核电厂满足单一故障准则起升机构设计特点分析
- 格式:doc
- 大小:386.50 KB
- 文档页数:7
核电汽轮机结构设计及运行特点研究发布时间:2023-03-10T08:21:12.318Z 来源:《中国科技信息》2022年10月20期作者:黄明琛[导读] 核电站的工作是把反应堆的裂变链反应中释放的能量转化成电能,是未来国家发展的主要能源。
以核电站技术特性为出发点,对压水堆核电站及其相关热循环进行深入的研究,以期对其理论和实际应用具有重要的指导意义。
黄明琛海南核电有限公司海南昌江 572700摘要:核电站的工作是把反应堆的裂变链反应中释放的能量转化成电能,是未来国家发展的主要能源。
以核电站技术特性为出发点,对压水堆核电站及其相关热循环进行深入的研究,以期对其理论和实际应用具有重要的指导意义。
基于此,本文对核电汽轮机的结构设计特点和运行特点进行分析,以此来供相关人士参考与交流。
关键词:核电汽轮机;结构设计;运行特点引言:压水堆核电站在使用期间,与燃煤电厂相比,其对环境的污染要小得多,而且不会产生有害的气体如SO2。
与气冷堆、重水堆、沸水堆相比,压水堆具有功率密度高、结构紧凑、安全、操作简单、技术成熟、造价低等优点,是当今世界上最广泛使用的核电站。
大亚湾核电站和秦山核电站都采用了压水堆构型,根据研究,在快速中子增殖堆技术尚未成熟之前,在国内核电站上使用压水堆具有较大的优势。
一、核电汽轮机的结构设计特点(一)汽缸配置和分缸压力在核电汽轮机中,蒸汽焓降很低,可以减少热工阶段。
因此,核电汽轮机一般分为高、低两级,不需要安装中压汽缸。
同时,汽轮机进、排汽、管路等各部分的能量损耗也相应增加。
由于核电汽轮机的进汽压力低,温度低,通常采用单层汽缸。
高压、低压汽缸均为分流式,因其体积流量较大。
低压汽缸的工作状态类似于火电机组的低压汽缸,但由于半速汽轮机的低压汽缸尺寸较大,为了减小汽缸的热应力、螺栓应力,低压汽缸的数目也要增大[1] (二)核电汽轮机转速的选择当汽轮机功率增加时,由于结构强度和气体动力的制约会加强,因此,通过增加汽轮机的背压、减小排汽体积流量来减少剩余速度损耗,从而使机组的热效率下降。
核电厂系统与设备知识点2020年前要新建核电站31座,今后每年平均需要建设两个百万千瓦级核电机组我国发展核电的基本政策是:坚持集中领导,统一规划,并与全国能源和电力发展相衔接;核电政策:自主,国产化,与压水堆配套;引进的基础上,消化,改进,国产化。
在核电布局上优先考虑一次能源缺乏、经济实力较强的东南沿海地区。
坚持“质量第一,安全第一”,坚持“以我为主,中外合作”我国确定发展压水堆核岛:一回路系统及其辅助系统、安全设施及厂房。
常规岛:汽轮发电机组为核心的二回路及其辅助系统和厂房。
配套设施:除核岛、常规岛的其余部分。
压水堆核电厂将核能转变为电能是分四个环节,在四个主要设备中实现的:1)核反应堆:将核能经转变为热能,并将热能传给反应堆冷却剂,是一回路压力边界的重要部件。
2)蒸汽发生器:将反应堆冷却剂的热量传递给二回路的水,使其变为蒸汽。
在此只进行热量交换,不进行能量形态的转变;3)汽轮机:将蒸汽的热能转变为高速旋转的机械能;4)发电机:将汽轮机传来的机械能转变为电能。
大亚湾核电厂共有348个系统核电厂平面布置原则:a.区分脏净,脏区尽可能在下风口.满足工艺要求,便于设备运输,减少管线迂回纵横交叉.反应堆厂房为中心,辅助厂房,燃料厂房设在同一基岩的基垫层上,防止因厂房承载或地震所产生的沉降差导致管线断裂.以反应堆厂房为中心,辅助厂房,燃料厂房,主控制室应急柴油发电机厂房四周.双机组厂可采用对称布置,公用部分辅助厂房.布置分区:核心区、三废区、供排水区、动力供应区、检修及仓库区、厂前区核心区布置按反应堆厂房与汽轮机厂房的相对位置,有T型与L型布置:T型:汽轮机叶片旋转平面与安全壳不相交.占地大,单独汽机厂房。
L型:汽轮机叶片旋转平面与安全壳相交,须设置防止汽轮机飞车时汽轮机叶片对安全壳和冲击的屏障.占地少,两台以上机组可公用汽轮机厂房,仅用一台吊车。
我国采用T型布置。
安全分级的目的是正确选择用于设备设计、制造、检验的规范标准安全功能:1 安全停堆和维持安全停堆状态;2 停堆后余热导出;3 事故后防止放射性物质释放,以保证放射性物质释放不超过容许值。
核电厂运行维护管理的优化研究摘要:本文研究了核电厂运行维护管理的优化,提出了一种基于风险评估的维护策略,通过对设备的故障率、维修时间和维修成本等因素进行综合分析,确定了最优维护周期和维护方式,从而提高了核电厂的运行效率和安全性。
关键词:核电厂;运行维护管理;优化方法前言:核电厂是一种高风险、高技术含量的能源设施,其运行维护管理的优化对于保障核电厂的安全稳定运行至关重要。
