Virpi Kouhia Heikki Purhonen SAFIR puoliväliseminaari 20.-21.1.2005 1 PACO PACTEL OECD projektin suunnittelu Virpi Kouhia, Heikki Purhonen LTY
Jan 03, 2016
Virpi KouhiaHeikki Purhonen
SAFIR puoliväliseminaari20.-21.1.2005
1
PACO
PACTEL OECD projektin suunnittelu
Virpi Kouhia, Heikki Purhonen
LTY
Virpi KouhiaHeikki Purhonen
SAFIR puoliväliseminaari20.-21.1.2005
2
TAUSTA:– OECD/SETH projekti
• varmistaa integraalikoelaitteistojen tulevaisuus muutamaksi vuodeksi eteenpäin
• mukana PKL Saksa, PANDA Sveitsi• rahoitus 50/50% (isäntämaa/muut)
– PACTEL mukaan ”SETH-jatkoon”
PACOPACTEL OECD Project Planning
Virpi KouhiaHeikki Purhonen
SAFIR puoliväliseminaari20.-21.1.2005
3
PACTEL OECD projektin suunnittelu– tavoitteena suunnitella PACTEL
aiheinen OECD projekti• koetyypin valinta• etukäteisanalyysit• projektiesityksen laatiminen
OECD:lle
PACOPACTEL OECD Project Planning
Virpi KouhiaHeikki Purhonen
SAFIR puoliväliseminaari20.-21.1.2005
4
PACTEL:
– mallintaa VVER-440 laitosta
– 1 MW (~22 % täydestä tehosta)
– 80/50 bar ( 123/45 bar VVER-440)
– 1:350, korkeudet 1:1
– 3 piiriä (6 piiriä)
PACOPACTEL OECD Project Planning
Virpi KouhiaHeikki Purhonen
SAFIR puoliväliseminaari20.-21.1.2005
5
PACOPACTEL OECD Project Planning
PACTEL
Virpi KouhiaHeikki Purhonen
SAFIR puoliväliseminaari20.-21.1.2005
6
KOETYYPIN VALINTA
VAIHTOEHTOJA:– VVER-440
• lauhtumattomat kaasut vaakahöyrystimissä• SBLOCA kylmäseisokissa
– pystyhöyrystimet• vaatii suuria laitteistomuutoksia• midloop ?
PACOPACTEL OECD Project Planning
Virpi KouhiaHeikki Purhonen
SAFIR puoliväliseminaari20.-21.1.2005
7
KOETYYPIN VALINTAPäädyttiin pystyhöyrystimien tutkimiseen
– midloop tilanne (3 koetta)
1. suljettu primääripiiri
2. avoin primääripiiri
3. valinnaiset parametrit
PACOPACTEL OECD Project Planning
Virpi KouhiaHeikki Purhonen
SAFIR puoliväliseminaari20.-21.1.2005
8
KOETYYPIN VALINTALaitteistomuutokset– pystyhöyrystimien
lisääminen– ”vanhat” höyrystimet
käännetään– höyrystimien
rakennetta muutetaan
PACOPACTEL OECD Project Planning
Virpi KouhiaHeikki Purhonen
SAFIR puoliväliseminaari20.-21.1.2005
9
ETUKÄTEISANALYYSIT
Laskennan kohteeksi valittiin 1. koetyyppi:– midloop tilanne, suljettu primääripiiri– työkaluksi APROS– analyysit teki Virpi Kouhia
PACOPACTEL OECD Project Planning
Virpi KouhiaHeikki Purhonen
SAFIR puoliväliseminaari20.-21.1.2005
10
ETUKÄTEISANALYYSITPACTEL-laitteiston mallinnus (APROS)
– Uudenlainen laitteistokokoonpano:• pystyhöyrystimet• 2 looppia (1 ja 3)
LRHRS-transientin simulointi (APROS)– Lähtötilanne: Midloop
• 60 °C,~1 bar• Vesipinta kuuman haaran tasolla +8.75 m, yllä typpi!
