,上海,200030 摘要:为研究非能动安全壳冷却系统 (PCS)配水系统的水力特性,以及分析配水管路中可能出现的进 气问题 ,采用 FLOWMASTER软件 ,建立 PCS一维水力模型,计算非能动安全壳冷却水箱 (PCCWST)向 安全壳重力供水过程中的流量变化;并利用 FLUENT软件对配水过程进行二维数值模拟,分析配水管路进气 对冷却水流量的影响。研究表明,部分立管裸露后,空气将被吸人配水管路,影响配水稳定性;进气后实际 的配水流量相对于未考虑进气的配水流量有略微下降。 关键词:非能动;二维数模;负压;冷却水流量 中图分 类号:TL48 文献 标志码 :A 0 引 言 AP1000核电厂在发生设计基准事故后 ,非能 动安全壳冷却系统 (PCS)能否提供足够流量的 冷却水将直接影响核电厂事故的缓解,因此有必 要对 PCS配水特性进行深入的研究和分析。目前 国内对 PCS配水特性研究利用一维水力学软件进 行计算,没有充分考虑到 PCS中不同标高度的4 根立管对配水流量的影响。实际上,当部分立管 裸露后,管路中节流孔板和管路的联合作用产生 的负压可能会吸人空气 ,不能简单使用一维水力 学软件对 PCS配水特性进行分析。 本研究利用一维水力学软件考虑进气影响后 72 h配水流量随时问的变化进行模拟计算,并结 合二维数值模拟方法对管路的配水特性进行分 析 ,并与未考虑进气影响的结果进行 比较 。 1 PCS配水 系统 PCS 配 水 系统 由非能 动 安 全 壳 冷却 水 箱 (PCCWST)、将冷却水输送至安全壳壳体的管 道,以及相关的仪表、辅助管道和阀门构成⋯。 PCS系统示意图见图 1。 1.1 PCCWST PCCWST是与屏蔽厂房一体的圆柱形的混 凝土构筑物,位于安全壳上方。PCCWST最大水 装量为 3008 1TI ,用于安全壳冷却的水装量为 2864 m。 , 提供给消防系统的水量为 68.1 in 。 收稿 日期:2013.12-06;修回日期:2014-04-01 图 1 非能动安全壳冷却 系统示意图 Fig.1 PCS Cooling Sketch 1-2 非能动安全壳冷却水配水管线 为了在不同时期提供不同流量的冷却水量, 在 PcCWsT中设计了4根不同标高的配水立管。 事故后,随着水位的降低,供水管数量也相应减 少。4根立管上配置了不同阻力系数的流量孑L板, 起到调节和监测流量的作用 ,4根立管连接到 l 根 4150 mm的母管上,再通过 2根 ~b150 mm管 道配水至分水斗。4根立管的管径及顶标高见表 1。表中立管高度为高于水箱底部的相对高度。 陈树山等 :非能动安全壳冷却系统配水管路进气问题研究 表1 配水立管特性参数表 Table 1 Parameters for PCS W mer Supply Venical Pipe 项 目 立管l 立管2 立管3 立管4 管径/mm 100 50 50 80 立管高度 l/m 7_35 6.19 5.13 O.16 孔板孔~./mm 43.8 l9.5 14

参考文献

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