图册(文件)编号30-H500201S-A01-02版次：B 状态：CFC 福建福清核电厂一期工程工程号0426子项号或系统号ABP子项或系统名称低压给水加热器系统设计阶段施工图设计工种系统设计图册(文件)名称低压给水加热器系统设计手册第2～5章图册(文件)序号批准F Q X 1 7 A B P0 0 2 E0 1 0 4 5G N本文件版权为华东电力设计院财产，未经本院许可不得转让或复制给第三方中国电力工程顾问集团华东电力设计院工程设计综合类甲级A131000025 工程勘察综合类甲级090001-kj2010年5月图册(文件)编号30-H500201S-A01-02版次：B 状态：CFC 福建福清核电厂一期工程文件名称：低压给水加热器系统设计手册章节名称：第2章功能第3章设计综述第4章设备说明第5章运行参数审定：审核：校核：编制：F Q X 1 7 A B P0 0 2 E0 1 0 4 5 GN 本文件版权为华东电力设计院财产，未经本院许可不得转让或复制给第三方中国电力工程顾问集团华东电力设计院工程设计综合类甲级A131000025 工程勘察综合类甲级090001-kj2010年5月2010.5.252010.5.202010.5.172010.5.12福建福清核电厂一期工程低压给水加热器系统设计手册第2～5章文件修改记录版本日期章节页码修改范围及依据A B 2008-12-252010-05-25首次出版1、根据福清核电厂业主意见QANF-600041-QCNB修改2、设计升版2. 功能2.1功能低压加热器给水系统的主要功能是：――利用汽轮机低压缸抽汽加热凝结水，提高回热系统热效率；――将低压加热器壳侧疏水和不凝结气体排向凝汽器和低压加热器疏水回收系统（ACO）；2.2 安全功能本系统不属于与任何核安全功能直接或间接相关的系统。
3. 设计综述3.1 设计基准和安全准则3.1.1 低压给水加热器系统满足下列要求：(a) 满足要求的热力性能(b) 防止蒸汽或疏水反向流动，以保护汽轮机(c) 在所有的运行工况下能安全可靠地运行(d) 在所有的运行工况下保证凝结水流向除氧器(e) 尽量减少加热器及其管道受腐蚀的程度(f) 尽量减少要进行更换的部件数(g) 保证加热器和抽汽管道有足够的疏水设施3.1.2 安全准则：本系统与核安全无关。
3.2 系统设计低压给水系统主要由双列、四级低压加热器及其抽汽、疏水系统组成。
按凝结水的流向依次为LP1、LP2、LP3、LP4低压加热器，每级低压加热器包括LPA列和LPB列两台低压加热器。
LPA列低压加热器中的LP1A、LP2A 两台低压加热器布置在同一个壳体内，称为“复合式加热器”，LPB列低压加热器中的LP1B、LP2B低压加热器也布置在同一个壳体内，也是“复合式加热器”，这两台复合式加热器分别布置在两台凝汽器喉部。
根据工艺流程低压给水系统可分为给水系统、抽汽系统、疏水系统和排气系统。
3.2.1 凝结水系统凝结水进入本系统后分成两路，分别送进LPA列和LPB列复合式加热器进行加热，在每台复合式加热器的给水进、出口管道上设置电动闸阀ABP101VL、102VL和201VL、202VL，从LPA列和LPB列复合式加热器出来的两路凝结水，合并成一路，实现凝结水的压力平衡和温度平衡。
