[发明专利]一种AP1000核电站板式热交换器热态性能验收方法

说明书

本发明公开了一种AP1000核电站板式热交换器热态性能验收方法，包括以下步骤，步骤一：安装完成主体设备；步骤二：仪器仪表准备，测量验收所需参数；步骤三：工艺系统参数到达试验条件，在该条件下温度和压力保持基本恒定；步骤四：记录一组数据；步骤五：热平衡分析；步骤六：换热效率分析，计算厂家UA值和试验UA值；如果试验UA值和厂家计算UA值偏差在10％以内，换热效率分析分析通过，验收通过；如果厂家UA值大于试验UA值10％，设备性能优于技术规格要求，换热效率分析可以接受，验收通过；如果厂家UA值小于试验UA值10％，验收不通过。

技术领域

本发明涉及一种AP1000核电站板式热交换器热态性能验收方法，属于热交换设备技术领域。

背景技术

核电站在完成建安工程后，需要进行一次冷态功能试验CFT和热态功能试验HFT，并根据设计要求的验收方法进行验收。热态功能试验验收合格作为核电站装料许可的重要前提条件。AP1000核电站泛指国家引进的一种第三代核电站及其后续改进型号。

AP1000核电站板式热交换器热态性能验收要求，板式换热器在核电厂热态功能试验时，记录板式热交换器相关的参数，如图1所示参数共6个，包括板式换热器热侧的3个数据温度T_IN、T_out和流量Q_h，冷侧的3个数据温度t_IN、t_out和流量Q_c。通过这6个数据计算出UA值，将此试验工况下UA值和设计要求UA值比较，如果大于设计要求UA值为合格。

板式热交换器是一种通过板片将冷水侧和热水侧隔离并传热，通过垫片构造出不同流道的换热器，换热器的特点是机构紧凑，占地面积小，换热效率高。在同一工况下可以用UA值来表征板式换热器的换热能力。

UA值是一个表征换热器板式换热器换热能力或换热效率的数值，这个数值除了和板式换热器的构造，包括板片的型式、数量等有关外，还和试验板式换热器冷水和热水进口的水温和流速有关。

UA值定义为热交换器实际交换的单位时间内热量除以冷热两侧的温差，各侧温度见图2，计算公式见下式：

UA＝传热量÷冷热侧的有效温差＝Q÷ΔT

其中ΔT由于冷热两侧共有4个温度值，因此一般用对数温差来表征冷侧两侧温差，公式如下：

ΔT＝(UTTD-LTTD)/ln(UTTD/LTTD)

UTTD＝T_IN-t_out

LTTD＝T_out-t_IN

其中：

ΔT——冷热两侧对数温差℃

T_IN——热水侧进口水温℃

T_out——热水侧出口水温℃

t_IN——冷水侧进口水温℃

t_out——冷水侧出口水温℃

目前，关于板式热交换器的验收标准只有GB/T 27698.3-2011“热交换器及传热元件性能测试方法第三部分：板式热交换”。该标准规定了板式热交换器在厂内测试工况下的传热和流体阻力性能试验方法。

测试工况是指热流体温度为50℃，冷流体温度为30℃，冷热两侧流体速度在0.5m/s，在3.2.3.4中规定“根据用户需求和设备特征也可协商确定测试工况”，规范要求测试的板片一般在7片以上。