蒸汽发生器传热管位移与速度响应的损伤识别方法取得新思路

蒸汽发生器也叫蒸汽热源机(俗称锅炉)是利用燃料或其他能源的热能把水加热成为热水或蒸汽的机械设备。锅的原义是指在火上加热的盛水容器，炉是指燃烧燃料的场所，锅炉包括锅和炉两大部分。《特种设备安全监察条例》中对锅炉的范畴规定，锅炉内胆水容量>30L属于压力容器，国家特种设备。模块蒸汽发生器直流管路内部结构不需要储水，小型内胆式锅炉(蒸汽发生器)水容量大多数<30L，所以不归技术监督部门监管，节省了安装、使用费用。

中国科学院力学研究所与中国核动力研究设计院合作提出基于传热管位移与速度响应的损伤识别方法。准确识别传热管中不同位置与不同程度的损伤;在流速较低时，可以准确识别结构损伤程度。该研究还进一步讨论了非线性支承位置、测点数目等因素对损伤特征识别效果的影响。

蒸汽发生器是蒸汽动力装置的重要组成部分。电站锅炉、汽轮机和发电机是火力发电站的主机，因此电站锅炉是生产电能的重要设备。工业锅炉是在各种工业企业中提供生产和供暖所需的蒸汽的必不可少的设备。工业锅炉数量甚多，需要消耗大量燃料。利用生产过程中高温废气作为热源的余热锅炉对节能有重要作用。船用锅炉装在各种船舶上，所产生的蒸汽用于驱动蒸汽动力机械。机车锅炉作为蒸汽机车的主要设备尚有一定的应用。锅炉承受高温高压，安全问题十分重要。即使是小型锅炉，一旦发生爆炸，后果也十分严重。因此，对锅炉的材料选用、设计计算、制造和检验等都制订有严格的法规。

锅炉可按照不同的方法进行分类。锅炉按用途可分为工业锅炉、电站锅炉、船用锅炉和机车锅炉等;按锅炉出口压力可分为低压、中压、高压、超高压、亚临界压力、超临界压力等锅炉;按照结构原理划分可分为模块锅炉(模块蒸汽发生器)、内胆式锅炉。

蒸汽发生器主要是按照燃料分类的，可分为电磁蒸汽发生器、电蒸汽发生器、燃油蒸汽发生器、燃气蒸汽发生器等。蒸汽发生器主要适用于制衣厂，干洗店，饭店，馍店，食堂，餐厅，厂矿，豆制品厂等场所。

在强制循环蒸汽发生器中，二次侧工质的流动依靠给水泵的压头来实现，外力强迫二次侧工质一次流过传热管，依次经过预热段、蒸发段和过热段，产生过热蒸汽。因此，强制循环蒸汽发生器的循环倍率等于1。在一体化压水堆中普遍采用强制循环蒸汽发生器，堆芯和强制循环蒸汽发生器置于压力容器内，稳压器、主泵与压力容器形成一体化布置。

强制循环蒸汽发生器分为管外强制循环和管内强制循环两大类，管外强制循环是指二回路工质在传热管外流动，一回路冷却剂在传热管内流动;管内强制循环是指二回路工质在传热管内流动，一回路冷却剂在传热管外流动。管外强制循环蒸汽发生器在压水堆核电站中有采用，管内强制循环蒸汽发生器多用于舰船压水堆核动力装置。

主回路系统，是使反应堆冷却剂在规定压力、温度的条件下进行循环的系统，亦称反应堆冷却剂系统、一回路主系统。一次冷却剂系统是压水堆核电厂中的核心系统，其功能为：①在核电厂正常运行期间，由反应堆冷却剂冷却堆芯，同时导出堆芯产生的热量，通过蒸汽发生器加热二回路侧水产生蒸汽发电;在其他工况下为堆芯提供冷却条件。②控制一次冷却剂中的硼含量以补偿和控制反应性。③以一次冷却剂系统的压力边界作为防止放射性物质向外释放的一道重要屏障。④冷却剂兼作慢化剂和反射层。

新闻来源:中国科学院

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