本文旨在探讨如何通过优化运行维护管理,提高核电厂的效率和安全性,为核能行业的可持续发展做出贡献。
一、核电厂运行概述核电厂是一种利用核能产生电能的设施,其运行过程主要包括核反应、热能转换和发电三个阶段。
在核反应阶段,核燃料在反应堆中发生裂变或聚变反应,释放出大量的热能。
这些热能通过冷却剂传递到蒸汽发生器中,使水蒸气产生,进而驱动涡轮机转动,最终产生电能。
核电厂的运行需要严格的安全措施和监管,以确保核反应的稳定和安全。
核电厂还需要进行定期的检修和维护,以保证设备的正常运行和安全性。
此外,核电厂还需要处理核废料和放射性废水等有害物质,以减少对环境的影响。
总的来说,核电厂的运行需要高度的技术和管理水平,以确保其安全、高效、环保的运行。
二、核电厂运行维护管理的优化方法1、设备的定期检查和维护核电厂是一种高度复杂的设施,需要定期进行检查和维护,以确保设备和系统的正常运行。
这是非常重要的,因为任何设备或系统的故障都可能导致严重的后果。
因此,核电厂必须定期检查设备的状态,清洁设备,更换损坏的部件等。
定期检查设备的状态是非常重要的,因为这可以帮助工作人员及时发现任何潜在的问题。
如果设备出现故障,可能会导致设备停机,从而影响核电厂的运行。
因此,定期检查设备的状态可以帮助工作人员及时发现问题并采取必要的措施。
清洁设备也是非常重要的,因为这可以确保设备的正常运行。
如果设备被污染或堵塞,可能会导致设备出现故障,从而影响核电厂的运行。
因此,定期清洁设备可以确保设备的正常运行,并减少设备故障的风险。
核电汽轮机结构设计及运行特点分析发布时间:2022-05-04T10:00:40.360Z 来源:《当代电力文化》2022年1期作者:丁浩[导读] 将核电厂技术特点作为研究的起点,分析压水堆核电站及相应的热力循环系统,丁浩福建福清核电有限公司福建福清 350318摘要:将核电厂技术特点作为研究的起点,分析压水堆核电站及相应的热力循环系统,通过对核电汽轮机技术特点进行探讨,分析在设计和结构上的应用特点,为理论及实践应用提供有力的支持。
核电厂的工作就是将核燃料轴在反应堆的裂变链式反应中产生的热量转变为电能,是我国目前重要的发电厂。
核燃料发生裂变反应主要通过热能的方式表现出来,通过一次、二次冷却剂的栽带和转变,通过蒸汽驱动汽轮发电机发电。
核电厂根据反应堆的不同可分为轻水堆核电厂、重水堆核电厂、石墨气冷堆发电常等。
轻水堆发电厂还可分为压水堆和沸水堆;石墨气冷堆可分为天然铀气冷堆及高温冷堆。
关键词:核电汽轮机;结构设计;运行特点在压水堆核电厂的运行过程中,向环境排放的放射性物质相比火电厂中粉煤灰排放的放射性物质含量较低,不会产生二氧化硫等有害气体。
相比气冷堆、重水堆、沸水堆等对比,压水堆的特点为功率密度高、结构紧凑、安全、操作简便、技术成熟、造价成分低等,因此成为了目前世界范围中核电厂最常用的类型。
我国的大亚湾、秦山等核电厂都采用的是压水堆类型发电,根据研究,在快中子增殖堆等发展成熟前,压水堆在我国核电厂的应用中有极大的优势。
一、关于压水堆核电厂压水堆核电厂就是通过压水反应堆通过核裂变能转变为热能,然后再形成蒸汽从而发电的核电厂。
压水堆的堆芯放置在压力容器中,水不仅是慢化剂,还是核心内燃料元件的一次冷却剂,能够将堆芯的热量带入蒸汽发生器的一次侧,传递到二次侧的水,在温度降低后再次进入堆芯,从而形成循环。
蒸汽发生器的二次侧中的水吸收热量,形成了具有一定压力的饱和蒸汽或微过热蒸汽,进入到汽轮机中做功。
做功完成后的蒸汽会进入到凝汽器中凝结成水,水泵再传输到蒸汽发生器二次侧,以此完成二回路系统[1]。
核电厂满足单一故障准则起升机构设计特点分析作者:沈艳祥周超周洋来源:《科技视界》2016年第09期【摘要】本文根据国内外核电厂起重机设计标准和规范,对满足单一故障准则起升机构的设计特点进行了详细介绍和分析,有利于提高我国核电厂起重设备的安全性能,对起重设备的设计有一定参考价值。
【关键词】单一故障;起升机构;安全功能0 前言单一故障准则是指在单一故障情况下,部件(设备)、系统、核动力厂不能丧失预计安全功能。
对于起升机构,其满足单一故障准则的具体表现为:在发生断电、SSE地震事件、零部件故障时,应保证不发生临界载荷跌落事故,即在发生单一故障时,不要求设备继续正常运行,但应有措施能够将载荷转移到安全区域,设备在修复后能够恢复正常运行。
本文结合国内外起重设备标准和规范,对满足单一故障准则起升机构的设计特点进行了介绍,并做了详细分析。