– Transientin alku• Höyrystimen sekundääripuolen tyhjennys vedestä (loop 3)• Sydämen tehot päälle: 50 kW• Primääripiiri suljettu
PACOPACTEL OECD Project Planning
Virpi KouhiaHeikki Purhonen
SAFIR puoliväliseminaari20.-21.1.2005
11
ETUKÄTEISANALYYSIT
2 SIMULOINTIMALLIA– Yksinkertainen malli: ”3-rivimalli”
• Höyrystimessä 3 tuubiriviä
– Modifioitu malli: ”5-rivimalli”• Höyrystimessä 5 tuubiriviä• U-mutkaosuuden malli tarkempi• Paineistimen alkutila parempi (tässä ~ 60°C)• Lämpöhäviöiden mallinnusta kehitetty
PACOPACTEL OECD Project Planning
Virpi KouhiaHeikki Purhonen
SAFIR puoliväliseminaari20.-21.1.2005
12
LTY/YTYPACO:
Esilaskenta
pprim ~ 1 bar
Tprim ~ 60 °C
P: 0 W → 50,4 kW
Psec, sg1 ~ 0.2 bar
Tsec, sg1 ~ 61 °C
Water level: ~ +4.29 m
Psec, sg3 ~ 0.2 bar
Tsec, sg3 ~ 61 °C
Water level: +0 m
LRHRS-transientti, 5-rivimalliAlkutilanne
WATER
STEAM
WATER+STEAM MIX
PRIMARY SIDE
WATER
STEAM
SECONDARY SIDE
NITROGEN
STEAM+NITROGEN MIX
LOOP 1 SG LOOP 3 SG
PRESSURIZER
UPPERPLENUM
CORE
LOWERPLENUM
DOWN-COMER
HOT LEGINLET
COLD LEGOUTLET
COLD LEG COLD LEG
SGSECONDARY
SIDE
SGSECONDARY
SIDE
WATER+NITROGEN MIX
Water level ~ +0.88m
~1 bar
~58 °C
Ttubes ~ 61 °C Ttubes ~ 61 °C
Virpi KouhiaHeikki Purhonen
SAFIR puoliväliseminaari20.-21.1.2005
13
WATER
STEAM
WATER+STEAM MIX
PRIMARY SIDE
WATER
STEAM
SECONDARY SIDE
NITROGEN
STEAM+NITROGEN MIX
LOOP 1 SG LOOP 3 SG
PRESSURIZER
UPPERPLENUM
CORE
LOWERPLENUM
DOWN-COMER
HOT LEGINLET
COLD LEGOUTLET
COLD LEG COLD LEG
SGSECONDARY
SIDE
SGSECONDARY
SIDE
WATER+NITROGEN MIX
LTY/YTYPACO:
Esilaskenta
Psec, sg1 ~ 0.2 bar
Tsec, sg1 ~ 61 °C
Water level ~ +4.33m
Psec, sg3 ~ 0.2 bar
Tsec, sg3 ~ 60 °C
Water level +0m
LRHRS-transientti, 5-rivimalli1500 sekunnin jälkeen
P = 50,4 kW
~2 bar, 122 °C
~ 3 bar, 60 °C
Water level ~ +3.69m
~2 bar
~65 °C
Ttubes ~ 58 °CTtubes ~ 61 °C
Virpi KouhiaHeikki Purhonen
SAFIR puoliväliseminaari20.-21.1.2005
14
LTY/YTYPACO:
Esilaskenta
Psec, sg1 ~ 0.2 bar
Tsec, sg1 ~ 61 °C
Water level: ~ +4.26 m
Ttubes ~ 163 °C
LRHRS-transientti, 5-rivimalliTilanne 5500 sekunnin jälkeen
P = 50,4 kW
~ 7 bar, 164 °C
~ 7 bar, 80 °C
Psec, sg3 ~ 0.2 bar
Tsec, sg3 ~ 163 °C
Water level: +0 m
Ttubes ~ 61 °C Water level ~ +7.16m
~6 bar
~113 °C
WATER
STEAM
WATER+STEAM MIX
PRIMARY SIDE
WATER
STEAM
SECONDARY SIDE
NITROGEN
STEAM+NITROGEN MIX
LOOP 1 SG LOOP 3 SG
PRESSURIZER
UPPERPLENUM
CORE
LOWERPLENUM
DOWN-COMER
HOT LEGINLET
COLD LEGOUTLET
COLD LEG COLD LEG
SGSECONDARY
SIDE
SGSECONDARY
SIDE
WATER+NITROGEN MIX
Virpi KouhiaHeikki Purhonen
SAFIR puoliväliseminaari20.-21.1.2005
15
WATER
STEAM
WATER+STEAM MIX
PRIMARY SIDE
