2023核電廠常規(guī)島熱力性能試驗導(dǎo)則

2023核電廠常規(guī)島熱力性能試驗導(dǎo)則目次前言.................................................................................V1..............................................................................12規(guī)范性引用文件....................................................................13..............................................................................13.1達(dá)成協(xié)議........................................................................13.2協(xié)議中應(yīng)包括的條款..............................................................13.3試驗的總體要求..................................................................23.4試驗時間........................................................................23.5系統(tǒng)隔離........................................................................23.6試驗次數(shù)........................................................................33.7試驗條件........................................................................33.8數(shù)據(jù)采集時間和存儲間隔..........................................................33.9儀表校驗........................................................................34儀器和測量方法....................................................................44.1總則............................................................................44.2電功率測量......................................................................44.3主流量測量......................................................................44.4溫度測量........................................................................54.5壓力測量........................................................................54.6差壓測量........................................................................54.7蒸汽濕度測量....................................................................54.8泄漏量測量......................................................................65試驗結(jié)果計算......................................................................65.1試驗數(shù)據(jù)整理....................................................................65.2試驗結(jié)果計算....................................................................76試驗報告..........................................................................8I核電廠常規(guī)島熱力性能試驗導(dǎo)則12范圍本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了核電廠常規(guī)島熱力性能試驗的基本要求和方法。本標(biāo)準(zhǔn)適用于新建和在役核電機(jī)組的常規(guī)島熱力性能試驗。33總則.1達(dá)成協(xié)議隔離、運行工況、參數(shù)修正和試驗程序等。3.2協(xié)議中應(yīng)包括的條款協(xié)議中應(yīng)包括如下典型條款：a)試驗?zāi)康?。b)采用簡化性試驗或是全面性試驗。c)試驗計算所依據(jù)的流量測量裝置。d)隔離閥門清單。e)泄漏量、排污量等的處理方法。f)明確關(guān)鍵測點精確測量是否采用雙重測點。g)測量電功率輸出的電功率計校驗和聯(lián)接。h)確定蒸汽品質(zhì)測量的方法和時間。i)確定試驗參數(shù)修正方案。j)儀器型號和校驗。k)明確試驗時間、運行工況、保證值。l)試驗工況和同一工況進(jìn)行試驗的次數(shù)。m)每次試驗數(shù)據(jù)采集的時間。n)開始讀數(shù)前，在試驗負(fù)荷下運行的時間。1o)修正曲線。p)試驗結(jié)果計算方法。q)由于試驗時間和季節(jié)對運行工況的影響，導(dǎo)致某些參數(shù)的偏差超出了允許值的處理方法。3.3試驗的總體要求333.3.1系統(tǒng)各設(shè)備在額定工況運行。.3.2試驗各方指定的代表應(yīng)在場，以證實試驗是按照本標(biāo)準(zhǔn)和事先達(dá)成的協(xié)議進(jìn)行的。.3.3為了確定機(jī)組狀態(tài)是否具備試驗條件、試驗儀器是否工作正常、系統(tǒng)隔離是否準(zhǔn)確完整以及進(jìn)行試驗人員培訓(xùn)，正式試驗前可實施預(yù)備性試驗。如果各方認(rèn)可，預(yù)備性試驗可轉(zhuǎn)化為正式試驗。3.3.4作校驗系數(shù)修正、轉(zhuǎn)換或統(tǒng)計分析前要保存所有的原始試驗數(shù)據(jù)記錄。3.4試驗時間驗收試驗應(yīng)在汽輪機(jī)首次帶負(fù)荷運行后的8周內(nèi)進(jìn)行，目的在于把汽輪機(jī)性能的劣化降低到最小程度。只要機(jī)組沒有較大的運行困難及確定機(jī)組沒有結(jié)垢或損壞，就應(yīng)進(jìn)行試驗。如果試驗不得不延期，則應(yīng)在消除一切影響機(jī)組熱力性能的缺陷以后立即進(jìn)行。3.5系統(tǒng)隔離3.5.1試驗結(jié)果的精度取決于系統(tǒng)的隔離。應(yīng)將系統(tǒng)外部的流量隔離以消除測量誤差。在試驗實施之前，應(yīng)擬定要隔離的設(shè)備和系統(tǒng)以及完成隔離的方法。3.5.2外部隔離指進(jìn)、出汽輪機(jī)循環(huán)的流量，如凝汽器的補(bǔ)水等。外部隔離應(yīng)使測量的儲水量變化值與進(jìn)、出系統(tǒng)的流量之間的差值(不明漏量)最小。不明漏量不能超過滿負(fù)荷時主汽流量的0.1%，過大的不明漏量應(yīng)在繼續(xù)試驗前予以消除。3.5.3內(nèi)部隔離指雖不進(jìn)、出汽輪機(jī)循環(huán)，但會旁路它們設(shè)計流經(jīng)的設(shè)備的流量，如蒸汽管道疏水至凝汽器、給水加熱器旁路流量等。3.5.4應(yīng)隔離或測量的流量如下：a)蒸汽發(fā)生器排污。b)凝汽器補(bǔ)水。c)加熱器殼體排空氣管如可能應(yīng)關(guān)閉，如不可能則關(guān)至最小。d)除氧器排氧門應(yīng)關(guān)至最小。e)離開系統(tǒng)的泵密封泄漏。f)工業(yè)用自動抽汽。g)濕蒸汽汽輪機(jī)汽缸和連通管連續(xù)疏水。h)水和汽取樣設(shè)備。i)化學(xué)加藥設(shè)備。j)汽機(jī)旁路系統(tǒng)和輔助蒸汽管道。k)汽輪機(jī)低壓缸噴水。