1 起升机构布置及分析[1-2]1.1 带安全制动器的单驱动起升机构如图1所布置的起升机构包含1个驱动电机、1个减速器、1个运行制动器、1个紧急制动器和1个安全制动器。
紧急制动器作为备用,延迟运行制动器动作,延迟时间通过电气设置。
安全制动器位于卷筒上,当起升机构发生超速、传动链损坏、停电或事故断电时,安全制动器进行制动,直接抱住卷筒,防止载荷跌落。
该布置方式的最大特点是在卷筒的轮缘上设置安全制动器,是国内起重设备厂家普遍采用的一种结构形式。
图1 带安全制动器的单驱动起升机构1.2 双减速器单驱动起升机构图2 双减速器单驱动起升机构如图2所示,双减速器起升机构。
1个驱动电动机连接到2个独立的减速器高速轴,机构设置1个运行制动器和1个紧急制动器,紧急制动器延时动作。
这是典型的闭环布置形式,当一条起升传动链失效时,另一条传动链可以保持住载荷,保证载荷不会跌落。
1.3 双起升机构双起升机构布置形式如图3所示。
将2个起升机构组合成1个冗余的起升机构。
这种布置将2个独立起升卷筒中的钢丝绳卷绕到同一个滑轮组。
核能发电系统设计与分析一、引言核能是一种高效、清洁的能源形式,被广泛用于发电系统。
本文将探讨核能发电系统的设计和分析,重点关注其结构和性能。
二、核能发电系统的结构核能发电系统由核反应堆、蒸汽发生器、蒸汽涡轮发电机组和冷却系统等组成。
1. 核反应堆:核反应堆是核能发电系统的核心组件。
它通常由反应堆压力容器、燃料装载机构和控制系统等组成。
其中,反应堆压力容器承载核燃料和控制系统,是核能发电系统的重要组成部分。
2. 蒸汽发生器:蒸汽发生器利用核反应堆产生的热能,将水转化为蒸汽,供给蒸汽涡轮发电机组。
蒸汽发生器具有高效能的特点,是核能发电系统中重要的热能转换设备。
3. 蒸汽涡轮发电机组:蒸汽涡轮发电机组是核能发电系统中的功率转换装置,将蒸汽的动能转化为电能。
它由高速旋转的涡轮驱动发电机,产生电能。
4. 冷却系统:冷却系统用于控制核反应堆的温度,确保其正常运行。
常用的冷却介质包括水和气体。
冷却系统对核能发电系统的安全性和效率起着重要的作用。
三、核能发电系统的性能分析核能发电系统的性能可以从以下几个方面进行分析。
1. 发电效率:核能发电系统具有高效能的优势。
核反应堆产生的热能转化为电能的效率通常在40-45%之间,远高于传统火电厂的效率。
2. 资源利用率:核能是一种可持续的能源形式,核燃料资源富集,并可以高效利用。
核能发电系统能够高度利用核燃料,减少能源的浪费。
3. 环境友好性:相比传统的化石燃料发电,核能发电系统几乎不产生二氧化碳等温室气体,对环境的污染较少。
但是,核能发电系统需要妥善处理核废料,以确保环境的安全。
4. 安全性:核能发电系统的安全性是设计和运营的重中之重。
核反应堆的控制系统、防护屏蔽和事故应急预案等都是确保系统安全的关键。
四、核能发电系统的未来趋势随着能源需求的增长和环境问题的日益突出,核能作为一种清洁的、高效的能源形式,有望在未来得到进一步发展和应用。
以下是一些核能发电系统的未来趋势。
1. 第四代核能发电技术的推广:第四代核能发电技术具有更高的安全性、高效能和资源利用效率,有望在未来得到推广应用。
概率安全评价在核电厂设计和运行期间的技术特征及应用摘要:概率安全评价(PSA),也称为概率风险评价(PRA),随着多年的发展,在核电厂中的应用越来越广泛,逐渐成为了核电领域不可或缺的一部分。
国家核安全局2010年发布了技术政策《概率安全分析技术在核安全领域中的应用》,提出积极地、有步骤地推动概率安全分析技术在国内核安全领域中的更深层次应用;2016年发布的《核动力厂设计安全规定》中要求“必须在核动力厂的整个设计过程中进行全面的确定论安全评价和概率论安全评价,以保证在核动力厂寿期内的各个阶段满足全部设计安全要求。
”PSA作为核电厂定量评价的重要工具得到了广泛地应用。
关键词:概率安全;核电厂;运行1 概率安全评价1.1 PSA简介PSA通过结构化、集成化的逻辑分析评估复杂系统的风险,综合运用事件树、故障树等方法按事故进程和缓解措施构建出风险模型,集成各类定性和定量信息,进行模型量化、不确定性分析和重要度排序。
经过多年的实践,逐渐形成了风险指引型的监管方法。
该方法不仅仅依赖于风险信息,更强调将确定论安全分析与PSA紧密结合,辩证地对事故风险加以分析研究,形成以确定论、概率论两大方法论为支柱的模式对事故进行全面整体分析。
风险指引方法在整体决策过程中,首先应满足现有的法规体系,不仅要考虑确定论的判据,即安全裕量、纵深防御,还要考虑概率论的判据,即风险评价及其累积效应。
综合分析多种因素,进而给出科学合理的整体决策。
1.2 PSA发展历程20世纪70年代,WASH-1400研究报告的发表,标志着PSA技术在包括核电领域在内的所有工业领域第一次应用。
