《壓水堆核電廠凝汽器性能試驗(yàn)導(dǎo)則》

ICS

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NB

中華人民共和國能源行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)

XX/TXXXXX—XXXX

壓水堆核電廠凝汽器性能試驗(yàn)導(dǎo)則

Condenserperformancetestguidelineforpressurizedwaterreactornuclearpower

plant

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（征求意見稿）

（本稿完成日期：2018-7-20）

XXXX-XX-XX發(fā)布XXXX-XX-XX實(shí)施

國家能源局發(fā)布

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I

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壓水堆核電廠凝汽器性能試驗(yàn)導(dǎo)則

1范圍

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了壓水堆核電廠凝汽器性能試驗(yàn)的基本要求和方法，適用于壓水堆核電廠凝汽器性能試

驗(yàn)，其他堆型可參照執(zhí)行。

本標(biāo)準(zhǔn)適用于新建和在役壓水堆核電廠水冷表面式凝汽器的性能試驗(yàn)，不適用于高于大氣壓力下運(yùn)

行的凝汽器和空冷凝汽器的性能試驗(yàn)。

2規(guī)范性引用文件

下列文件對于本標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅所注日期的版本適用于本標(biāo)

準(zhǔn)，然而，鼓勵根據(jù)本標(biāo)準(zhǔn)達(dá)成協(xié)議的各方研究是否可使用這些文件的最新版本。凡是不注日期的引用

文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本標(biāo)準(zhǔn)。

DL/T932凝汽器與真空系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)導(dǎo)則

DL/T1078表面式凝汽器運(yùn)行性能試驗(yàn)規(guī)程

3總則

3.1達(dá)成協(xié)議

對按本標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行的試驗(yàn)，在試驗(yàn)前試驗(yàn)各方應(yīng)對試驗(yàn)的技術(shù)要求進(jìn)行討論，并達(dá)成協(xié)議。如果使用

了本標(biāo)準(zhǔn)未涵蓋的試驗(yàn)方法，試驗(yàn)各方應(yīng)事先達(dá)成一致，并在試驗(yàn)報(bào)告中詳細(xì)說明。

3.2協(xié)議條款

協(xié)議中應(yīng)包括下列典型條款：

a)試驗(yàn)?zāi)康暮驮囼?yàn)方法；

b)試驗(yàn)項(xiàng)目、試驗(yàn)時(shí)間、邊界條件、保證值；

c)隔離閥門清單；

d)試驗(yàn)測點(diǎn)清單及要求；

e)試驗(yàn)工況；

f)參數(shù)偏差超出允許值的處理方法；

g)試驗(yàn)前機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)間；

h)試驗(yàn)數(shù)據(jù)采集時(shí)間及記錄周期；

i)試驗(yàn)結(jié)果計(jì)算方法；

j)試驗(yàn)驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。

3.3總體要求

3.3.1機(jī)組在試驗(yàn)工況運(yùn)行，二回路系統(tǒng)及設(shè)備無影響試驗(yàn)的重大缺陷。

3.3.2試驗(yàn)各方指定的代表應(yīng)在場，以見證試驗(yàn)是按照本標(biāo)準(zhǔn)和事先達(dá)成的協(xié)議進(jìn)行的。

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3.3.3正式試驗(yàn)前應(yīng)實(shí)施預(yù)備性試驗(yàn)。如果預(yù)備性試驗(yàn)完全滿足本標(biāo)準(zhǔn)的要求，而且試驗(yàn)各方認(rèn)可，

則預(yù)備性試驗(yàn)可轉(zhuǎn)化為正式試驗(yàn)。

3.3.4對試驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算分析前，應(yīng)交各方保存原始數(shù)據(jù)記錄并簽字確認(rèn)。