l)主汽閥、截止閥和調(diào)節(jié)閥疏水管。m)主汽、冷再熱、熱再熱和其它抽汽的疏水管道。n)與其它機(jī)組的聯(lián)通管。o)除鹽設(shè)備。p)加熱器的凝結(jié)水或給水旁路。2q)加熱器應(yīng)急疏水。r)加熱器殼體放水。s)加熱器水室排氣管。t)電站采暖汽或水管道。33.6試驗次數(shù).6.1在汽輪機(jī)連續(xù)運行最大負(fù)荷工況（MCR）和夏季工況（SCR）兩個工況實施試驗。同一工況應(yīng)實施重復(fù)性試驗，且修正后的出力偏差在0.25%以內(nèi)。333.6.2每次試驗結(jié)束后，應(yīng)調(diào)整5%以上機(jī)組負(fù)荷或恢復(fù)隔離后方可開始下一次試驗。.7試驗條件.7.1試驗前應(yīng)檢查機(jī)組狀況，確認(rèn)汽輪機(jī)、凝汽器和給水加熱器（如果在性能保證范圍之內(nèi)）等均處于良好狀態(tài)，確認(rèn)凝汽器、給水加熱器、管道和閥門的泄漏均已消除。33.7.2在實施夏季工況試驗前,可開啟凝汽器真空破壞閥調(diào)整機(jī)組背壓。.7.3試驗期間，機(jī)組應(yīng)在規(guī)定參數(shù)或盡可能接近規(guī)定參數(shù)下運行。參考ASMEPTC6-2004，表1了主要參數(shù)的允許偏差值，關(guān)鍵參數(shù)為主蒸汽壓力、排汽壓力和電功率。表1各變量的允許偏差參數(shù)名稱主蒸汽壓力（MPa）再熱蒸汽溫度(℃)排汽壓力(kPa)電功率(MW)電壓(kV)試驗期間允許的參數(shù)偏差試驗期間允許的波動范圍±3.0%±16℃±0.34－±0.0345±4℃±0.14±0.25%－±5.0%－功率因數(shù)±1.0%3.7.4試驗中各參數(shù)偏差可能會出現(xiàn)超出表1所列極限或協(xié)議規(guī)定極限值，則應(yīng)消除其產(chǎn)生的原因。波動較大，試驗各方應(yīng)協(xié)商解決。33.7.5為了減小鼓風(fēng)損失、增進(jìn)熱交換，氫的純度應(yīng)達(dá)到設(shè)計值。.7.6汽輪機(jī)軸封系統(tǒng)若可調(diào)整，在試驗期間應(yīng)調(diào)整到正常運行狀態(tài)。3.8數(shù)據(jù)采集時間和存儲間隔33.8.1每次試驗數(shù)據(jù)采集時間應(yīng)大于2小時。.8.2所有試驗數(shù)據(jù)存儲間隔應(yīng)小于3.9儀表校驗33.9.1所有的測量儀器都應(yīng)精確和可靠，并且要進(jìn)行校驗。只有在校驗有效期內(nèi)的儀器才能使用。.9.2校驗范圍應(yīng)覆蓋儀表的使用范圍。對于每一個校驗點，真實值與測量值之間都存在偏差，繪出真實值—測量值曲線或列成表格，用該曲線或表格來修正試驗測量值。344儀器和測量方法.1總則蒸汽壓力、低壓缸排汽壓力和循環(huán)水出水溫度等。44.2電功率測量.2.1宜采用下列方法以便精確測量三相系統(tǒng)電功率：a)發(fā)電機(jī)四線聯(lián)接法（發(fā)電機(jī)帶中線）——三塊單相表。b)發(fā)電機(jī)三線聯(lián)接法（發(fā)電機(jī)不帶中線）——二塊單相表。444.2.2電功率計應(yīng)接在升壓變壓器發(fā)電機(jī)側(cè)并靠近發(fā)電機(jī)的出線端子。.2.3應(yīng)使用0.10%或以上精度等級的電功率計測量有功功率。.2.4應(yīng)使用0.30%或以上精度等級的電流互感器和電壓互感器。把電功率計接入發(fā)電機(jī)出口電流互感器和電壓互感器的二次回路中時，應(yīng)防止電流互感器二次回路斷路和電壓互感器二次回路短路。4.3主流量測量44.3.1宜測量主給水流量，以便簡化試驗測點布置，降低試驗成本。.3.2宜使用低β值喉部取壓噴嘴測量差壓；若電廠沒有安裝低β值喉部取壓噴嘴，而是安裝了孔板或其它差壓測量裝置，則會產(chǎn)生較大的不確定度。44.3.3應(yīng)使用0.1%或以上精度等級的差壓變送器測量差壓。.3.4依據(jù)ISO5167-2003進(jìn)行主給水流量計算。Cqmd22p...............................(1)414式中：q：質(zhì)量流量，kg/s；C：流出系數(shù)；d：孔板內(nèi)徑，；D：管道內(nèi)徑，m；β：直徑比，d/D；ε：流體可膨脹系數(shù)；ρ：流體密度，kg/m3；Δp：孔板前后差壓，。