《压水堆核电厂凝汽器性能试验导则》

ICS

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NB

中华人民共和国能源行业标准

XX/TXXXXX—XXXX

压水堆核电厂凝汽器性能试验导则

Condenserperformancetestguidelineforpressurizedwaterreactornuclearpower

plant

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（征求意见稿）

（本稿完成日期：2018-7-20）

XXXX-XX-XX发布XXXX-XX-XX实施

国家能源局发布

/TXXXXX—XXXX

I

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压水堆核电厂凝汽器性能试验导则

1范围

本标准规定了压水堆核电厂凝汽器性能试验的基本要求和方法，适用于压水堆核电厂凝汽器性能试

验，其他堆型可参照执行。

本标准适用于新建和在役压水堆核电厂水冷表面式凝汽器的性能试验，不适用于高于大气压力下运

行的凝汽器和空冷凝汽器的性能试验。

2规范性引用文件

下列文件对于本标准的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本标

准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用

文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本标准。

DL/T932凝汽器与真空系统运行维护导则

DL/T1078表面式凝汽器运行性能试验规程

3总则

3.1达成协议

对按本标准进行的试验，在试验前试验各方应对试验的技术要求进行讨论，并达成协议。如果使用

了本标准未涵盖的试验方法，试验各方应事先达成一致，并在试验报告中详细说明。

3.2协议条款

协议中应包括下列典型条款：

a)试验目的和试验方法；

b)试验项目、试验时间、边界条件、保证值；

c)隔离阀门清单；

d)试验测点清单及要求；

e)试验工况；

f)参数偏差超出允许值的处理方法；

g)试验前机组稳定运行时间；

h)试验数据采集时间及记录周期；

i)试验结果计算方法；

j)试验验收标准。

3.3总体要求

3.3.1机组在试验工况运行，二回路系统及设备无影响试验的重大缺陷。

3.3.2试验各方指定的代表应在场，以见证试验是按照本标准和事先达成的协议进行的。

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3.3.3正式试验前应实施预备性试验。如果预备性试验完全满足本标准的要求，而且试验各方认可，

则预备性试验可转化为正式试验。

3.3.4对试验数据计算分析前，应交各方保存原始数据记录并签字确认。

3.4试验时间

凝汽器性能试验宜在凝汽器冷却管清洗后的30天内进行。

3.5系统隔离

3.5.1在试验实施之前，试验各方应对进、出系统的流体的测量方法以及拟要隔离的设备和系统达成

一致意见，系统隔离分为外部隔离和内部隔离。

3.5.2外部隔离指针对进、出二回路的流量，如凝汽器的补水、蒸汽发生器的排污等。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最小。

3.5.3内部隔离指针对虽不进出二回路，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典型隔离项目如下：

