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摘要:应用一维流体软件Flowmaster7对电厂循环水系统进行仿真建模，对各种事故停泵工况下泵出口阀门的关阀规律对应的瞬变流过程进行研究比较，得出该工程较理想的关阀操作规律。
关键词:循环水; 事故关阀; 瞬变流;最优关阀
Abstract: the application of software Flowmaster7 a d fluid power plant water circulating system simulation modeling, stop the pump to all kinds of accidents under the condition of the valve pump export valves closed rules the corresponding transient flow process more, the conclusion is drawn that this project is the ideal closing valves operation rule.
Keywords: circulating water; The accident closing valves; Transient flow; The optimal closing valves
中圖分类号：TM6文献标识码：A 文章编号：
1 工程概况
某电厂新扩建9号、10号机组的冷却循环水系统采用单元制再循环水系统，每台机组配置两台1400S25型离心式循环水泵。主要有以下两种工况：
（1）夏季工况：每台机组两台泵并联运行，单泵工况Q=5.56m3/s，H=25.0m。
（2）冬季工况：一台机组一台泵运行，单泵工况Q=7.40m3/s，H=19.8m。
电厂循环水系统是大流量低扬程，不合理的关阀会造成严重安全和生产事故，凝汽器的位置和高程在瞬变流过程中是一个驼峰的位置，易产生弥合水锤。根据电厂发电工艺要求，重点对循环水系统的以下几点进行数据分析：
（1）泵出口阀后压力分析；（2）水泵转速变化分析；
（3）凝汽器压力分析；（4）凝汽器水量分析。
2 供水系统及主要构筑物模型简化建立
现在以该工程九号机组为计算模型，一机配两台循环水泵，一座5500m2冷却塔，循环水母管管径为2400mm；采用Flowmaster7作为该工程瞬变流计算建模软件。
3 事故停泵瞬变流计算
3.1关阀方案的选择
目前常见的关阀有两种：
（1）普通蝶阀；（2）两阶段关闭液控蝶阀。
现在对两种方案不同关阀方式为例计算结果见表1
表 1不同关阀方案事故停泵结果比较
工况 泵出口最大水锤压力（Bar） 凝汽器最小流量（m3/s） 凝汽器处最大水锤压力（Bar） 水泵最大反转转速（%）
普通关阀30s 6.42 -4.64 4.31 -0.35
快4s慢26s 3.83 -3.55 1.53 -0.19
由表1可得：采用两阶段液控蝶阀可以有效减轻事故关阀产生的水锤压力，降低水泵反转，使凝汽器的流量降低幅度小。
3.2两阶段液控蝶阀不同关阀情况比较
3.2.1当两台泵并联工作，两台泵同时事故停泵时模型计算结果如表2
表 2两泵同时事故停泵不同关阀结果比较
工况 泵出口最大水锤压力（Bar） 泵出口最低压力（Bar ） 凝汽器最大水锤压力（Bar） 凝汽器最低压力（Bar） 水泵最大反转转速（%）
快4s慢11s 6.65 0.28 3.56 0.08 0
快4s慢26s 3.83 1.60 1.23 0.52 -0.19
由表2可知：快4s慢26s的关阀方式可以大大降低最大水锤压力，同时增大最低压力避免凝汽器中水冷管因压力过低而变形。故该工况下，关阀采用快4s慢26s的方式比较理想。
3.2.2当两台泵并联工作，其中一泵事故停泵时模型计算结果见表3。
表 3两泵运行，一泵事故停泵不同关阀结果比较
工况 泵出口最大水锤压力（Bar） 泵出口最低压力（Bar） 凝汽器最大水锤压力（Bar） 凝汽器最低压力（Bar） 凝汽器最小流量（m3/s） 水泵最大反转转速（%）
快2s慢6s 4.08 2.16 2.00 0.81 6.19 0
快4s慢11s 4.15 2.18 1.94 0.84 4.97 -0.39
快4s慢26s 3.81 2.17 1.78 0.82 4.30 -0.58
由表3可知：三种关阀方式产生的水锤压力、泵出口最低压力、水泵反转转速都满足要求，虽然快2s慢6s凝汽器最小流量大，恢复快，但是关阀速度是上限。综合工程实际情况采用快4慢26s较为安全，符合工程实际安全要求。
4 结论
（1）水泵出口阀门的关闭规律直接决定循环水管道系统的压力，实际工程必须通过计算确定合理关阀规律，避免系统的压力过大或过小。
（2）关阀水锤计算时还需考虑水泵的最大反转速度，避免出现泵超速倒转损坏。
（3）关阀方式的选择需考虑保证凝汽器流量满足汽机的负荷要求。
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。
关键词:循环水; 事故关阀; 瞬变流;最优关阀
Abstract: the application of software Flowmaster7 a d fluid power plant water circulating system simulation modeling, stop the pump to all kinds of accidents under the condition of the valve pump export valves closed rules the corresponding transient flow process more, the conclusion is drawn that this project is the ideal closing valves operation rule.