3.4試驗(yàn)時(shí)間

凝汽器性能試驗(yàn)宜在凝汽器冷卻管清洗后的30天內(nèi)進(jìn)行。

3.5系統(tǒng)隔離

3.5.1在試驗(yàn)實(shí)施之前，試驗(yàn)各方應(yīng)對進(jìn)、出系統(tǒng)的流體的測量方法以及擬要隔離的設(shè)備和系統(tǒng)達(dá)成

一致意見，系統(tǒng)隔離分為外部隔離和內(nèi)部隔離。

3.5.2外部隔離指針對進(jìn)、出二回路的流量，如凝汽器的補(bǔ)水、蒸汽發(fā)生器的排污等。外部隔離應(yīng)使

測量的儲水量變化值與進(jìn)出系統(tǒng)的流量之間的差值最小。

3.5.3內(nèi)部隔離指針對雖不進(jìn)出二回路，但會旁路它們設(shè)計(jì)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典型隔離項(xiàng)目如下：

a)蒸汽發(fā)生器排污；

b)凝汽器補(bǔ)水；

c)水和汽取樣；

d)化學(xué)加藥；

e)除鹽設(shè)備；

f)主蒸汽、冷再熱蒸汽、熱再熱蒸汽和其他抽汽管道疏水；

g)高壓主汽閥、高壓調(diào)閥、中壓主汽閥、中壓調(diào)閥的閥體疏水；

h)汽缸和連通管疏水；

i)汽輪機(jī)旁路排放及其噴淋水；

j)汽輪機(jī)低壓缸噴淋；

k)加熱器的凝結(jié)水或給水旁路；

l)加熱器應(yīng)急疏水；

m)加熱器殼側(cè)排氣、放水；

n)加熱器水室排氣、放水；

o)除氧器排氧門應(yīng)關(guān)至最小；

p)輔助蒸汽；

q)采暖用汽、用水；

r)與其他機(jī)組的聯(lián)通。

以上項(xiàng)目如有不能隔離的情況，應(yīng)測量其流量，并在計(jì)算中考慮。

3.6試驗(yàn)工況

3.6.1宜在機(jī)組額定出力工況下實(shí)施試驗(yàn)。

3.6.2對于可能影響試驗(yàn)結(jié)果的所有參數(shù)，在試驗(yàn)前和試驗(yàn)中盡可能保持穩(wěn)定。

3.7試驗(yàn)條件

3.7.1試驗(yàn)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。

3.7.2試驗(yàn)數(shù)據(jù)采集儀表已正確安裝。

2

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3.7.3凝汽器真空嚴(yán)密性滿足設(shè)計(jì)要求。

3.7.4抽空氣設(shè)備運(yùn)行正常。

3.7.5機(jī)組功率調(diào)整至額定工況，系統(tǒng)和設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行至少2小時(shí)。

3.7.6試驗(yàn)期間，機(jī)組應(yīng)在規(guī)定參數(shù)或接近規(guī)定參數(shù)下運(yùn)行。表1列出了主要參數(shù)的允許偏差。

表1主要參數(shù)的允許偏差

參數(shù)名稱試驗(yàn)期間允許的參數(shù)偏差試驗(yàn)期間允許的參數(shù)波動

冷卻水進(jìn)口溫度α±5.6℃±1.1℃

凝汽器熱負(fù)荷±5%±2%

冷卻水流量±5%±2%

a如果該參數(shù)不滿足表1要求，宜優(yōu)先考慮試驗(yàn)時(shí)間。

3.7.7若試驗(yàn)中各參數(shù)偏差或波動超出表1所列允許值，則應(yīng)消除其產(chǎn)生的原因；若試驗(yàn)期間不能消

除偏差或波動，則試驗(yàn)各方應(yīng)協(xié)商解決。

3.8數(shù)據(jù)采集要求

3.8.1每次試驗(yàn)數(shù)據(jù)連續(xù)采集時(shí)間應(yīng)大于2h，計(jì)算所用數(shù)據(jù)不小于1h。

3.8.2自動采集數(shù)據(jù)存儲間隔應(yīng)不大于30s，手動采集數(shù)據(jù)（如水位）時(shí)間間隔不大于10min。

3.8.3數(shù)據(jù)采集后應(yīng)首先檢查各測量值的可靠性和一致性，當(dāng)數(shù)據(jù)產(chǎn)生矛盾時(shí)，本工況的試驗(yàn)值應(yīng)部