1979年美国三里岛核电站发生事故后,事故调查委员会建议广泛地采取PSA技术,为传统的确定论方法做补充。
20世纪90年代,美国几乎所有的核电厂都通过PSA技术分析完成了IPE评估,一部分核电厂完成了IPEEE评估,PSA在核能安全分析领域也得到了普及,方法逐渐成熟。
核电站电力系统的优化配置与运行研究核电站作为一种重要的清洁能源发电方式,在当前社会中起着举足轻重的作用。
而核电站的电力系统优化配置与运行研究,对于确保核电站的安全稳定运行具有重要意义。
本文将就核电站电力系统的优化配置与运行进行探讨。
一、核电站电力系统的组成与特点核电站的电力系统主要由发电机、变压器、断路器、隔离开关、配电设备以及控制保护系统等组成。
核电站电力系统的特点是供电可靠性要求高、负荷波动性小、运行可靠性要求高。
为了确保核电站的电力系统能够安全平稳地运行,必须对其进行合理的优化配置与运行管理。
二、优化配置的主要内容1. 发电机组合优化:核电站的发电机组合应根据实际情况选择合适的发电机组合方式,以提高发电效率并满足不同负荷要求。
2. 变压器配置优化:变压器配置的合理性直接影响到核电站的输电效率和电能损耗情况,应根据实际需要对变压器进行配置优化。
3. 配电系统设计优化:核电站的配电系统设计应考虑到安全可靠性和供电稳定性,合理设计配电系统布局,避免单点故障发生。
三、运行管理的关键措施1. 定期检修维护:核电站的电力设备应定期进行检修维护,确保设备性能良好、运行稳定。
2. 运行监控系统:建立完善的运行监控系统,实时监测核电站电力系统的运行状态,及时发现并处理问题。
3. 事故应急预案:制定详细完备的事故应急预案,以确保在意外情况下能够及时做出应对措施,保障核电站电力系统的安全。
四、结论核电站电力系统的优化配置与运行管理对于核电站的安全高效运行至关重要。
通过合理的优化配置和严格的运行管理,可以提高核电站的发电效率、降低运行成本,保障核电站的稳定供电。
希望各相关部门和企业能够重视核电站电力系统的优化配置与运行研究,共同推动核电行业的发展。
核电厂反应堆保护系统设计准则反应堆保护系统是核电厂重要的安全系统。
它对于限制核电厂事故的发展、减轻事故后果,保证反应堆及核电厂设备和人员的安全、防止放射性物质向周围环境的释放具有十分重要的作用。
它监测电厂重要的参数,对安全信号进行必要的采集、计算、定值比较、符合逻辑处理,当选定的电厂参数达到安全系统整定值时,自动地触发反应堆紧急停堆和/或驱动专设安全设施动作,以实现并维持电厂的安全停堆工况。
1 设计准则反应堆保护系统的设计须满足以下设计准则:1.1 自动保护除非出现危险工况到要求保护动作之间有足够长的时间允许操纵员手动操作,否则所有保护动作都应是自动的。
保护动作一旦触发就应进行到底。
除非操纵员有意识地操作逐个部件来终止专设安全设施动作。
只有系统级驱动信号被复位后,才允许操纵员进行部件级手动复位。
部件复位的一个原因是如果发生安全功能的误驱动,可通过部件复位来终止安全功能。
1.2 单一故障准则反应堆保护系统具有足够的冗余度,保证不会因为单一故障而丧失保护功能。
应考虑发生在系统内部的、发生在辅助系统中的以及由外部原因引起的故障。
即使在一个通道旁通用于试验或维护的情况下,安全系统内一个可信的单一故障不会阻止系统级保护功能的触发或完成。
即使在安全系统因单一故障退化的情况下,系统也包含足够的冗余以满足性能要求。
安全系统内的单一故障不会导致II类工况事件发展成为III类工况事件或III类工况事件发展成为IV类工况事件。
冗余序列间的连接或与非安全系统间的信号连接包含隔离装置。
隔离装置是经过测试的,以确保如物理损坏、短路、开路、输出终端电压故障等可信的故障不会反向传播到隔离装置的输入端。
隔离装置确保非安全系统内的可信单一故障不会降低安全系统的性能。
为防止共模故障,采用了诸如功能多样性、物理隔离、试验以及在设计、生产、安装和运行过程中采取行政控制等附加方法。
保护系统的另一个设计目标是将误停堆和专设安全设施误驱动的概率降至最低。
核电汽轮机结构设计及运行特点研究摘要:在我国核电发展迅速的今天,人们对核能的重视也日益增加。
核电与火电同为蒸汽,但在设计、制造、安装、运行等方面,与传统的火电机组相比,仍有一定差距。
本文通过对相关文献、成果的调查,完成了对核电机组特性的分析研究。
关键词:核电汽轮机;特点;比较研究引言世界核能发展经历了近五十年的发展,核能是一种技术日趋成熟、安全可靠、具有较大供给能力的清洁能源。
通过与传统的火电机组的对比分析,可以看出其独特的结构特征,并与传统的火电机组进行了对比。