然后又分成两路分别送入LP3、LP4低压加热器进行加热，在每列LP3低压加热器给水进口和LP4低压加热器给水出口管道上设置了电动闸阀ABP401VL、403VL和501VL、503VL，从LP3、LP4低压加热器两列低压加热器出来的两路给水，也合并成两台复合式加热器的给水系统设置了一个公用旁路管道，在旁路管道上串联安装了一个电动旁路闸阀ABP008VL和一个节流孔板ABP001DI，当任何一台复合式加热器故障停役时，开启电动旁路阀，可以通过50%的给水量。
同样，在每列LP3、LP4低压加热器给水进出口管道之间，也设置了一个公用旁路管道，在旁路管道上串联安装了一个电动旁路闸阀ABP011VL和一个节流孔板ABP002DI，当任何一列LP3、LP4低压加热器故障停役时，开启电动旁路阀，可以通过50%的给水量。
3.2.2 抽汽系统两列LP1、LP2低压加热器的抽汽来自于两台汽轮机低压缸抽汽。
由于LP1、LP2低压加热器安装在凝汽器喉部，抽汽管道直而短，而且疏水直接进入凝汽器，因此LP1、LP2低压加热器的抽汽管道上没有安装任何阀门。
LP3低压加热器的抽汽来自于汽轮机中压缸抽汽，一根Φ1219×12.7mm的管道将LP3低压加热器抽汽引出，在该管道上设置了一只总气动逆止阀ABP501VV，在总气动逆止阀下游抽汽管道分成两路分别接到两列LP3低压加热器抽汽接口，在每列LP3低压加热器抽汽管道上按抽汽流向安装了一只气动逆止阀和一只电动蝶阀ABP405VV、505VV和402VV、502VV。
抽汽管道上的逆止阀靠近汽轮机抽汽口安装，减少抽汽管道容积，防止汽轮机脱扣甩负荷时蒸汽倒入汽轮机引起汽轮机超速或损害叶片；抽汽管道上的电动隔离阀靠加热器布置，在加热器内管束破裂或疏水受堵不畅时，防止加热器满水倒灌进汽轮机引起大轴弯曲和动静碰撞事故。
3.2.3 疏水系统3.2.3.1 抽汽管道疏水LP3低压加热器抽汽管道总气动逆止阀ABP501VV前和LP4低压加热器抽汽管道气动逆止阀ABP403VV、503VV前，均设置了气动疏水阀和节流孔板，将疏水排向凝汽器（汽轮机本体系统设置）。
在LP3低压加热器抽汽管道气动逆止阀ABP405VV、505VV前管道最低处设置了疏水站。
在LP4低压加热器抽汽管道电动隔离阀ABP404VV、504VV前管道最低处设置了疏水站。
在电动隔离阀ABP404VV、504VV后管道最低处设置了放水阀。
在汽轮机功率≤30%额定功率时，疏水站中的气动高水位疏水阀全开，当汽轮机功率＞30%额定功率时，在疏水袋中无水位条件下关闭气动高水位疏水阀，使用疏水器进行疏水。
当疏水袋中水位达到高水位时，自动开启气动高水位疏水阀，当疏水袋中水位达到高高水位时，再次发出开启气动高水位疏水阀的信号。
LP1、LP2低压加热器的抽汽管道上没有安装任何阀门，疏水直接排入凝汽器，抽汽管道上也没有疏水装置。
3.2.3.2 低压加热器疏放水LP1、LP2低压加热器壳侧疏水直接排入凝汽器。
LP3、LP4低压加热器壳侧疏水分别排入低压加热器疏水回收系统（ACO），详见ACO系统描述。
LP3、LP4低压加热器壳侧和管侧放水分别排入常规岛废液排放系统(SEK)。
3.2.4 排气系统为了及时排除抽汽凝结过程中析出的气体，提高加热器管束传热效率，每个低压加热器壳侧均设置了排气管，将析出的气体排向凝汽器。
3.2.5 卸压装置低压加热器壳侧和管侧均安装了卸压装置。
两台LP3低压加热器壳侧分别安装弹簧安全阀ABP741VV和756VV，管侧分别安装弹簧安全阀ABP732VV 和747VV，防止超压。
3.3 材料选择低压加热器具有水平传热管和管板。
加热器壳体是全焊接结构，U型传热管胀接在管板内。
加热器结构材料见9.2数据表。