分或全部作廢，如有必要應(yīng)重新采集。

3.9試驗(yàn)項(xiàng)目

3.9.1試驗(yàn)類型

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了四種類型的試驗(yàn)：

a)凝汽器傳熱試驗(yàn)；

b)凝結(jié)水過冷度試驗(yàn)；

c)凝汽器水阻試驗(yàn)；

d)溶解氧濃度試驗(yàn)。

符合本標(biāo)準(zhǔn)的凝汽器性能試驗(yàn)可以由上述全部或部分試驗(yàn)構(gòu)成。

3.9.2凝汽器傳熱試驗(yàn)

傳熱試驗(yàn)的目的是為了確定凝汽器在試驗(yàn)、設(shè)計(jì)、合同保證和其他規(guī)定工況下的總體傳熱系數(shù)，根

據(jù)總體傳熱系數(shù)，可以確定在設(shè)計(jì)或其他工況下的凝汽器壓力。

通常不能完全在設(shè)計(jì)、合同保證或其他規(guī)定工況下進(jìn)行試驗(yàn)。在這種情況下，采用第5章的方法對

試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行修正，以確定凝汽器的性能。

3.9.3凝結(jié)水過冷度試驗(yàn)

凝結(jié)水過冷度是凝結(jié)水溫度低于凝汽器壓力下對應(yīng)飽和溫度的差值。

3.9.4凝汽器水阻試驗(yàn)

凝汽器水阻是冷卻水進(jìn)口法蘭到冷卻水出口法蘭間的壓力差值。

3.9.5溶解氧濃度試驗(yàn)

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指凝結(jié)水的溶解氧濃度。試驗(yàn)中，抽空氣設(shè)備應(yīng)正常運(yùn)行以使漏入凝汽器空氣量維持在設(shè)計(jì)范圍內(nèi)。

4儀器和測量方法

4.1總體要求

4.1.1測量儀器儀表應(yīng)進(jìn)行校驗(yàn)，并在校驗(yàn)有效期內(nèi)使用。

4.1.2校驗(yàn)范圍應(yīng)覆蓋儀表的使用范圍。對于每一個(gè)校驗(yàn)點(diǎn)，校驗(yàn)值與測量值之間都存在偏差，繪出

校驗(yàn)值—測量值曲線或列成表格，宜用該曲線或表格來修正試驗(yàn)測量值。

4.2壓力測量

4.2.1凝汽器壓力測點(diǎn)位置要求如下：

a)凝汽器壓力測點(diǎn)應(yīng)布置在管束上方0.3m～0.9m的位置。

b)每一個(gè)凝汽器殼體要求三個(gè)測點(diǎn)時(shí)，應(yīng)按管束長度的四分之一作為間隔布置測點(diǎn)；每一個(gè)凝汽

器殼體要求兩個(gè)測點(diǎn)時(shí)，應(yīng)按管束長度的三分之一作為間隔布置測點(diǎn)。測點(diǎn)所在區(qū)域應(yīng)避開由