1 核电厂汽轮机概述涡轮机是一种蜗轮机械,它把蒸汽的热量转化为机械能。
其主要应用于热电厂,作为驱动发电机的动力。
在使用矿物燃料(煤,石油,天然气)和核燃料的电厂,其原动力主要是使用涡轮。
有时候,为了改善发电厂的经济和安全,蒸汽涡轮机也被用于驱动水泵。
从汽轮机中产生的高温、高压蒸汽通过主汽阀和调节阀进入汽轮机。
汽轮机排气口的气压远小于进汽压力,在此压差的作用下,蒸汽流向排气口,使其压力、温度逐步下降,一部分热量转化为涡轮转子转动的机械能。
完成了工作的蒸气叫做无热,它通过排出孔进入凝汽器,在低温下凝结成水。
该冷凝水通过冷凝泵输送到蒸汽发生器,形成一个密闭的热循环。
为使凝汽器内的无水蒸汽排出,使凝汽器内的冷凝温度降低,需要通过循环水泵持续地给凝汽器输送冷却水。
由于透平机的尾端与冷凝器之间不能完全密封,而且其内部的压力比外界大气要低,所以会有气体从冷凝器中渗出,最后流入到冷凝器的壳面。
如果在凝汽器中积聚了大量的气体,就会增加凝汽器的压力,造成蒸汽机的无用功。
同时,积聚的气体也会使乏汽的凝结放热加剧。
这两种方法都会降低冷凝器的热循环效率,因此需要将冷凝器壳体一侧的气体排出。
2核电汽轮机结构设计涡轮机包括一个旋转段和一个固定段。
涡轮旋转部分组成的转子由主轴叶轮(或转鼓)、动叶栅、联轴器和安装于轴上的其他组件组成。
叶轮、主轴和联轴节将蒸汽施加到发电机或其他装置上,并带动其转动。
核电厂桥、门式起重机防单一故障特性要求贺小明;奚梅英;翁晨阳【摘要】According to the specification ASME NOG-1-2010, requirements on anti-single-fault characteristic for overhead and gantry cranes are studied in the paper, with concentration on single fault characteristic of hoisting mechanism , steel rope winding system, trolley and bridge drive mechanism for Class I cranes. The paper also introduces the structure layout, parts design requirements, etc. , which is helpful for establishment of national nuclear power specification standard system and automation research and development of fueling and refueling equipment of nuclear power plants.%依据ASME NOG -1 - 2010规范,对桥、门式起重机防单一故障特性的要求进行研究,重点分析了I类起重机的起升机构、钢丝绳卷绕系统、小车和桥架驱动机构的防单一故障特性,并对其机构布置、部件设计要求等进行了介绍,有益于我国核电规范标准体系的建立和核电厂装换料设备的自主化研发.【期刊名称】《起重运输机械》【年(卷),期】2012(000)009【总页数】7页(P88-94)【关键词】核电厂;桥、门式起重机;防单一故障特性;分析【作者】贺小明;奚梅英;翁晨阳【作者单位】上海核工程研究设计院上海200233;上海核工程研究设计院上海200233;上海核工程研究设计院上海200233【正文语种】中文【中图分类】TH2150 前言美国核电厂起重机委员会最初成立于1976年。
核电站环行起重机单一故障保护起升机构
顾翠云;武建平;高秀芬
【期刊名称】《起重运输机械》
【年(卷),期】2012(000)004
【摘要】This paper introduces several driving systems of single failure protection hoisting mechanism of circular crane for nuclear power station and analyzes their performance characteristics and safety to provide designers and users with reference for model selection.%介绍了核电站环行起重机几种满足单一故障保护要求的起升机构传动系统,分析了它们的性能特点安全性,为设计者和使用单位选型提供参考.
