第七章_反应堆主泵
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冷却剂泵一概述冷却剂泵的功能反应堆冷却剂泵,简称主泵,其主要功能是使一回路冷却剂形成强迫循环,从而把反应堆中产生的热量传送至蒸汽发生器,以产生蒸汽,推动汽轮机做功。
它是压水堆核电站的关键设备之一,也是反应堆冷却剂系统中唯一的回转机械设备。
冷却剂泵的基本要求a.能够长期在无人维护条件下安全可靠的工作b.便于维修,辅助系统简单c.主泵转动组件能提供足够转动惯量,以便在全厂断电情况下,利用主泵惰性提供足够冷却剂流量,使反应堆堆芯得到适当的冷却d.过流零部件表面采用奥氏体不锈钢,或者其它同等耐腐蚀材料e.带放射性的冷却剂泄漏要尽量少冷却剂泵的分类a.密封泵,也称屏蔽泵或无填料泵,泵的叶轮和电机转子连成一体,并装在同一密封壳体内,消除了冷却剂外漏的可能性,密封性能非常好b.立式单级离心泵,泵的电动机与水泵泵体分开组装,中间以短轴相接。
能基本保证一回路与环境的密封,电动机顶部装有惯性飞轮,在电源失去情况下,可延长主泵的惰转时间密封泵存在的问题a.密封泵效率低,一般泵组效率只有50~70%b.密封电动机大部分使用耐腐蚀材料制造,造价昂贵,难度较高c.密封电机若设飞轮,液体的阻力将使泵机组效率降到不可接受的程度,因此密封泵无飞轮,转动惯量通常很小,为保障反应堆安全,必须对主泵供电的可靠性做更严格的要求d.维修不方便立式单级离心泵的优点a.采用常规的鼠笼式感应电机,成本降低,效率提高,效率一般比密封泵高10~30%b.电机部分装有很大的飞轮,大大提高了机组的惰转性能,提高了发生断电事故时堆芯的安全性c.轴密封技术可以同样严格控制一回路冷却剂泄漏量,一般控制在200立方厘米/hd.维修方便,轴封结构更换仅需十小时左右二冷却剂泵的结构冷却剂泵的结构组成a.水力机械部件b.轴密封部件c.电动机驱动部件1.水力机械部件a.泵体包括泵壳、导叶、进水导管、叶轮、泵轴承,形状近似圆球形,材料为不锈钢b.热屏安装在叶轮上方,阻止反应堆冷却剂的热量向泵上部传导,避免轴承以及水力机械部件的轴封受到损坏。
核电站中的主泵系统作用与原理核电站是一种利用核反应产生热能,进而转化为电能的设施。
而核反应所产生的热能需要通过主泵系统来进行有效的传输和利用。
本文将介绍核电站中主泵系统的作用和原理。
一、主泵系统的作用主泵系统在核电站中起着至关重要的作用,主要包括以下几个方面:1. 提供冷却剂流动:核电站中的核反应需要大量的冷却剂来稳定温度,并将产生的热能传输出去。
主泵系统通过提供足够的冷却剂流动,确保核反应的稳定运行,并防止核反应堆超温。
2. 保持系统压力:主泵系统通过控制冷却剂的流动速度和压力,保持核反应堆内部的稳定压力。
这有助于维持核反应的持续进行,并确保核反应堆的安全性。
3. 供应动力设备:主泵系统不仅需提供核反应所需的冷却剂流动,同时也为核电站的其他设备提供动力。
例如,主泵系统可以为涡轮发电机提供动力,使其能够将核反应所产生的热能转化为电能。
4. 保障系统的稳定性:主泵系统在核电站中也起到维持系统稳定运行的作用。
通过控制和调节冷却剂的流动速度和压力,主泵系统能够稳定供应充足的冷却剂,确保核反应的平稳进行,减少系统故障和波动。
二、主泵系统的原理主泵系统是核电站中的核心组成部分,其工作原理主要包括以下几个方面:1. 冷却剂循环:主泵系统将冷却剂从反应堆中抽出,经过冷却器降温后再重新注入反应堆。
这种循环流动不仅有助于稳定冷却剂温度,还能将产生的热能传递给冷却剂。
2. 泵驱动:主泵系统通常由多个泵组成,为确保连续供应冷却剂,每个泵都需要有稳定的驱动力。
核电站中常采用电动泵作为主泵系统,通过电力驱动泵的运转,从而进行冷却剂的流动。
3. 压力控制:为确保核反应堆的安全性,主泵系统需要保持恰当的压力。
通过控制泵的流量和阀门的开闭来调节压力,确保核反应堆内的压力维持在安全范围内。
4. 自动保护:为应对突发情况,主泵系统还需要具备自动保护机制。