于凝汽器喉部干擾形成的高速汽流區(qū)或局部分離區(qū)的影響。

c)壁面取壓孔應(yīng)符合壓力測量的要求，確保取壓口附近的流體不被干擾，且取壓口光滑和無毛刺。

d)在不適宜采用壁面取壓孔的情況下，應(yīng)在排汽通道內(nèi)部安裝網(wǎng)籠探頭或?qū)Я靼濉＞W(wǎng)籠探頭安裝

角度應(yīng)與汽流方向成30°～60°。導(dǎo)流板的安裝應(yīng)引導(dǎo)汽流平行于導(dǎo)流板流動。

e)從一次傳感元件到測壓裝置的傳壓管要連續(xù)向上傾斜。為防止傳壓管內(nèi)積水影響測量數(shù)據(jù)，試

驗(yàn)前需對儀表管放空氣吹掃。

4.2.2冷卻水進(jìn)出口壓力測點(diǎn)位置應(yīng)設(shè)置在直管段上且遠(yuǎn)離上游的彎管或其它障礙物，取壓口應(yīng)盡可

能接近凝汽器本體。

4.2.3壓力儀表的選擇要求如下：

a)測量高于大氣壓力的參數(shù)宜使用0.10%或以上精度等級的表壓壓力變送器；

b)測量大氣壓力或低于大氣壓力的參數(shù)宜使用0.10%或以上精度等級的絕對壓力變送器。

4.2.4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(diǎn)，變送

器應(yīng)安裝在取壓孔的下方；低于大氣壓力的測點(diǎn)，變送器應(yīng)安裝在取壓孔的上方。

4.2.5壓力測量時(shí)，當(dāng)傳壓管中充滿水（或其它介質(zhì)）時(shí)，必須對壓力表與測點(diǎn)之間的高度差做修正，

壓力表高于測點(diǎn)時(shí)修正值為正，壓力表低于測點(diǎn)時(shí)修正值為負(fù)。

4.3溫度測量

4.3.1冷卻水進(jìn)口溫度測點(diǎn)位置可以選擇在進(jìn)口管或進(jìn)口水室。

4.3.2冷卻水出口溫度測點(diǎn)應(yīng)符合下列要求：

a)應(yīng)在遠(yuǎn)離凝汽器的下游位置測量冷卻水的出口溫度。

b)在一個(gè)垂直截面至少有五個(gè)溫度測點(diǎn)，可以采用將傳感器直接插入流體或套管的方式進(jìn)行測

量。如果用套管，套管必須清潔，且套管內(nèi)充注導(dǎo)熱性能穩(wěn)定的液體，如硅油、乙二醇等。

4.3.3凝結(jié)水溫度測點(diǎn)應(yīng)設(shè)置在凝結(jié)水泵的上游。

4.3.4應(yīng)使用精度等級至少為A級的測溫元件來測量介質(zhì)的溫度，常用的接觸式測溫元件有熱電偶和

熱電阻，熱電偶普遍使用K型（即鎳鉻—鎳硅），熱電阻普遍使用PT100/PT1000A級。

4.3.5對于冷卻水出口溫度的測量，如果測點(diǎn)不在一個(gè)可以接受的、混合充分的下游位置，宜采用多

根長桿測溫元件進(jìn)行溫度測量。長桿測溫元件的感溫點(diǎn)應(yīng)沿自身?xiàng)U長方向均勻布置，且不少于3個(gè)。

4.4冷卻水含鹽量測量

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冷卻水含鹽量測量可采用電導(dǎo)率方法或者取樣后進(jìn)行化學(xué)分析方法。

4.5溶解氧濃度測量

4.5.1測量前，應(yīng)滿足本標(biāo)準(zhǔn)3.7.3的要求。

4.5.2試驗(yàn)前，應(yīng)對采樣管路和設(shè)備進(jìn)行清洗。試驗(yàn)中，應(yīng)保持流速和溫度恒定。

4.5.3采樣位置應(yīng)在凝結(jié)水泵之前，且盡量靠近熱井出口處。應(yīng)在添加任何化學(xué)除氧藥品之前，用泵

汲取含溶解氧的凝結(jié)水樣品。應(yīng)在每一根凝結(jié)水管上進(jìn)行測量。

4.5.4試驗(yàn)前必須對氧量分析儀進(jìn)行校驗(yàn)。

5計(jì)算方法及驗(yàn)收準(zhǔn)則

5.1凝汽器傳熱試驗(yàn)