【总页数】3页(P80-82)
【作者】顾翠云;武建平;高秀芬
【作者单位】太原重型机械集团有限公司太原030024;太原重型机械集团有限公司太原030024;太原重型机械集团有限公司太原030024
【正文语种】中文
【中图分类】TM623
【相关文献】
1.核电站环行起重机起升机构的可靠性分析
2.起升机构单一故障保护的实现
3.起重机械起升机构正反向接触器故障保护分析
4.核岛环行起重机起升机构瞬时偏移特
性分析5.冶金起重机械整治工作中对“起升机构应具有正反向接触器故障保护功能”的分析
因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
核电厂专用起重机设计准则核电厂专用起重机设计准则核电厂的起重机是核电站施工和运营中不可缺少的重要设备,它们需要保证安全性和可靠性。
下面介绍一些核电厂专用起重机的设计准则。
一、起重机的选型核电厂起重机的选型应该根据使用场合、起重量、运行环境等多种因素进行综合考虑。
在选型过程中应当设计考虑到起升高度、工作速度、操作方式、起重物体和货叉、工作环境和应力状态,同时还要充分考虑起重机维护难度和安全性等多种因素。
二、起重机的结构设计核电厂起重机的结构设计应当考虑到最大的起重量、最高的运行速度和最大的精度等多种因素。
同时,在起重机的结构设计中也需要注重各个部分的可靠性和安全性,比如运行机构、安全装置等。
此外,需要根据起重物的不同性质和特点,选取适当的工作机构,如磁铁、电磁吸盘或夹具等。
三、起重机的使用环境核电厂起重机的使用环境非常苛刻,因此在设计中必须考虑周全。
它们需要在高温、高压、高辐射、灰尘和水等恶劣条件下进行运行,所以在设计时必须做足防护措施,同时对起重机进行定期维护和更新,以确保整个系统的可靠性和安全性。
四、起重机的安全保障措施核电厂起重机的安全保障措施包括了必要的安全门、防护罩、防护装置和安全感应器等,同时还要进行紧急停机和报警等功能的设计。
在使用中也需要特别注意防止起重机的超载、不平衡等危险情况的发生,以确保人员和设备的安全。
综上所述,核电厂专用起重机的设计需要经过全面的考察和综合掌握。
设计时需要充分考虑不同环境下的使用情况,并进行适当的安全保障和维护,以确保核电厂起重机的可靠性和安全性,真正为核电站的建设和运营提供高效的支持和服务。
Technological Process浅析核电安全级DCS设计原则及流程杨占杰1艾九斤$李京帅彳(1•中核第四研究设计工程有限公司石家庄050021)(2.中国核电工程有限公司北京100840)摘要:核电站安全级DCS(集散控制系统)设计文件繁多,在工厂制造阶段田湾5号、6号机组项目核电DCS设备出版文件有2500多份。
本文从设计过程和相关设计文件角度介绍了DCS设计整个过程,包括工厂设计阶段的需求设计分析、基本系统设计、软硬件需求设计阶段、软硬件详细设计阶段、产品实现等阶段,为DCS监造和管理提供了參考。
关键词:设计DCS流程Design Principle and Process of Safety Grade DCS in Nuclear Power PlantYang Zhanjie1Ai Jiujin2Li Jingshuai2(1.China Nuclear fourth research and Design Engineering Co.,Ltd.Shijiazhuang050021)(2.China Nuclear Power Engineering Co.,Ltd.Beijing100840)Abstract There are many documents in the design of safety-grade DCS(Distributed Control System)for nuclear power plants.During the manufacturing stage of the plant,there are more than2500published documents of DCS equipment for Nuclear Power Plants of Unit5and6project in Tin Wan.This paper introduces the whole process of DCS design from the point of view of design process and related design documents,It includes the requirement analysis,basic system design,software and hardware requirement design,software and hardware detailed design, product realization and so on.It provides a reference for the management in the process of DCS supervision.Key words Design DCS Process中图分类号:TB497文章编号:2095-2465(2021)03-0014-04文献标识码:BDOI:10.19919/j・issn.2095-2465・2021・03.0051DCS简介DCS的概念就是集散控制系统,利用4C(计算机-Computer,通讯-Communication.显示_ Cathode Ray Tube、控制-Control)技术组成的控制系统,将工业生产等进行集中控制、分散处理。
