2023核电厂常规岛热力性能试验导则

2023核电厂常规岛热力性能试验导则目次前言.................................................................................V1..............................................................................12规范性引用文件....................................................................13..............................................................................13.1达成协议........................................................................13.2协议中应包括的条款..............................................................13.3试验的总体要求..................................................................23.4试验时间........................................................................23.5系统隔离........................................................................23.6试验次数........................................................................33.7试验条件........................................................................33.8数据采集时间和存储间隔..........................................................33.9仪表校验........................................................................34仪器和测量方法....................................................................44.1总则............................................................................44.2电功率测量......................................................................44.3主流量测量......................................................................44.4温度测量........................................................................54.5压力测量........................................................................54.6差压测量........................................................................54.7蒸汽湿度测量....................................................................54.8泄漏量测量......................................................................65试验结果计算......................................................................65.1试验数据整理....................................................................65.2试验结果计算....................................................................76试验报告..........................................................................8I核电厂常规岛热力性能试验导则12范围本标准规定了核电厂常规岛热力性能试验的基本要求和方法。本标准适用于新建和在役核电机组的常规岛热力性能试验。33总则.1达成协议隔离、运行工况、参数修正和试验程序等。3.2协议中应包括的条款协议中应包括如下典型条款：a)试验目的。b)采用简化性试验或是全面性试验。c)试验计算所依据的流量测量装置。d)隔离阀门清单。e)泄漏量、排污量等的处理方法。f)明确关键测点精确测量是否采用双重测点。g)测量电功率输出的电功率计校验和联接。h)确定蒸汽品质测量的方法和时间。i)确定试验参数修正方案。j)仪器型号和校验。k)明确试验时间、运行工况、保证值。l)试验工况和同一工况进行试验的次数。m)每次试验数据采集的时间。n)开始读数前，在试验负荷下运行的时间。1o)修正曲线。p)试验结果计算方法。q)由于试验时间和季节对运行工况的影响，导致某些参数的偏差超出了允许值的处理方法。3.3试验的总体要求333.3.1系统各设备在额定工况运行。.3.2试验各方指定的代表应在场，以证实试验是按照本标准和事先达成的协议进行的。.3.3为了确定机组状态是否具备试验条件、试验仪器是否工作正常、系统隔离是否准确完整以及进行试验人员培训，正式试验前可实施预备性试验。如果各方认可，预备性试验可转化为正式试验。3.3.4作校验系数修正、转换或统计分析前要保存所有的原始试验数据记录。3.4试验时间验收试验应在汽轮机首次带负荷运行后的8周内进行，目的在于把汽轮机性能的劣化降低到最小程度。只要机组没有较大的运行困难及确定机组没有结垢或损坏，就应进行试验。如果试验不得不延期，则应在消除一切影响机组热力性能的缺陷以后立即进行。3.5系统隔离3.5.1试验结果的精度取决于系统的隔离。应将系统外部的流量隔离以消除测量误差。在试验实施之前，应拟定要隔离的设备和系统以及完成隔离的方法。3.5.2外部隔离指进、出汽轮机循环的流量，如凝汽器的补水等。外部隔离应使测量的储水量变化值与进、出系统的流量之间的差值(不明漏量)最小。不明漏量不能超过满负荷时主汽流量的0.1%，过大的不明漏量应在继续试验前予以消除。3.5.3内部隔离指虽不进、出汽轮机循环，但会旁路它们设计流经的设备的流量，如蒸汽管道疏水至凝汽器、给水加热器旁路流量等。3.5.4应隔离或测量的流量如下：a)蒸汽发生器排污。b)凝汽器补水。c)加热器壳体排空气管如可能应关闭，如不可能则关至最小。d)除氧器排氧门应关至最小。e)离开系统的泵密封泄漏。f)工业用自动抽汽。g)湿蒸汽汽轮机汽缸和连通管连续疏水。h)水和汽取样设备。i)化学加药设备。j)汽机旁路系统和辅助蒸汽管道。k)汽轮机低压缸喷水。l)主汽阀、截止阀和调节阀疏水管。m)主汽、冷再热、热再热和其它抽汽的疏水管道。n)与其它机组的联通管。o)除盐设备。p)加热器的凝结水或给水旁路。2q)加热器应急疏水。r)加热器壳体放水。s)加热器水室排气管。t)电站采暖汽或水管道。33.6试验次数.6.1在汽轮机连续运行最大负荷工况（MCR）和夏季工况（SCR）两个工况实施试验。同一工况应实施重复性试验，且修正后的出力偏差在0.25%以内。333.6.2每次试验结束后，应调整5%以上机组负荷或恢复隔离后方可开始下一次试验。.7试验条件.7.1试验前应检查机组状况，确认汽轮机、凝汽器和给水加热器（如果在性能保证范围之内）等均处于良好状态，确认凝汽器、给水加热器、管道和阀门的泄漏均已消除。33.7.2在实施夏季工况试验前,可开启凝汽器真空破坏阀调整机组背压。.7.3试验期间，机组应在规定参数或尽可能接近规定参数下运行。参考ASMEPTC6-2004，表1了主要参数的允许偏差值，关键参数为主蒸汽压力、排汽压力和电功率。表1各变量的允许偏差参数名称主蒸汽压力（MPa）再热蒸汽温度(℃)排汽压力(kPa)电功率(MW)电压(kV)试验期间允许的参数偏差试验期间允许的波动范围±3.0%±16℃±0.34－±0.0345±4℃±0.14±0.25%－±5.0%－功率因数±1.0%3.7.4试验中各参数偏差可能会出现超出表1所列极限或协议规定极限值，则应消除其产生的原因。波动较大，试验各方应协商解决。33.7.5为了减小鼓风损失、增进热交换，氢的纯度应达到设计值。.7.6汽轮机轴封系统若可调整，在试验期间应调整到正常运行状态。3.8数据采集时间和存储间隔33.8.1每次试验数据采集时间应大于2小时。.8.2所有试验数据存储间隔应小于3.9仪表校验33.9.1所有的测量仪器都应精确和可靠，并且要进行校验。只有在校验有效期内的仪器才能使用。.9.2校验范围应覆盖仪表的使用范围。对于每一个校验点，真实值与测量值之间都存在偏差，绘出真实值—测量值曲线或列成表格，用该曲线或表格来修正试验测量值。344仪器和测量方法.1总则蒸汽压力、低压缸排汽压力和循环水出水温度等。44.2电功率测量.2.1宜采用下列方法以便精确测量三相系统电功率：a)发电机四线联接法（发电机带中线）——三块单相表。