海水温升对冷链换热器换热能力影响分析及应对措施
2021-12-30刘翠波王慧渊刘敏华
化工机械 2021年6期
关键词:核电厂
刘翠波 王慧渊 刘敏华
(中广核工程有限公司核电安全监控技术与装备国家重点实验室)
冷链换热器是核电厂冷却系统中的重要设备,在核电厂正常运行和事故工况下,冷链换热器将从设备冷却水系统(RRI系统)收集的核岛热量传递给冷侧的重要厂用水系统(SEC系统),最终热量被输送至最终热阱——海水。
冷链换热器的冷侧流体为海水,取自核电厂所在厂址的毗邻海域。冷链换热器在设计之初,一般会根据取水海域海水自然水温的历史数据进行相应的修正,计算确定一个相对较高的温度作为冷链换热器的冷侧海水入口温度,即TSEC值[1]。TSEC决定着冷链换热器的换热驱动力——对数平均温差的大小,在相同的设计热负荷和热侧出口温度限值条件下,TSEC越低,则冷链换热器的对数平均温差越大,换热驱动力越大;TSEC越高,则换热器的对数平均温差越小,换热驱动力越小。对于冷链换热器而言,TSEC越高,则其热工设计工况越恶劣,对冷链换热器的换热能力要求越高。
近几十年来,随着全球变暖的加速和极端高温天气的频繁发生,滨海核电厂附近的海水温度较核电厂设计之初有所升高[2]。另外,很多滨海核电厂在原有厂址上进行扩建,后续扩建机组的温排水也会升高核电厂周边取水海域的海水温度。海水温度的升高会造成TSEC的升高,使冷链换热器换热的热工工况趋于恶劣,可能造成冷链换热器无法满足冷却系统的换热要求,如在正常运行工况下无法将RRI系统来水冷却至RRI系统用户换热器要求的温度之下,触发机组状态后撤,降低机组的可用率;……
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