4.4溫度測量44.4.1用接觸式測溫元件測量介質(zhì)的溫度，常用的接觸式測溫元件有熱電偶和熱電阻。在性能試驗中普遍使用KPt100300℃時使用熱電阻。4.4.2確定焓值的溫度測點應(yīng)靠近對應(yīng)壓力的測點。4.4.3溫度套管的主要要求如下：a)溫度套管應(yīng)在取壓孔的下游；若在上游，則不能在同一縱向平面內(nèi)。b)在符合安全應(yīng)力的前提下，套管應(yīng)盡可能地細(xì)。套管內(nèi)應(yīng)干凈、干燥、無腐蝕、無氧化。c)感溫元件端部與套管底部應(yīng)保持良好接觸。d)用保溫材料覆蓋溫度套管及其外露部分，以減小空氣對流和傳導(dǎo)從其端部帶走的熱量。e)套管的設(shè)置應(yīng)保證感溫元件插入工質(zhì)中至少75mm，同時不小于管徑的四分之一。若管徑小于100mm，套管應(yīng)設(shè)在彎頭或三通處處。f)對于流動介質(zhì)的溫度測量，溫度套管不能設(shè)在流動死區(qū)。44.5壓力測量.5.1測量壓力的儀器：a)測量一般壓力使用0.10%或以上精度等級的表壓壓力變送器；b)測量汽輪機(jī)排汽壓力、大氣壓力等使用0.10%或以上精度等級的絕對壓力變送器。.5.2取壓孔應(yīng)設(shè)置在直管段上且遠(yuǎn)離上游的彎管或其它障礙物。汽輪機(jī)抽汽壓力要靠近抽汽口，但4又要有足夠的距離以避免流動對壓力值的干擾。.5.3為防止管內(nèi)積水影響試驗數(shù)據(jù)，試驗前需對儀表管進(jìn)行吹掃。.5.4壓力變送器應(yīng)安裝在無振動、無灰塵及環(huán)境溫度相對穩(wěn)定的地方。高于大氣壓力的測點，變送器應(yīng)安裝在取壓孔的下方；低于大氣壓力的測點，變送器應(yīng)安裝在取壓孔的上方。444.6差壓測量44.6.1應(yīng)使用0.1%或以上精度等級的差壓變送器測量差壓.6.2傳壓管內(nèi)徑應(yīng)大于10mm以降低管內(nèi)的阻尼。4.7蒸汽濕度測量核電廠汽輪機(jī)主要在濕蒸汽區(qū)運行，其蒸汽濕度使用示蹤劑技術(shù)來確定。蒸汽濕度計算公式如下：qM.......................................(2)Qq式中：Q：濕蒸汽中干蒸汽的質(zhì)量流量，kg/s；q：濕蒸汽中水分的質(zhì)量流量，kg/s。汽發(fā)生器入口與蒸汽發(fā)生器內(nèi)汽水分離面處的示蹤劑含量相等，即：qc(qQ)c'....................................(3)5式中：c：蒸汽發(fā)生器內(nèi)汽水分離面處的銫離子濃度；c'：蒸汽發(fā)生器給水中的銫離子濃度。通過檢測c和c'就能計算出蒸汽發(fā)生器內(nèi)部蒸汽的平均濕度。再通過能量平衡及等焓處理，可以得到蒸汽發(fā)生器出口處的蒸汽濕度和汽輪機(jī)主汽閥前的蒸汽濕度。4.8泄漏量測量總泄漏量L等于各個容器（主要是凝汽器和除氧器）儲水量的減少。L=L+L.......................................(4)05L=ρ*ΔV/t.....................................(5)000L=ρ*ΔV/t.....................................(6)555式中：L0：凝汽器儲水量變化(水位降低時取正)，kg/s；L5：除氧器儲水量變化(水位降低時取正)，kg/s；ΔV0：凝汽器內(nèi)水的容積變化，m3；ΔV5：除氧器內(nèi)水的容積變化，m3；ρ0：凝汽器中水的密度，kg/m；ρ5：除氧器中水的密度，kg/m；t：試驗持續(xù)時間，s。泄漏量可以分成如下兩類：明漏L：可以測量的泄漏量，kg/s；不明漏Lv：無法發(fā)現(xiàn)或無法測量的泄漏量，kg/s。不明泄漏量Lv為：L=L–L–L.....................................(7)vm,Rm,L式中：Lm,R：回路中核島側(cè)的明漏量，kg/s；Lm,L：回路中核島側(cè)之外其它地方的明漏量，kg/s。應(yīng)盡量消除泄漏，使不明泄漏量小于主蒸汽流量的0.1%。5試驗結(jié)果計算試驗結(jié)果不確定度的影響，應(yīng)盡量減小運行參數(shù)的偏差。5.1試驗數(shù)據(jù)整理試驗數(shù)據(jù)采集完成后，需經(jīng)過必要的處理才能用于熱力計算。另外，壓力參數(shù)