一旦发生异常情况,如压力过高或温度异常升高,主泵系统将会立即采取相应的措施,如停泵或调整泵的运行参数,确保核电站的安全运行。
第七章压水堆核电站的二回路系统及设备7.1 主蒸汽系统主蒸汽系统将蒸汽发生器产生的新蒸汽输送到主汽轮机和其他用汽设备及系统。
与主蒸汽系统直接相关的设备是:主汽轮机高压缸、汽轮机轴封系统(CET)、汽水分离再热器(MSR)、蒸汽旁路排放系统(GCT)、主给水泵汽轮机(APP)、辅助给水泵汽轮机(ASG)、除氧器(ADG)和蒸汽转换器(STR)。
三台蒸汽发生器顶部引出的三根外径为Φ812.8mm主蒸汽管,分别穿过反应堆厂房(安全壳);进入主蒸汽隔离阀管廊,并以贯穿件作为主蒸汽管在安全壳上的锚固点。
穿过主蒸汽隔离阀管廊后进入汽轮机厂房,然后合并为一根外径为Φ936mm的公共蒸汽母管,再将蒸汽引向各用汽设备和系统。
如图7.1所示。
在主蒸汽隔离阀管廊中的每根主蒸汽管道上装有一个主蒸汽隔离阀,其下游安装了一个横向阻尼器。
主蒸汽隔离阀上游的管道上装有7只安全阀,一个大气排放系统接头和一个向辅助给水泵汽轮机供汽的接头。
大气排放系统接头和辅助给水泵汽轮机供汽接头之所以要接在主隔离阀的上游,是考虑到当二回路故障蒸汽隔离阀关闭时大气排放系统和辅助给水系统还能工作。
在主蒸汽隔离阀两侧还接有一条旁路管,其上装有一个气动隔离阀,在机组启动时平衡主蒸汽隔离阀两侧的蒸汽压力,并在主蒸汽管暖管时提供蒸汽。
在汽轮机厂房内,从蒸汽母管上引出四根Φ631mm的管道与主汽轮机的四个主汽门相连,向汽轮机高压缸供汽。
此外,从蒸汽母管两头还引出二条通往凝汽器两侧的蒸汽旁路排放总管。
管上各引出6条通往凝汽器的蒸汽排放管,去主给水泵汽轮机、除氧器、蒸汽转换器、汽水分离再热器和轴封的供汽管。
两条蒸汽排放总管由一根平衡管线连接在一起。
(1)主蒸汽隔离阀主蒸汽隔离阀为对称楔形双闸板闸阀。
正常运行时全开,但在收到主蒸汽管线隔离信号后能在5秒内关闭。
隔离阀的执行机构是一个与氮气罐相连的液压缸。
氮气进入液压缸活塞的上部,其名义bar a。
氮气的膨胀力使隔离阀关闭。
第七章压水堆核电站的二回路系统及设备7.1 主蒸汽系统主蒸汽系统将蒸汽发生器产生的新蒸汽输送到主汽轮机和其他用汽设备及系统。
与主蒸汽系统直接相关的设备是:主汽轮机高压缸、汽轮机轴封系统(CET)、汽水分离再热器(MSR)、蒸汽旁路排放系统(GCT)、主给水泵汽轮机(APP)、辅助给水泵汽轮机(ASG)、除氧器(ADG)和蒸汽转换器(STR)。
三台蒸汽发生器顶部引出的三根外径为Φ812.8mm主蒸汽管,分别穿过反应堆厂房(安全壳);进入主蒸汽隔离阀管廊,并以贯穿件作为主蒸汽管在安全壳上的锚固点。
穿过主蒸汽隔离阀管廊后进入汽轮机厂房,然后合并为一根外径为Φ936mm的公共蒸汽母管,再将蒸汽引向各用汽设备和系统。
如图7.1所示。
在主蒸汽隔离阀管廊中的每根主蒸汽管道上装有一个主蒸汽隔离阀,其下游安装了一个横向阻尼器。
主蒸汽隔离阀上游的管道上装有7只安全阀,一个大气排放系统接头和一个向辅助给水泵汽轮机供汽的接头。
大气排放系统接头和辅助给水泵汽轮机供汽接头之所以要接在主隔离阀的上游,是考虑到当二回路故障蒸汽隔离阀关闭时大气排放系统和辅助给水系统还能工作。
在主蒸汽隔离阀两侧还接有一条旁路管,其上装有一个气动隔离阀,在机组启动时平衡主蒸汽隔离阀两侧的蒸汽压力,并在主蒸汽管暖管时提供蒸汽。
在汽轮机厂房内,从蒸汽母管上引出四根Φ631mm的管道与主汽轮机的四个主汽门相连,向汽轮机高压缸供汽。
此外,从蒸汽母管两头还引出二条通往凝汽器两侧的蒸汽旁路排放总管。
管上各引出6条通往凝汽器的蒸汽排放管,去主给水泵汽轮机、除氧器、蒸汽转换器、汽水分离再热器和轴封的供汽管。
两条蒸汽排放总管由一根平衡管线连接在一起。
(1)主蒸汽隔离阀主蒸汽隔离阀为对称楔形双闸板闸阀。
正常运行时全开,但在收到主蒸汽管线隔离信号后能在5秒内关闭。
隔离阀的执行机构是一个与氮气罐相连的液压缸。
氮气进入液压缸活塞的上部,其名义bar a。
氮气的膨胀力使隔离阀关闭。