一种高温气冷堆综合性能试验系统的制作方法

本技术涉及核电高温气冷堆性能试验，尤其是一种高温气冷堆综合性能试验系统。

背景技术：

1、高温气冷堆是第四代核电技术，利用氦气作为堆芯冷却剂。氦气经过堆芯后，可以直接推动氦气透平做功，通过发电机输出电能；也可以利用氦气加热蒸汽发生器二回路的高压水产生蒸汽，推动蒸汽轮机做功。由于核反应堆的特殊性，堆芯定型前需要进行大量的性能试验，支撑工程设计。

2、实用新型人发现，现有的高温气冷堆综合性能试验，只能满足部分部件试验，但是不能实现堆芯、氦气压气机、氦气透平等关键部件综合性能试验。单独的部件试验装置无法进行部件之间性能的匹配试验，从而影响高温气冷堆的建设示范电站前的性能评估。申请号cn113851235公开一种棱柱式气冷堆热工水力综合实验回路系统，其通过对回路温度、流量、压力的控制，实现对堆芯燃料组件、控制棒组件和及结构部件管件热工水力现象的全高全压全温模拟，但是其无法实现对试验段流量的预调节，只能根据回路流量与设定压力设定值后续调节，无法模拟真实的试验环境，同时其不能实现部件之间性能的匹配试验。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的是提供一种高温气冷堆综合性能试验系统，解决现有技术中无法实现对试验段流量的预调节，只能根据回路流量与设定压力设定值后续调节，无法模拟真实的试验环境，同时其不能实现部件之间性能的匹配试验的技术问题。

2、为了实现上述目的，本实用新型是通过如下的技术方案来实现：

3、一种高温气冷堆综合性能试验系统，包括依次连接的压气机、回热器、电加热器、试验件、氦气透平，氦气透平出口段连接回热器，回热器出口还连接压气机；电加热器与氦气透平之间还设置用于调节试验件入口氦气参数的预调节支路，预调节支路上设有第一开关阀和第一调节阀，试验件出口设置第二开关阀和第二调节阀；

4、压气机出口还设置旁通支路以调节主路氦气参数，旁通之路与回热器出口连通，并通过冷却器连接压气机。

5、作为进一步的实现方式，所述旁通之路上设有第三调节阀。

6、作为进一步的实现方式，所述冷却器进口处设置第四调节阀。

7、作为进一步的实现方式，所述旁通之路进口与回热器之间的主路上设置流量计和第五调节阀。

8、作为进一步的实现方式，所述压气机出口处连接氦气注入装置。

9、作为进一步的实现方式，所述试验件进口处和出口处分别设置压力传感器。

10、作为进一步的实现方式，所述试验件进口处和出口处分别设置温度传感器。

11、作为进一步的实现方式，所述氦气透平连接发电机组。

12、作为进一步的实现方式，所述冷却器连接冷却水循环回路。

13、作为进一步的实现方式，所述氦气注入装置与压气机出口之间设置第三开关阀。

14、上述本实用新型的有益效果如下：

15、1.本实用新型通过设置预调节支路，可以保证系统回路模拟真实的试验环境，保证对堆芯模拟试验件即刻进入试验过程。通过旁通支路的设置，可以调节循环回路中流经堆芯模拟试验件的流量。

16、2.通过回热器能够利用氦气透平的排气余热，从而提高电加热器之前的氦气温度，节约了系统的能耗。氦气透平的排气在经过回热器之后，与旁通之路出口段的氦气汇合，通过冷却器内的冷却水吸收系统的多余热量，从而实现整个试验系统的热平衡。

技术特征：

1.一种高温气冷堆综合性能试验系统，其特征在于，包括依次连接的压气机、回热器、电加热器、试验件、氦气透平，氦气透平出口段连接回热器，回热器出口还连接压气机；电加热器与氦气透平之间还设置用于调节试验件入口氦气参数的预调节支路，预调节支路上设有第一开关阀和第一调节阀，试验件出口设置第二开关阀和第二调节阀；

2.根据权利要求1所述的一种高温气冷堆综合性能试验系统，其特征在于，所述旁通之路上设有第三调节阀。

3.根据权利要求2所述的一种高温气冷堆综合性能试验系统，其特征在于，所述冷却器进口处设置第四调节阀。

4.根据权利要求3所述的一种高温气冷堆综合性能试验系统，其特征在于，所述旁通之路进口与加热器之间的主路上设置流量计和第五调节阀。

5.根据权利要求4所述的一种高温气冷堆综合性能试验系统，其特征在于，所述压气机出口处连接氦气注入装置。

6.根据权利要求1所述的一种高温气冷堆综合性能试验系统，其特征在于，所述试验件进口处和出口处分别设置压力传感器。

7.根据权利要求6所述的一种高温气冷堆综合性能试验系统，其特征在于，所述试验件进口处和出口处分别设置温度传感器。

8.根据权利要求1所述的一种高温气冷堆综合性能试验系统，其特征在于，所述氦气透平连接发电机组。

9.根据权利要求1所述的一种高温气冷堆综合性能试验系统，其特征在于，所述冷却器连接冷却水循环回路。

10.根据权利要求5所述的一种高温气冷堆综合性能试验系统，其特征在于，所述氦气注入装置与压气机出口之间设置第三开关阀。

技术总结
本技术公开了一种高温气冷堆综合性能试验系统，涉及核电高温气冷堆性能试验技术领域，解决了现有技术中只能根据回路流量与设定压力设定值后续调节，无法模拟真实的试验环境，同时其不能实现部件之间性能的匹配试验的问题，具体方案如下：一种高温气冷堆综合性能试验系统，包括依次连接的压气机、回热器、电加热器、试验件、氦气透平，氦气透平出口段连接回热器，回热器出口还连接压气机；电加热器与氦气透平之间设置预调节支路，预调节支路上设有第一开关阀和第一调节阀，试验件出口设置第二开关阀和第二调节阀；压气机出口还设置带有旁通支路以调节主路氦气参数，旁通之路与回热器出口连通，并通过冷却器连接压气机。

技术研发人员：王志强,赵冬建,王春刚,吕康,廖卫华
受保护的技术使用者：上海核能装备测试验证中心有限公司
技术研发日：20221017
技术公布日：2024/1/13