核电厂应急柴油发电机特点及调试管理核电厂应急柴油发电机是核电厂中的重要设备,其具有以下特点:1. 可靠性高:核电厂应急柴油发电机作为备用电源,必须能够在核电厂发生故障或停电时及时启动,并能稳定地供电。
其可靠性要求非常高,需要经过严格的设计、制造和测试,同时需要进行定期的维护和保养。
2. 运行稳定:核电厂应急柴油发电机需要能够稳定地运行一段时间,以保证核电厂在停电时能够正常转入应急供电状态。
在设计和调试过程中,需要考虑发电机的负荷能力、燃料供应、冷却系统等方面的参数,以确保其能够长时间稳定地供电。
3. 快速启动:核电厂应急柴油发电机需要能够迅速启动,以应对核电厂发生故障或停电时的紧急情况。
在设计和调试过程中,需要考虑启动系统的设计和性能,以确保能够在最短时间内启动发电机,并恢复供电。
4. 节能环保:核电厂应急柴油发电机需要考虑其能源消耗和环境影响。
在设计和调试过程中,需要采用节能环保的技术和措施,如优化燃烧系统、减少排放等,以提高能源利用效率和减少环境污染。
在核电厂应急柴油发电机的调试管理过程中,需要注意以下几个方面:1. 设备安装调试:在安装调试过程中,需要根据设备的安装要求进行安装,包括基础设施、冷却系统、燃料供应系统等。
需要进行设备的功能测试和负载测试,以确保设备的性能和运行稳定性。
2. 燃料管理:核电厂应急柴油发电机的燃料管理是非常重要的一环。
需要保证燃料的质量和供应的可靠性,同时需要进行定期的检查和清洗燃油系统,以确保燃油的正常供应和燃烧效果。
3. 定期维护:核电厂应急柴油发电机需要进行定期的维护和保养,包括设备的检查、清洁、润滑、更换零部件等。
还需要进行定期的功能测试和负荷测试,以确保设备的性能和运行稳定性。
4. 故障排除:在使用过程中,若发现设备出现故障需要及时进行排查和修复。
在故障排除过程中,需要根据设备的故障现象和维修经验进行排查,并进行相应的维修和更换零部件。
5. 安全管理:核电厂应急柴油发电机的安全管理非常重要,需要进行定期的安全检查和维护,包括设备的防火、防爆、防雷等措施。
单一故障准则在核电厂止回阀安全性分析中的应用常猛;彭雄俊;韩旭;宋祖荣;赵斌;李大波;孟利利;马驰【摘要】对核电厂中发生的几起止回阀失效案例进行了分析,阐述了“基于概率风险分析目标对止回阀相关设计应用单一故障准则”的论点.【期刊名称】《核安全》【年(卷),期】2014(013)002【总页数】5页(P35-39)【关键词】单一故障准则;止回阀;事故;失效【作者】常猛;彭雄俊;韩旭;宋祖荣;赵斌;李大波;孟利利;马驰【作者单位】环境保护部核与辐射安全中心,北京100082;中核核电运行管理有限公司,海盐314300;中国核电工程有限公司,北京100084;环境保护部核与辐射安全中心,北京100082;中国核电工程有限公司,北京100084;中国核电工程有限公司,北京100084;环境保护部核与辐射安全中心,北京100082;环境保护部核与辐射安全中心,北京100082【正文语种】中文【中图分类】TL334单一故障准则是一项在核能、化工及航天等领域中普遍应用的设计原则,该原则旨在通过冗余设计提高系统的可靠性,同时又不造成系统过于复杂[1]。
单一故障准则对全面研究系统的可靠性具有重要作用[2]。
止回阀是流体控制工程的基本元件,应用十分广泛,它通过制止流体逆流,起到限定流体流动方向,保护其他流体机械及管线安全的作用[3]。
在以往的核电厂安全分析中,通常认为止回阀属于一种非能动的高可靠性设备,不考虑其失效,其设计及安全评估中也不涉及对单一故障准则的应用[4,5]。
但随着核电厂实际运行经验的积累,越来越多的现场反馈信息显示,止回阀不但可能失效,而且其失效造成的后果也将非常严重。
在止回阀相关设计及安全评估中应用单一故障准则与否是我们面临的现实问题。
1 核电厂止回阀失效案例分析1.1 止回阀分类及其主要失效模式如图1所示,核电厂典型止回阀主要可分为旋启式、升降式、双碟式、斜碟式及截止型,其余的类型归类为未定义、未知及其他[6]。
核电厂满足单一故障准则起升机构设计特点分析
作者:沈艳祥周超周洋
来源:《科技视界》2016年第09期
【摘要】本文根据国内外核电厂起重机设计标准和规范,对满足单一故障准则起升机构的设计特点进行了详细介绍和分析,有利于提高我国核电厂起重设备的安全性能,对起重设备的设计有一定参考价值。
【关键词】单一故障;起升机构;安全功能
0 前言
单一故障准则是指在单一故障情况下,部件(设备)、系统、核动力厂不能丧失预计安全功能。
对于起升机构,其满足单一故障准则的具体表现为:在发生断电、SSE地震事件、零部件故障时,应保证不发生临界载荷跌落事故,即在发生单一故障时,不要求设备继续正常运行,但应有措施能够将载荷转移到安全区域,设备在修复后能够恢复正常运行。
本文结合国内外起重设备标准和规范,对满足单一故障准则起升机构的设计特点进行了介绍,并做了详细分析。