5.1.1凝汽器熱負(fù)荷計(jì)算

核電廠宜采用二回路熱平衡法計(jì)算進(jìn)入凝汽器的熱負(fù)荷，計(jì)算公式見式（1）：

(1)

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

式中：

Q——凝汽器的熱負(fù)荷，kW；

——核島傳遞到常規(guī)島的熱負(fù)荷，kW；

Qth

——給水泵、凝結(jié)水泵等帶入的熱量，kW；

Q1

——發(fā)電機(jī)輸出電功率，kW；

Pe

——發(fā)電機(jī)效率；

——汽輪機(jī)機(jī)械損失，kW。

Q2

5.1.2冷卻水流量計(jì)算

冷卻水流量的計(jì)算公式見式（2）：

Q

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

cpt2t1

式中：

w——冷卻水流量，kg/s；

——冷卻水定壓比熱容，kJ/(kg.K)；

cp

——冷卻水出口溫度，℃；

t2

——冷卻水進(jìn)口溫度，℃。

t1

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5.1.3凝汽器總體傳熱系數(shù)計(jì)算

5.1.3.1試驗(yàn)工況總體傳熱系數(shù)計(jì)算公式見式（3）和式（4）：

tt

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

tst1

ln

tst2

式中：

LMTD——對數(shù)平均溫差，℃；

凝汽器壓力對應(yīng)的飽和溫度，℃；

ts——

冷卻水的出口溫度，℃；

t2——

冷卻水的進(jìn)口溫度，℃。

t1——

Q

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

TALMTD

式中：

試驗(yàn)工況下凝汽器總體傳熱系數(shù)，kW/(m2.℃)；

KT——

A——凝汽器傳熱面積，m2。

5.1.3.2凝汽器總體傳熱系數(shù)的修正計(jì)算公式見式（5）、式（6）和式（7）：

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

式中：

修正后的凝汽器總體傳熱系數(shù)，kW/(m2.℃)；

KC——

F——冷卻水流速修正系數(shù)；

冷卻水進(jìn)口溫度修正系數(shù)。

Ft——

D

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

T

式中：

——設(shè)計(jì)工況下冷卻水流速，m/s；

D

——試驗(yàn)工況下冷卻水流速，m/s。

T

6

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tD

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

tT

式中：

——冷卻水設(shè)計(jì)進(jìn)口溫度修正系數(shù)，見附錄表或者圖；

tDDL/T932CC.2C.2

——冷卻水試驗(yàn)進(jìn)口溫度修正系數(shù)，見附錄表或者圖。

tTDL/T932CC.2C.2

在滿足第3章所述前提條件下，若仍有跡象表明凝汽器清潔度有明顯惡化，則需對凝汽器的傳熱系

數(shù)進(jìn)行清潔度修正。清潔度的確定方法可參考《DL/T1078表面式凝汽器運(yùn)行性能試驗(yàn)規(guī)程》。

5.1.4凝汽器壓力修正計(jì)算

凝汽器壓力修正計(jì)算公式見式（8）和式（9）:

Q

tt

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

wc（1）

peX

KCA

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

wcp

式中：

——凝汽器修正壓力下的飽和溫度，℃；

tsC

——冷卻水進(jìn)口溫度設(shè)計(jì)值，℃。

t1D

蒸汽溫度對應(yīng)的飽和壓力即為修正后的凝汽器壓力，由水蒸氣表查得。

tsCpsC

5.1.5凝汽器傳熱試驗(yàn)驗(yàn)收準(zhǔn)則

如果修正計(jì)算后的凝汽器壓力不大于保證值，則凝汽器的性能合格；如果大于保證值，則凝汽器的

性能不合格。

5.2凝結(jié)水過冷度試驗(yàn)

5.2.1凝結(jié)水過冷度的計(jì)算公式見式（10）：

(10)

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

式中：

——凝結(jié)水過冷度，℃；

tS

——凝汽器壓力下對應(yīng)的飽和溫度，℃；

ts

——凝結(jié)水溫度，℃。

t3

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