a)蒸汽发生器排污；

b)凝汽器补水；

c)水和汽取样；

d)化学加药；

e)除盐设备；

f)主蒸汽、冷再热蒸汽、热再热蒸汽和其他抽汽管道疏水；

g)高压主汽阀、高压调阀、中压主汽阀、中压调阀的阀体疏水；

h)汽缸和连通管疏水；

i)汽轮机旁路排放及其喷淋水；

j)汽轮机低压缸喷淋；

k)加热器的凝结水或给水旁路；

l)加热器应急疏水；

m)加热器壳侧排气、放水；

n)加热器水室排气、放水；

o)除氧器排氧门应关至最小；

p)辅助蒸汽；

q)采暖用汽、用水；

r)与其他机组的联通。

以上项目如有不能隔离的情况，应测量其流量，并在计算中考虑。

3.6试验工况

3.6.1宜在机组额定出力工况下实施试验。

3.6.2对于可能影响试验结果的所有参数，在试验前和试验中尽可能保持稳定。

3.7试验条件

3.7.1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。

3.7.2试验数据采集仪表已正确安装。

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3.7.3凝汽器真空严密性满足设计要求。

3.7.4抽空气设备运行正常。

3.7.5机组功率调整至额定工况，系统和设备稳定运行至少2小时。

3.7.6试验期间，机组应在规定参数或接近规定参数下运行。表1列出了主要参数的允许偏差。

表1主要参数的允许偏差

参数名称试验期间允许的参数偏差试验期间允许的参数波动

冷却水进口温度α±5.6℃±1.1℃

凝汽器热负荷±5%±2%

冷却水流量±5%±2%

a如果该参数不满足表1要求，宜优先考虑试验时间。

3.7.7若试验中各参数偏差或波动超出表1所列允许值，则应消除其产生的原因；若试验期间不能消

除偏差或波动，则试验各方应协商解决。

3.8数据采集要求

3.8.1每次试验数据连续采集时间应大于2h，计算所用数据不小于1h。

3.8.2自动采集数据存储间隔应不大于30s，手动采集数据（如水位）时间间隔不大于10min。

3.8.3数据采集后应首先检查各测量值的可靠性和一致性，当数据产生矛盾时，本工况的试验值应部

分或全部作废，如有必要应重新采集。

3.9试验项目

3.9.1试验类型

本标准规定了四种类型的试验：

a)凝汽器传热试验；

b)凝结水过冷度试验；

c)凝汽器水阻试验；

d)溶解氧浓度试验。

符合本标准的凝汽器性能试验可以由上述全部或部分试验构成。

3.9.2凝汽器传热试验

传热试验的目的是为了确定凝汽器在试验、设计、合同保证和其他规定工况下的总体传热系数，根

据总体传热系数，可以确定在设计或其他工况下的凝汽器压力。

通常不能完全在设计、合同保证或其他规定工况下进行试验。在这种情况下，采用第5章的方法对

试验结果进行修正，以确定凝汽器的性能。

3.9.3凝结水过冷度试验

凝结水过冷度是凝结水温度低于凝汽器压力下对应饱和温度的差值。

3.9.4凝汽器水阻试验

凝汽器水阻是冷却水进口法兰到冷却水出口法兰间的压力差值。

3.9.5溶解氧浓度试验

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指凝结水的溶解氧浓度。试验中，抽空气设备应正常运行以使漏入凝汽器空气量维持在设计范围内。

4仪器和测量方法

4.1总体要求

4.1.1测量仪器仪表应进行校验，并在校验有效期内使用。

4.1.2校验范围应覆盖仪表的使用范围。对于每一个校验点，校验值与测量值之间都存在偏差，绘出

校验值—测量值曲线或列成表格，宜用该曲线或表格来修正试验测量值。

4.2压力测量

4.2.1凝汽器压力测点位置要求如下：

a)凝汽器压力测点应布置在管束上方0.3m～0.9m的位置。

b)每一个凝汽器壳体要求三个测点时，应按管束长度的四分之一作为间隔布置测点；每一个凝汽

器壳体要求两个测点时，应按管束长度的三分之一作为间隔布置测点。测点所在区域应避开由

于凝汽器喉部干扰形成的高速汽流区或局部分离区的影响。

c)壁面取压孔应符合压力测量的要求，确保取压口附近的流体不被干扰，且取压口光滑和无毛刺。

d)在不适宜采用壁面取压孔的情况下，应在排汽通道内部安装网笼探头或导流板。网笼探头安装

角度应与汽流方向成30°～60°。导流板的安装应引导汽流平行于导流板流动。

e)从一次传感元件到测压装置的传压管要连续向上倾斜。为防止传压管内积水影响测量数据，试

验前需对仪表管放空气吹扫。

4.2.2冷却水进出口压力测点位置应设置在直管段上且远离上游的弯管或其它障碍物，取压口应尽可

能接近凝汽器本体。

4.2.3压力仪表的选择要求如下：

a)测量高于大气压力的参数宜使用0.10%或以上精度等级的表压压力变送器；

b)测量大气压力或低于大气压力的参数宜使用0.10%或以上精度等级的绝对压力变送器。

4.2.4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。

4.2.5压力测量时，当传压管中充满水（或其它介质）时，必须对压力表与测点之间的高度差做修正，

压力表高于测点时修正值为正，压力表低于测点时修正值为负。

4.3温度测量

4.3.1冷却水进口温度测点位置可以选择在进口管或进口水室。

4.3.2冷却水出口温度测点应符合下列要求：

a)应在远离凝汽器的下游位置测量冷却水的出口温度。

b)在一个垂直截面至少有五个温度测点，可以采用将传感器直接插入流体或套管的方式进行测

量。如果用套管，套管必须清洁，且套管内充注导热性能稳定的液体，如硅油、乙二醇等。

4.3.3凝结水温度测点应设置在凝结水泵的上游。

4.3.4应使用精度等级至少为A级的测温元件来测量介质的温度，常用的接触式测温元件有热电偶和

热电阻，热电偶普遍使用K型（即镍铬—镍硅），热电阻普遍使用PT100/PT1000A级。

4.3.5对于冷却水出口温度的测量，如果测点不在一个可以接受的、混合充分的下游位置，宜采用多

根长杆测温元件进行温度测量。长杆测温元件的感温点应沿自身杆长方向均匀布置，且不少于3个。

4.4冷却水含盐量测量

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冷却水含盐量测量可采用电导率方法或者取样后进行化学分析方法。