WATER
STEAM
SECONDARY SIDE
NITROGEN
STEAM+NITROGEN MIX
LOOP 1 SG LOOP 3 SG
PRESSURIZER
UPPERPLENUM
CORE
LOWERPLENUM
DOWN-COMER
HOT LEGINLET
COLD LEGOUTLET
COLD LEG COLD LEG
SGSECONDARY
SIDE
SGSECONDARY
SIDE
WATER+NITROGEN MIX
LTY/YTYPACO:
EsilaskentaLRHRS-transientti, 5-rivimalli
Tilanne 9500 sekunnin jälkeen
Psec, sg1 ~ 0.2 bar
Tsec, sg1 ~ 62 °C
Water level: ~ 4.15 m
Ttubes ~ 215 °CWater level ~ +8.37m
~21 bar
~110 °C
P = 50,4 kW
~ 21 bar, 216 °C
~ 22 bar, 90 °C
Psec, sg3 ~ 0.2 bar
Tsec, sg3 ~ 215 °C
Water level: +0 m
Ttubes ~ 62 °C
Virpi KouhiaHeikki Purhonen
SAFIR puoliväliseminaari20.-21.1.2005
16
WATER
STEAM
WATER+STEAM MIX
PRIMARY SIDE
WATER
STEAM
SECONDARY SIDE
NITROGEN
STEAM+NITROGEN MIX
LOOP 1 SG LOOP 3 SG
PRESSURIZER
UPPERPLENUM
CORE
LOWERPLENUM
DOWN-COMER
HOT LEGINLET
COLD LEGOUTLET
COLD LEG COLD LEG
SGSECONDARY
SIDE
SGSECONDARY
SIDE
WATER+NITROGEN MIX
LTY/YTYPACO:
EsilaskentaLRHRS-transientti, 5-rivimalli
Tilanne 14000 sekunnin jälkeen
Psec, sg1 ~ 0.2 bar
Tsec, sg1 ~ 62 °C
Water level: ~ 4.10 m
Ttubes ~ 224 °C
P = 50,4 kW
~ 25 bar, 225 °C
~ 26 bar, 110 °C
Psec, sg3 ~ 0.2 bar
Tsec, sg3 ~ 224 °C
Water level: +0 m
Ttubes ~50..70 °C Water level ~ +8.45m
~25 bar
~104 °C
Virpi KouhiaHeikki Purhonen
SAFIR puoliväliseminaari20.-21.1.2005
17
PROJEKTIEHDOTUKSEN LAATIMINEN OECD:lle
SISÄLTÖ:• BACKGROUND AND OBJECTIVES• SCOPE OF WORK• SCHEDULE• DELIVERABLES• EXPERIMENTAL FACILITY
PACOPACTEL OECD Project Planning
Virpi KouhiaHeikki Purhonen
SAFIR puoliväliseminaari20.-21.1.2005
18
PROJEKTIEHDOTUKSEN LAATIMINEN OECD:lle
BACKGROUND AND OBJECTIVES• OECD SETH, OECD PKL, OECD ROSA• non-condensable gases• vertical steam generators • scaling of experiments• validation of computer codes
PACOPACTEL OECD Project Planning
Virpi KouhiaHeikki Purhonen
SAFIR puoliväliseminaari20.-21.1.2005
19
PROJEKTIEHDOTUKSEN LAATIMINEN OECD:lle
SCOPE OF WORK• midloop operation, 3 experiments
– LHRHS with closed primary circuit– LHRHS with open primary circuit– open experiment, chosen by participants
PACOPACTEL OECD Project Planning
Virpi KouhiaHeikki Purhonen
SAFIR puoliväliseminaari20.-21.1.2005
20
PROJEKTIEHDOTUKSEN LAATIMINEN OECD:lle
SCHEDULE• 36 months from starting date of project
DELIVERABLES• Quick Look Report of each test• Final Data Report of each test• Final Project Report
PACOPACTEL OECD Project Planning
Virpi KouhiaHeikki Purhonen
SAFIR puoliväliseminaari20.-21.1.2005
21
PROJEKTIEHDOTUKSEN LAATIMINEN OECD:lle
EXPERIMENTAL FACILITY• modified PACTEL• 2 vertical steam generators added• 1 MW, 8.0 MPa, 1:350
PACOPACTEL OECD Project Planning