Keywords: circulating water; The accident closing valves; Transient flow; The optimal closing valves
中圖分类号：TM6文献标识码：A 文章编号：
1 工程概况
某电厂新扩建9号、10号机组的冷却循环水系统采用单元制再循环水系统，每台机组配置两台1400S25型离心式循环水泵。主要有以下两种工况：
（1）夏季工况：每台机组两台泵并联运行，单泵工况Q=5.56m3/s，H=25.0m。
（2）冬季工况：一台机组一台泵运行，单泵工况Q=7.40m3/s，H=19.8m。
电厂循环水系统是大流量低扬程，不合理的关阀会造成严重安全和生产事故，凝汽器的位置和高程在瞬变流过程中是一个驼峰的位置，易产生弥合水锤。根据电厂发电工艺要求，重点对循环水系统的以下几点进行数据分析：
（1）泵出口阀后压力分析；（2）水泵转速变化分析；
（3）凝汽器压力分析；（4）凝汽器水量分析。
2 供水系统及主要构筑物模型简化建立
现在以该工程九号机组为计算模型，一机配两台循环水泵，一座5500m2冷却塔，循环水母管管径为2400mm；采用Flowmaster7作为该工程瞬变流计算建模软件。
3 事故停泵瞬变流计算
3.1关阀方案的选择
目前常见的关阀有两种：
（1）普通蝶阀；（2）两阶段关闭液控蝶阀。
现在对两种方案不同关阀方式为例计算结果见表1
表 1不同关阀方案事故停泵结果比较
工况 泵出口最大水锤压力（Bar） 凝汽器最小流量（m3/s） 凝汽器处最大水锤压力（Bar） 水泵最大反转转速（%）
普通关阀30s 6.42 -4.64 4.31 -0.35
快4s慢26s 3.83 -3.55 1.53 -0.19
由表1可得：采用两阶段液控蝶阀可以有效减轻事故关阀产生的水锤压力，降低水泵反转，使凝汽器的流量降低幅度小。
3.2两阶段液控蝶阀不同关阀情况比较
3.2.1当两台泵并联工作，两台泵同时事故停泵时模型计算结果如表2
表 2两泵同时事故停泵不同关阀结果比较
工况 泵出口最大水锤压力（Bar） 泵出口最低压力（Bar ） 凝汽器最大水锤压力（Bar） 凝汽器最低压力（Bar） 水泵最大反转转速（%）
快4s慢11s 6.65 0.28 3.56 0.08 0
快4s慢26s 3.83 1.60 1.23 0.52 -0.19
由表2可知：快4s慢26s的关阀方式可以大大降低最大水锤压力，同时增大最低压力避免凝汽器中水冷管因压力过低而变形。故该工况下，关阀采用快4s慢26s的方式比较理想。
3.2.2当两台泵并联工作，其中一泵事故停泵时模型计算结果见表3。
表 3两泵运行，一泵事故停泵不同关阀结果比较
工况 泵出口最大水锤压力（Bar） 泵出口最低压力（Bar） 凝汽器最大水锤压力（Bar） 凝汽器最低压力（Bar） 凝汽器最小流量（m3/s） 水泵最大反转转速（%）
快2s慢6s 4.08 2.16 2.00 0.81 6.19 0
快4s慢11s 4.15 2.18 1.94 0.84 4.97 -0.39
快4s慢26s 3.81 2.17 1.78 0.82 4.30 -0.58
由表3可知：三种关阀方式产生的水锤压力、泵出口最低压力、水泵反转转速都满足要求，虽然快2s慢6s凝汽器最小流量大，恢复快，但是关阀速度是上限。综合工程实际情况采用快4慢26s较为安全，符合工程实际安全要求。
4 结论
（1）水泵出口阀门的关闭规律直接决定循环水管道系统的压力，实际工程必须通过计算确定合理关阀规律，避免系统的压力过大或过小。
（2）关阀水锤计算时还需考虑水泵的最大反转速度，避免出现泵超速倒转损坏。
（3）关阀方式的选择需考虑保证凝汽器流量满足汽机的负荷要求。
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。