2023核電廠(chǎng)常規(guī)島熱力性能試驗(yàn)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(yàn)的總體要求..................................................................23.4試驗(yàn)時(shí)間........................................................................23.5系統(tǒng)隔離........................................................................23.6試驗(yàn)次數(shù)........................................................................33.7試驗(yàn)條件........................................................................33.8數(shù)據(jù)采集時(shí)間和存儲(chǔ)間隔..........................................................33.9儀表校驗(yàn)........................................................................34儀器和測(cè)量方法....................................................................44.1總則............................................................................44.2電功率測(cè)量......................................................................44.3主流量測(cè)量......................................................................44.4溫度測(cè)量........................................................................54.5壓力測(cè)量........................................................................54.6差壓測(cè)量........................................................................54.7蒸汽濕度測(cè)量....................................................................54.8泄漏量測(cè)量......................................................................65試驗(yàn)結(jié)果計(jì)算......................................................................65.1試驗(yàn)數(shù)據(jù)整理....................................................................65.2試驗(yàn)結(jié)果計(jì)算....................................................................76試驗(yàn)報(bào)告..........................................................................8I核電廠(chǎng)常規(guī)島熱力性能試驗(yàn)導(dǎo)則12范圍本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了核電廠(chǎng)常規(guī)島熱力性能試驗(yàn)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(yàn)。33總則.1達(dá)成協(xié)議隔離、運(yùn)行工況、參數(shù)修正和試驗(yàn)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(yàn)?zāi)康?。b)采用簡(jiǎn)化性試驗(yàn)或是全面性試驗(yàn)。c)試驗(yàn)計(jì)算所依據(jù)的流量測(cè)量裝置。d)隔離閥門(mén)清單。e)泄漏量、排污量等的處理方法。f)明確關(guān)鍵測(cè)點(diǎn)精確測(cè)量是否采用雙重測(cè)點(diǎn)。g)測(cè)量電功率輸出的電功率計(jì)校驗(yàn)和聯(lián)接。h)確定蒸汽品質(zhì)測(cè)量的方法和時(shí)間。i)確定試驗(yàn)參數(shù)修正方案。j)儀器型號(hào)和校驗(yàn)。k)明確試驗(yàn)時(shí)間、運(yùn)行工況、保證值。l)試驗(yàn)工況和同一工況進(jìn)行試驗(yàn)的次數(shù)。m)每次試驗(yàn)數(shù)據(jù)采集的時(shí)間。n)開(kāi)始讀數(shù)前，在試驗(yàn)負(fù)荷下運(yùn)行的時(shí)間。1o)修正曲線(xiàn)。p)試驗(yàn)結(jié)果計(jì)算方法。q)由于試驗(yàn)時(shí)間和季節(jié)對(duì)運(yùn)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(yàn)的總體要求333.3.1系統(tǒng)各設(shè)備在額定工況運(yùn)行。.3.2試驗(yàn)各方指定的代表應(yīng)在場(chǎng)，以證實(shí)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。.3.3為了確定機(jī)組狀態(tài)是否具備試驗(yàn)條件、試驗(yàn)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(yàn)人員培訓(xùn)，正式試驗(yàn)前可實(shí)施預(yù)備性試驗(yàn)。如果各方認(rèn)可，預(yù)備性試驗(yàn)可轉(zhuǎn)化為正式試驗(yàn)。3.3.4作校驗(yàn)系數(shù)修正、轉(zhuǎn)換或統(tǒng)計(jì)分析前要保存所有的原始試驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄。3.4試驗(yàn)時(shí)間驗(yàn)收試驗(yàn)應(yīng)在汽輪機(jī)首次帶負(fù)荷運(yùn)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(méi)有較大的運(yùn)行困難及確定機(jī)組沒(méi)有結(jié)垢或損壞，就應(yīng)進(jìn)行試驗(yàn)。如果試驗(yàn)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(yàn)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(cè)量誤差。在試驗(yàn)實(shí)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(cè)量的儲(chǔ)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(guò)滿(mǎn)負(fù)荷時(shí)主汽流量的0.1%，過(guò)大的不明漏量應(yīng)在繼續(xù)試驗(yàn)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(huì)旁路它們?cè)O(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應(yīng)隔離或測(cè)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(mén)應(yīng)關(guān)至最小。e)離開(kāi)系統(tǒng)的泵密封泄漏。