管道材料：给水管道材料采用A106B含铬碳钢材料，抽汽管道选用A335P22低合金钢材料。
低压加热器疏水阀后管道和排气至凝汽器管道采用不锈钢，安全阀卸压管道采用20钢。
4. 设备说明4.1 说明4.1.1 系统流程图低压给水加热器系统流程图参见第10章。
4.1.2 1号和2号复合式低压加热器1号和2号低压加热器分别由两台加热器组成，并行排列，形成两列，每列容量为额定容量的50%。
所有低压加热器均为双流道表面式换热器，凝结水在传热管内流动，加热蒸汽在管外即壳侧流动。
卧式布置的管壳式低压加热器由壳体、水室组件、传热管束、隔板、支撑板及防冲板组成。
加热器壳体采用全焊接结构，按全真空和抽汽压力工况设计，而且能承受所连接管道的反作用力。
水室由圆柱形筒体、法兰盖和管板组成，管板钻有管孔，以便插入U形传热管的管端，水室组件还包括进、出口接管、安全阀接口和分隔板等。
U型管通过机械胀接法固定于管板。
钢制隔板沿着整个传热管长度方向布置。
这些隔板支撑着管束并引导蒸汽流沿着管束90度转折流过管子，隔板又借助拉杆和定距管固定。
在加热器接收上级疏水的进口处和蒸汽进口处设有不锈钢防冲板，可使进入加热器壳侧的疏水和蒸汽不直接冲击管束，以免传热管受到冲蚀。
复合式低压加热器的具体说明见东方电气相关资料说明。
4.1.3 3号和4号低压加热器给水加热器采用美国Foster Wheele能源公司的技术。
（a）管子管板连接采用胀接加焊接。
在管板上堆焊一层不锈钢用以提高焊接性能。
低压加热器采用机械胀管。
（b）凝结段凝结段是利用蒸汽冷凝时的潜热加热给水。
一组隔板使蒸汽沿着加热器长度方向均匀地分布，起支撑传热管的作用。
进入该段的蒸汽，根据气（汽）体冷却原理，自动平衡，直至由饱和蒸汽冷凝成饱和的凝结水，并汇集在加热器的尾部或底部，收聚非凝结气体的排气管必须置于管束最低压力处以及壳体内容易和聚非冷凝气体处。
非冷凝气体的集聚影响了有效传热，因而降低了效率并造成腐蚀。
（c）疏水冷却段疏水冷却段是把离开凝结段的疏水的热量传给进入加热器的给水，而使疏水温度降至饱和温度以下，有利于顺利疏水，大大减弱对疏水调节阀和管道的冲蚀,振动。
利用液体的表面张力保持传热管与疏冷段端板之间隙密封潜水式进口控制进口流速保持水位形成水封。
疏水冷却段位于给水进口流程侧，并有包壳板密闭。
疏水温度降低后，当流向下一个压力较低的加热器时，减弱了在管道内发生汽化的趋势。
包壳板在内部与加热器壳侧的总体部分隔开，从端板和吸入口或进口端保持一定的疏水水位，使该段密闭。
疏水进入该段，由一组隔板引导流动，从疏水出口管疏出。
为提高疏水冷却段传热效率，疏水具有较高的质量流速，为防止振动，需控制疏水的质量速度疏水冷却段具有小于一定值的内阻要求，内阻过大可影响疏水的正常流动。
全流量的疏水冷却段，传热效率高，整体传热系数高。
（d）采用FW公司程序进行管系振动校核过热段管系振动校核，凝结段隔板采用大隔板，仅起支撑传热管的作用，而不采用传统的强制流动的隔板，降低蒸汽流速，防止管系振动：根据加热器的实际情况，凝结段蒸汽不应有流通，蒸汽凝结后由于体积急剧变化，蒸汽会自动平衡，自动补充。
凝结段有流速的坏处：冲蚀管束，引起振动。
（e）独特的内置式排气装置均匀排除非凝结汽体提高热效率。
结构特点（a）壳体壳体是钢板焊接构件。
为保证其焊缝质量，焊缝都经可纪录检测。
壳体和水室是焊接连接。
为了便于壳体的拆移，还安装了吊耳及壳体滚轮，并使其运行时自由膨胀。
（b）水室组件低加则是圆柱形筒身和椭圆封头，自密封人孔。