4.5溶解氧浓度测量

4.5.1测量前，应满足本标准3.7.3的要求。

4.5.2试验前，应对采样管路和设备进行清洗。试验中，应保持流速和温度恒定。

4.5.3采样位置应在凝结水泵之前，且尽量靠近热井出口处。应在添加任何化学除氧药品之前，用泵

汲取含溶解氧的凝结水样品。应在每一根凝结水管上进行测量。

4.5.4试验前必须对氧量分析仪进行校验。

5计算方法及验收准则

5.1凝汽器传热试验

5.1.1凝汽器热负荷计算

核电厂宜采用二回路热平衡法计算进入凝汽器的热负荷，计算公式见式（1）：

(1)

QQthQ1Pe/Q2...................................................................

式中：

Q——凝汽器的热负荷，kW；

——核岛传递到常规岛的热负荷，kW；

Qth

——给水泵、凝结水泵等带入的热量，kW；

Q1

——发电机输出电功率，kW；

Pe

——发电机效率；

——汽轮机机械损失，kW。

Q2

5.1.2冷却水流量计算

冷却水流量的计算公式见式（2）：

Q

w............................................................................(2)

cpt2t1

式中：

w——冷却水流量，kg/s；

——冷却水定压比热容，kJ/(kg.K)；

cp

——冷却水出口温度，℃；

t2

——冷却水进口温度，℃。

t1

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5.1.3凝汽器总体传热系数计算

5.1.3.1试验工况总体传热系数计算公式见式（3）和式（4）：

tt

LMTD21........................................................................(3)

tst1

ln

tst2

式中：

LMTD——对数平均温差，℃；

凝汽器压力对应的饱和温度，℃；

ts——

冷却水的出口温度，℃；

t2——

冷却水的进口温度，℃。

t1——

Q

K......................................................................(4)

TALMTD

式中：

试验工况下凝汽器总体传热系数，kW/(m2.℃)；

KT——

A——凝汽器传热面积，m2。

5.1.3.2凝汽器总体传热系数的修正计算公式见式（5）、式（6）和式（7）：

KCKTFFt...........................................................................(5)

式中：

修正后的凝汽器总体传热系数，kW/(m2.℃)；

KC——

F——冷却水流速修正系数；

冷却水进口温度修正系数。

Ft——

D

F.............................................................................(6)

T

式中：

——设计工况下冷却水流速，m/s；

D

——试验工况下冷却水流速，m/s。

T

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tD

Ft.................................................................................(7)

tT

式中：

——冷却水设计进口温度修正系数，见附录表或者图；

tDDL/T932CC.2C.2

——冷却水试验进口温度修正系数，见附录表或者图。

tTDL/T932CC.2C.2

在满足第3章所述前提条件下，若仍有迹象表明凝汽器清洁度有明显恶化，则需对凝汽器的传热系

数进行清洁度修正。清洁度的确定方法可参考《DL/T1078表面式凝汽器运行性能试验规程》。

5.1.4凝汽器压力修正计算

凝汽器压力修正计算公式见式（8）和式（9）:

Q

tt

sC1D1.............................................................(8)

wc（1）

peX

KCA

X..........................................................................(9)

wcp

式中：

——凝汽器修正压力下的饱和温度，℃；

tsC

——冷却水进口温度设计值，℃。

t1D

蒸汽温度对应的饱和压力即为修正后的凝汽器压力，由水蒸气表查得。

tsCpsC

5.1.5凝汽器传热试验验收准则

如果修正计算后的凝汽器压力不大于保证值，则凝汽器的性能合格；如果大于保证值，则凝汽器的

性能不合格。

5.2凝结水过冷度试验

5.2.1凝结水过冷度的计算公式见式（10）：

(10)

tStst3.............................................................................

式中：

——凝结水过冷度，℃；

tS

——凝汽器压力下对应的饱和温度，℃；

ts

——凝结水温度，℃。

t3

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