f)工業(yè)用自動(dòng)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(yàn)次數(shù).6.1在汽輪機(jī)連續(xù)運(yùn)行最大負(fù)荷工況（MCR）和夏季工況（SCR）兩個(gè)工況實(shí)施試驗(yàn)。同一工況應(yīng)實(shí)施重復(fù)性試驗(yàn)，且修正后的出力偏差在0.25%以?xún)?nèi)。333.6.2每次試驗(yàn)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(kāi)始下一次試驗(yàn)。.7試驗(yàn)條件.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（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(mén)的泄漏均已消除。33.7.2在實(shí)施夏季工況試驗(yàn)前,可開(kāi)啟凝汽器真空破壞閥調(diào)整機(jī)組背壓。.7.3試驗(yàn)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(yùn)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(chēng)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(yàn)期間允許的參數(shù)偏差試驗(yàn)期間允許的波動(dòng)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(yàn)中各參數(shù)偏差可能會(huì)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(dòng)較大，試驗(yàn)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(jì)值。.7.6汽輪機(jī)軸封系統(tǒng)若可調(diào)整，在試驗(yàn)期間應(yīng)調(diào)整到正常運(yùn)行狀態(tài)。3.8數(shù)據(jù)采集時(shí)間和存儲(chǔ)間隔33.8.1每次試驗(yàn)數(shù)據(jù)采集時(shí)間應(yīng)大于2小時(shí)。.8.2所有試驗(yàn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)間隔應(yīng)小于3.9儀表校驗(yàn)33.9.1所有的測(cè)量?jī)x器都應(yīng)精確和可靠，并且要進(jìn)行校驗(yàn)。只有在校驗(yàn)有效期內(nèi)的儀器才能使用。.9.2校驗(yàn)范圍應(yīng)覆蓋儀表的使用范圍。對(duì)于每一個(gè)校驗(yàn)點(diǎn)，真實(shí)值與測(cè)量值之間都存在偏差，繪出真實(shí)值—測(cè)量值曲線(xiàn)或列成表格，用該曲線(xiàn)或表格來(lái)修正試驗(yàn)測(cè)量值。344儀器和測(cè)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(cè)量.2.1宜采用下列方法以便精確測(cè)量三相系統(tǒng)電功率：a)發(fā)電機(jī)四線(xiàn)聯(lián)接法（發(fā)電機(jī)帶中線(xiàn)）——三塊單相表。b)發(fā)電機(jī)三線(xiàn)聯(lián)接法（發(fā)電機(jī)不帶中線(xiàn)）——二塊單相表。444.2.2電功率計(jì)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(xiàn)端子。.2.3應(yīng)使用0.10%或以上精度等級(jí)的電功率計(jì)測(cè)量有功功率。.2.4應(yīng)使用0.30%或以上精度等級(jí)的電流互感器和電壓互感器。把電功率計(jì)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(shí)，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(cè)量44.3.1宜測(cè)量主給水流量，以便簡(jiǎn)化試驗(yàn)測(cè)點(diǎn)布置，降低試驗(yàn)成本。.3.2宜使用低β值喉部取壓噴嘴測(cè)量差壓；若電廠(chǎng)沒(méi)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(cè)量裝置，則會(huì)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(jí)的差壓變送器測(cè)量差壓。.3.4依據(jù)ISO5167-2003進(jìn)行主給水流量計(jì)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(cè)量44.4.1用接觸式測(cè)溫元件測(cè)量介質(zhì)的溫度，常用的接觸式測(cè)溫元件有熱電偶和熱電阻。在性能試驗(yàn)中普遍使用KPt100300℃時(shí)使用熱電阻。4.4.2確定焓值的溫度測(cè)點(diǎn)應(yīng)靠近對(duì)應(yīng)壓力的測(cè)點(diǎn)。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(wú)腐蝕、無(wú)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(duì)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(shí)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(duì)于流動(dòng)介質(zhì)的溫度測(cè)量，溫度套管不能設(shè)在流動(dòng)死區(qū)。44.5壓力測(cè)量.5.1測(cè)量壓力的儀器：a)測(cè)量一般壓力使用0.10%或以上精度等級(jí)的表壓壓力變送器；b)測(cè)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(jí)的絕對(duì)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(dòng)對(duì)壓力值的干擾。.5.3為防止管內(nèi)積水影響試驗(yàn)數(shù)據(jù)，試驗(yàn)前需對(duì)儀表管進(jìn)行吹掃。.5.4壓力變送器應(yīng)安裝在無(wú)振動(dòng)、無(wú)灰塵及環(huán)境溫度相對(duì)穩(wěn)定的地方。高于大氣壓力的測(cè)點(diǎn)，變送器應(yīng)安裝在取壓孔的下方；低于大氣壓力的測(cè)點(diǎn)，變送器應(yīng)安裝在取壓孔的上方。444.6差壓測(cè)量44.6.1應(yīng)使用0.1%或以上精度等級(jí)的差壓變送器測(cè)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(cè)量核電廠(chǎng)汽輪機(jī)主要在濕蒸汽區(qū)運(yùn)行，其蒸汽濕度使用示蹤劑技術(shù)來(lái)確定。蒸汽濕度計(jì)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(guò)檢測(cè)c和c'就能計(jì)算出蒸汽發(fā)生器內(nèi)部蒸汽的平均濕度。再通過(guò)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(cè)量總泄漏量L等于各個(gè)容器（主要是凝汽器和除氧器）儲(chǔ)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(chǔ)水量變化(水位降低時(shí)取正)，kg/s；L5：除氧器儲(chǔ)水量變化(水位降低時(shí)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(yàn)持續(xù)時(shí)間，s。泄漏量可以分成如下兩類(lèi)：明漏L：可以測(cè)量的泄漏量，kg/s；不明漏Lv：無(wú)法發(fā)現(xiàn)或無(wú)法測(cè)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(yàn)結(jié)果計(jì)算試驗(yàn)結(jié)果不確定度的影響，應(yīng)盡量減小運(yùn)行參數(shù)的偏差。5.1試驗(yàn)數(shù)據(jù)整理試驗(yàn)數(shù)據(jù)采集完成后，需經(jīng)過(guò)必要的處理才能用于熱力計(jì)算。另外，壓力參數(shù)