Экспериментально-аналитическое исследование на стенде ПСБ-ВВЭР переходного режима с обесточиванием АЭС с РУ ВВЭР-1000 И.А. Липатов, А.В. Капустин, С.М. - презентация

1 Экспериментально-аналитическое исследование на стенде ПСБ-ВВЭР переходного режима с обесточиванием АЭС с РУ ВВЭР-1000 И.А. Липатов, А.В. Капустин, С.М. Никонов, А.А, Ровнов, А.В. Басов, И.В. Елкин ФГУП «ЭНИЦ» Электрогорский научно-исследовательский центр MNTK я международная научно-техническая конференция «Обеспечение безопасности АЭС с ВВЭР» 29 мая – 1 июня 2007 г. г. Подольск, ФГУП ОКБ "ГИДРОПРЕСС"

2 Цели работы 1.Исследование процесса ухудшения теплообмена при постепенном уменьшении массы теплоносителя второго контура парогенераторов РУ ВВЭР Моделирование этого процесса с помощью теплогидравлического кода RELAP5/MOD3.3

3 1.Интегральный теплофизический стенд ПСБ-ВВЭР 2.Эксперимент «Моделирование на стенде ПСБ-ВВЭР переходного режима с обесточиванием АЭС с ВВЭР» 3.Анализ эксперимента с помощью кода RELAP5/MOD3.3 Три способа нодализации парогенераторов Влияние нодализационной схемы на теплообмен во втором контуре ПГ 4.Расчетный анализ аналогичного переходного режима в РУ ВВЭР. Изменение теплообмена при уменьшении уровня в ПГ. Содержание

4 Интегральный стенд ПСБ-ВВЭР

5 РУ ВВЭР-1000 и стенд ПСБ-ВВЭР

6 ПараметрИзмеренный Расчетны й Первый контур давление в ВКС, МПа Мощность активной зоны, кВт 379 Мощность байпаса зоны, кВт 4.1 Температура на выходе ВКС, o C Температура на входе в ОУ, o C Уровень воды в КД, м6.26* Второй контур Давление во втором контуре, МПа6.39 Уровень в ПГ, м2.3 Начальные условия Мощность 383 кВт 253 кВт = 2.53% 130 кВт тепловые потери

7 Эксперимент на ПСБ-ВВЭР «Обесточивание станции» Обесточивание Потеря питательной воды Останов всех ГЦН Системы безопасности не моделируются Уменьшение давления в первом контуре Выкипание теплоносителя второго контура Разогрев и подъем давления в первом контуре Потеря теплоносителя через открутый ИПУ КД Разогрев активной зоны

8 Эксперимент на ПСБ-ВВЭР «Обесточивание станции»

9 Входная модель стенда ПСБ-ВВЭР Опускной участок Активная зона и верхняя камера

10 Нодализация парогенераторов Схема 1 7 слоев трубок Схема 2 7 слоев трубок Схема 3 12 слоев трубок

11 Схема 1 7 слоев трубок Нижний слой: 6.8 трубки = 20 % общей теплопередающей поверхности

12

13

14 Схема 1 7 слоев трубок Схема 2 7 слоев трубок Нижний слой: 3.6 трубки = 10.6 % общей теплопередающей поверхности

15 Схема 3 12 слоев трубок 1.Трубный пучок представлен 12 слоями 2.Верхняя и нижняя ячейки в модели трубного пучка соответствуют одной теплообменной трубке 3.Дополнительная ячейка добавлена, чтобы учесть небольшую область (70 мм) между дном и трубным пучком 1 трубка = 2.94 % общей теплопередающей поверхности

16 Схема 3 12 слоев турбок

17

18

19 Уровень смеси и унос в ПГ

20

21 Выводы по посттест-расчету эксперимента на стенде ПСБ-ВВЭР Чтобы адекватно смоделировать выкипание парогенераторов при малой мощности реактора необходимо, чтобы расчетная модель подробно описывала геометрию нижней части ПГ В расчете эксперимента на ПСБ-ВВЭР «Переходный режим с обесточиванием станции» нижний слой соответствовал 3% от площади теплопередающей поверхности.

22 Анализ с помощью кода RELAP5 процесса ухудшения теплообмена в следствие уменьшения массы теплоносителя второго контура Расчет для РУ ВВЭР и для стенда ПСБ-ВВЭР (с использованием нодализации ПГ по Схеме 1)

23

24 Annex Quantitative evaluation of accuracy

25 The simplest evaluation of the bias Evaluating the bias with Fourier Transforms Frequency component The transformation operator for a transient with duration of T seconds Reconstruction of the original (inverse transform) Average amplitude Weighted frequency Total average amplitude Total weighted frequency

26 The results of the quantitative evaluation using FFT

27 RELAP5 analysis of heat transfer degradation due to loss of secondary side inventory

28 Парогенератор ПГВ-1000М и парогенератор стенда ПСБ-ВВЭР

29 ПараметрПарогенерато р ПСБ-ВВЭР ПГВ-1000МОтносительный коэффициент Количество теплообменных трубок /323 Длина теплообменных трубок, м Pitch of the tube bundle, mm (vertical/horizontal)20/2019/23 Heat transfer surface (secondary side), m /335 Tube bundle flow area, m /324 Total height of SG vessel, m Nominal water level (from bottom), m Elevation of the highest heat exchange tubes, m Volume of water in the SG secondary side, m /256 Volume of steam in the SG secondary side, m /268 SG secondary side full volume, m /261 Volume of coolant inside the tubes in the primary side, m /337 Значения относительных коэффициентов подобия для парогенератора ПСБ-ВВЭР Критерии моделирования парогенератора