核动力二回路系统是核动力装置的重要组成部分,主要由蒸汽系统、凝给水系统、冷却水系统等众多系统组成,其中蒸汽系统包括主辅蒸汽系统和乏汽系统。主辅蒸汽系统采用母管制管网结构,具有分支多、流量大特点,在系统设计和运行过程中,主、辅机负荷变化及管网结构改变都会引起系统中流量分配特性的改变,有可能出现流量分配不均匀、某些用汽设备流量不足、母管压力不稳等情况。本文以核动力装置二回路系统中的主辅蒸汽系统为研究对象,首先,基于Flowmaster流体仿真软件的两相流稳态计算模型对主辅蒸汽系统进行变工况下水力热力计算,将仿真计算结果与对应工况下的设计值作比较,校核系统管网结构设计的合理性。针对主辅蒸汽管网系统中4台蒸汽发生器入口管路蒸汽量不同的情况,通过改变蒸汽发生器相对位置,减小4台蒸汽发生器出口流量值偏差;其次,考虑到实际情况,改变系统1、2号蒸汽发生器位置,使系统不对称布置,研究结构变化对系统参数影响;最后,基于Flowmaster流体仿真软件的两相流瞬态计算模型,对主辅蒸汽系统进行变工况瞬态仿真计算,考察工况切换过程中系统各参数的变化规律及工况切换所用时间,为系统安全稳定运行提供参考依据。结论:主辅蒸汽系统中4台蒸汽发生器的出口流量值不同,通过改变蒸汽发生器入口管路在蒸汽母管的位置,调节流量分配。优化管网结构之后,4台蒸汽发生器的出口流量值最大偏差为2%,且各耗汽设备入口参数均满足设计要求,说明优化后的主辅蒸汽系统布置更合理。改变1、2号蒸汽发生器位置,得出蒸汽管网的水力损失量均符合工程实际要求,但增大了 4台蒸汽发生器出口蒸汽量之间的偏差。在工况切换过程中,主辅蒸汽系统中各参数变化规律符合实际情况,波动范围较小,对设备冲击性小,系统安全稳定运行;且由额定工况稳定状态变至高工况稳定状态需18s左右完成,系统由高工况稳定状态变至低工况稳定状态需40s左右完成。