1 起升机构布置及分析[1-2]
1.1 带安全制动器的单驱动起升机构
如图1所布置的起升机构包含1个驱动电机、1个减速器、1个运行制动器、1个紧急制动器和1个安全制动器。
紧急制动器作为备用,延迟运行制动器动作,延迟时间通过电气设置。
安全制动器位于卷筒上,当起升机构发生超速、传动链损坏、停电或事故断电时,安全制动器进行制动,直接抱住卷筒,防止载荷跌落。
该布置方式的最大特点是在卷筒的轮缘上设置安全制动器,是国内起重设备厂家普遍采用的一种结构形式。
图1 带安全制动器的单驱动起升机构
1.2 双减速器单驱动起升机构
图2 双减速器单驱动起升机构
如图2所示,双减速器起升机构。
1个驱动电动机连接到2个独立的减速器高速轴,机构设置1个运行制动器和1个紧急制动器,紧急制动器延时动作。
这是典型的闭环布置形式,当一条起升传动链失效时,另一条传动链可以保持住载荷,保证载荷不会跌落。
1.3 双起升机构
双起升机构布置形式如图3所示。
将2个起升机构组合成1个冗余的起升机构。
这种布置将2个独立起升卷筒中的钢丝绳卷绕到同一个滑轮组。
每一个起升机构提供各自的载荷路径,当一个起升机构载荷路径部件失效时,另一个起升机构能够保持载荷不跌落,从而实现安全功能。
每个起升机构上都设置1个运行制动器和1个紧急制动器。
图3 双起升机构
2 钢丝绳卷绕系统
满足单一故障准则的钢丝绳卷绕系统通常包含2根钢丝绳,当1根钢丝绳断裂时,载荷由另一根钢丝绳承担,避免载荷跌落。
如图4所示,黑色和白色两根独立的钢丝绳,通过载荷平衡装置缠绕在卷筒、定滑轮组、动滑轮组上。
载荷平衡器能够将载荷均匀的分布在两根钢丝绳上,每根钢丝绳的承载能力都以最大起升载荷进行设计,即便1根断裂,另1根也有足够的强度承担载荷[1][3]。
图4 钢丝绳卷绕系统
3 断轴保护
断轴保护装置安装在卷筒的底部,当减速器轴或卷筒轴断裂时,断轴保护装置能够支撑住卷筒,不会发生更严重的跌落,保证卷筒不会与制动系统脱开,同时触发保护开关,发出报警,启动制动器动作,保持住载荷不跌落。
如图5所示,提供了一种断轴保护装置的布置形式。
图5 断轴支撑装置
4 防“冒顶”事故
“冒顶”是指动滑轮组向上运动与定滑轮组发生碰撞,严重时可导致钢丝绳被剪断。
为防止冒顶发生,NUREG-0554提供了两种应对方法。
第一种方法是在起升系统中设置力矩限制系统,用以吸收和控制发生碰撞时产生的动能,从而保护钢丝绳不被剪断。
第二种方法是设置两个相对独立的不同型式的行程限位开关,当动滑轮组触碰第一个行程开关时将停止起升运动;第二个为超行程开关在第一个行程开关失效时起作用,其设计理念是避免冒顶事故发生[4]。
美国针对第一种方法开发了一种安全保护系统,名为X-SAM系统,并取得了知识产权保护。
这个系统在减速器油池内设置了扭矩限制器,使其具有更高的热容量,当出现轮组碰撞、载荷卡阻等超载事故时,如果起升电机未能及时停转,具有良好的热容量可以为故障检测及安全装置动作提供时间,而不会导致扭矩限制器损坏。
在整个的工作过程中,扭矩限制器不会与载荷脱开,它所执行的功能是即使出现超载的情况,仍然只传递额定载荷产生的扭矩,进而阻
止起升卷筒继续转动而对起升机构产生破坏。
简而言之,第一种方法是依靠机械系统,第二种方法依靠电气系统,随着电气设备可靠性的逐步提高,业界也对于这两种方法的优略存在着分歧,而国内大部分采用的是第二种设计方法。
5 吊具
吊具是指安装在动滑轮组上、与起升载荷连接的部件,例如,吊钩、吊梁、轭等装置。
吊具的设计应保证能承受3倍于所吊运的最大载荷(静载和动载)而不发生永久变形[4]。
吊具安全性能主要体现在设计计算时采用较高的安全系数来实现。
6 其他安全措施
钢丝绳防叠绕监测装置,当钢丝绳发生错误缠绕现象,钢丝绳将碰撞防叠绕拨杆,拨杆触动限位开关动作,从而停止起升或下降[5]。
负载保护系统,在起升机构上设置带测力装置的负载限制系统,其测力信号可在司机室监控工作站显示,当起升载荷超过规定值时,将立刻切断起升电机电源。
传动链监测系统,通过两个编码器对比电机和卷筒的转速,实现对传动链的实时监控。
当监测到故障时,立即触发制动器动作。
超速保护装置,在电机内部设置超速开关,当电动机超速工作时,开关动作切断起升机构电机的电源。
7 结束语
单一故障准则起升机构在核电厂中广泛应用,例如,环形吊车、乏燃料容器吊车、装卸料机、新燃料升降机等,其根本要求是保证临界载荷不发生跌落,实现其安全功能。
【参考文献】
[1]ASME NOG-1-2010 Rules for Construction of Overhead and Gantry Cranes (Top Running Bridge, Multiple Girder)[S].
[2]NB/T 20234-2013核电厂专用起重机设计准则[S].
[3]贺小明,奚梅英,翁晨阳.核电厂桥、门式起重机防单一故障特性要求[J].起重运输机械,2012(9):88-94.
[4]SINGLE-FAILURE-PROOF RANES FOR NUCLEAR POWER[Z].
[5]李贺龙,梁文焘,周忠武,曹向阳,郭富强.起升机构单一故障保护的实现[J].装备制造技术,2014(8):282-284.
[责任编辑:王楠]。