b)发电机三线联接法（发电机不带中线）——二块单相表。444.2.2电功率计应接在升压变压器发电机侧并靠近发电机的出线端子。.2.3应使用0.10%或以上精度等级的电功率计测量有功功率。.2.4应使用0.30%或以上精度等级的电流互感器和电压互感器。把电功率计接入发电机出口电流互感器和电压互感器的二次回路中时，应防止电流互感器二次回路断路和电压互感器二次回路短路。4.3主流量测量44.3.1宜测量主给水流量，以便简化试验测点布置，降低试验成本。.3.2宜使用低β值喉部取压喷嘴测量差压；若电厂没有安装低β值喉部取压喷嘴，而是安装了孔板或其它差压测量装置，则会产生较大的不确定度。44.3.3应使用0.1%或以上精度等级的差压变送器测量差压。.3.4依据ISO5167-2003进行主给水流量计算。Cqmd22p...............................(1)414式中：q：质量流量，kg/s；C：流出系数；d：孔板内径，；D：管道内径，m；β：直径比，d/D；ε：流体可膨胀系数；ρ：流体密度，kg/m3；Δp：孔板前后差压，。4.4温度测量44.4.1用接触式测温元件测量介质的温度，常用的接触式测温元件有热电偶和热电阻。在性能试验中普遍使用KPt100300℃时使用热电阻。4.4.2确定焓值的温度测点应靠近对应压力的测点。4.4.3温度套管的主要要求如下：a)温度套管应在取压孔的下游；若在上游，则不能在同一纵向平面内。b)在符合安全应力的前提下，套管应尽可能地细。套管内应干净、干燥、无腐蚀、无氧化。c)感温元件端部与套管底部应保持良好接触。d)用保温材料覆盖温度套管及其外露部分，以减小空气对流和传导从其端部带走的热量。e)套管的设置应保证感温元件插入工质中至少75mm，同时不小于管径的四分之一。若管径小于100mm，套管应设在弯头或三通处处。f)对于流动介质的温度测量，温度套管不能设在流动死区。44.5压力测量.5.1测量压力的仪器：a)测量一般压力使用0.10%或以上精度等级的表压压力变送器；b)测量汽轮机排汽压力、大气压力等使用0.10%或以上精度等级的绝对压力变送器。.5.2取压孔应设置在直管段上且远离上游的弯管或其它障碍物。汽轮机抽汽压力要靠近抽汽口，但4又要有足够的距离以避免流动对压力值的干扰。.5.3为防止管内积水影响试验数据，试验前需对仪表管进行吹扫。.5.4压力变送器应安装在无振动、无灰尘及环境温度相对稳定的地方。高于大气压力的测点，变送器应安装在取压孔的下方；低于大气压力的测点，变送器应安装在取压孔的上方。444.6差压测量44.6.1应使用0.1%或以上精度等级的差压变送器测量差压.6.2传压管内径应大于10mm以降低管内的阻尼。4.7蒸汽湿度测量核电厂汽轮机主要在湿蒸汽区运行，其蒸汽湿度使用示踪剂技术来确定。蒸汽湿度计算公式如下：qM.......................................(2)Qq式中：Q：湿蒸汽中干蒸汽的质量流量，kg/s；q：湿蒸汽中水分的质量流量，kg/s。汽发生器入口与蒸汽发生器内汽水分离面处的示踪剂含量相等，即：qc(qQ)c'....................................(3)5式中：c：蒸汽发生器内汽水分离面处的铯离子浓度；c'：蒸汽发生器给水中的铯离子浓度。通过检测c和c'就能计算出蒸汽发生器内部蒸汽的平均湿度。再通过能量平衡及等焓处理，可以得到蒸汽发生器出口处的蒸汽湿度和汽轮机主汽阀前的蒸汽湿度。4.8泄漏量测量总泄漏量L等于各个容器（主要是凝汽器和除氧器）储水量的减少。L=L+L.......................................(4)05L=ρ*ΔV/t.....................................(5)000L=ρ*ΔV/t.....................................(6)555式中：L0：凝汽器储水量变化(水位降低时取正)，kg/s；L5：除氧器储水量变化(水位降低时取正)，kg/s；ΔV0：凝汽器内水的容积变化，m3；ΔV5：除氧器内水的容积变化，m3；ρ0：凝汽器中水的密度，kg/m；ρ5：除氧器中水的密度，kg/m；t：试验持续时间，s。泄漏量可以分成如下两类：明漏L：可以测量的泄漏量，kg/s；不明漏Lv：无法发现或无法测量的泄漏量，kg/s。不明泄漏量Lv为：L=L–L–L.....................................(7)vm,Rm,L式中：Lm,R：回路中核岛侧的明漏量，kg/s；Lm,L：回路中核岛侧之外其它地方的明漏量，kg/s。应尽量消除泄漏，使不明泄漏量小于主蒸汽流量的0.1%。5试验结果计算试验结果不确定度的影响，应尽量减小运行参数的偏差。5.1试验数据整理试验数据采集完成后，需经过必要的处理才能用于热力计算。另外，压力参数