电锅炉在核电站的应用
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核电站工作原理核电站是利用核裂变或者核聚变产生热能,通过蒸汽轮机发电的设施。
下面将详细介绍核电站的工作原理。
一、核裂变反应1.1 核裂变反应的过程核裂变是指重核素被中子撞击后分裂成两个或者更多的轻核素的过程。
在核反应堆中,铀-235是最常用的裂变材料。
1.2 裂变链反应当铀-235被中子撞击后分裂成两个轻核素和几个中子,这些中子再继续撞击其他铀-235核素,形成裂变链反应。
1.3 产生热能核裂变过程中释放出大量的热能,这些热能被用来加热水,产生蒸汽,驱动蒸汽轮机发电。
二、蒸汽轮机发电2.1 蒸汽轮机的工作原理核电站中的蒸汽轮机利用高温高压的蒸汽驱动涡轮转动,涡轮与发机电相连,通过转动产生电能。
2.2 蒸汽循环系统核电站中的蒸汽循环系统包括锅炉、汽轮机、凝汽器和冷却塔等设备,通过循环输送蒸汽来产生电能。
2.3 发机电工作原理发机电是将涡轮的机械能转化为电能的设备,通过磁场和导线的相互作用来产生电流。
三、核废料处理3.1 核废料的分类核电站产生的核废料主要包括高放射性废料、中放射性废料和低放射性废料,需要进行分类和处理。
3.2 核废料的处理方法核废料处理方法包括固化、贮存、转运和处置等步骤,确保核废料的安全处理和处置。
3.3 核废料的长期影响核废料的长期影响包括辐射泄漏、环境污染和人类健康风险等问题,需要采取有效措施进行监测和管理。
四、核电站的安全措施4.1 核反应堆的安全设计核电站的核反应堆采取多重安全措施,包括反应堆本身的设计、控制系统和安全壳等,确保核反应的安全性。
4.2 辐射监测和应急预案核电站配备辐射监测系统和应急预案,一旦发生事故能够及时采取措施保护周围环境和人员安全。
4.3 安全培训和演练核电站对员工进行定期的安全培训和演练,提高员工的应急反应能力和安全意识,确保核电站的安全运行。
五、核电站的环保效益5.1 低碳排放核电站是清洁能源之一,不产生二氧化碳等温室气体,对减少碳排放具有重要意义。
电锅炉的用途电锅炉是一种使用电能作为能源进行加热的设备。
它通过电能转换成热能,将水加热到一定的温度,用于供暖、提供热水等用途。
下面将详细介绍电锅炉的用途。
1. 供暖:电锅炉可以作为供暖系统的热源之一。
它可以通过加热水或者直接加热空气的方式来提供供暖。
在一些小型或者分散式的供暖场合,电锅炉往往是一种非常理想的选择。
由于电锅炉不需要燃烧燃料,不会产生废气和废水,也不需要烟道和燃气管道等设施,使用起来十分方便。
2. 热水供应:电锅炉还可以用于提供热水,满足日常生活和工业生产中的热水需要。
在家庭中,电锅炉可以安装在厨房或者浴室等地方,通过加热水来满足洗澡、洗碗等日常生活的热水需要。
在酒店、学校、医院等公共场所,电锅炉可以作为集中供暖设备,为大量人员提供热水。
3. 提供蒸汽:电锅炉可以通过加热水,将水变成蒸汽,提供给一些需要蒸汽作为动力源的设备使用。
例如,一些工厂和医院的蒸汽锅炉房就会使用电锅炉来提供所需的蒸汽。
蒸汽可以用于供暖、加热、消毒等用途。
4. 地暖系统:电锅炉可以作为地暖系统中的热源,通过加热水来传输热量。
地暖系统是一种将热量通过地面传输到室内的供暖方式,它可以提供更加均匀和舒适的供暖效果。
而电锅炉由于体积小、操作简便,很适合与地暖系统结合使用。
5. 温室暖房:电锅炉可以用于温室暖房,通过加热水来提供温室内的热量,用于保持植物的生长环境。
温室暖房是一种将植物栽种在密闭的温室内,通过控制温度、湿度等环境条件,提供最佳的生长环境。
电锅炉可以精确地控制温室内的温度,为植物的生长提供合适的条件。
总之,电锅炉具有广泛的应用领域,既可以用于家庭供暖,满足日常生活的热水需要,也可以用于工业生产中的供暖、加热和蒸汽提供等需求。
电锅炉具有安装简便、操作方便、环保无污染等优点,使得它成为一种受欢迎的加热设备。
随着科技的不断进步,电锅炉的性能和效率也在不断提高,未来电锅炉的用途还将得到进一步扩大和创新。
科技信息2010年第35期SCIENCE&TECHNOLOGY INFORMATION0前言在全球变暖、环境恶化、能源供应日趋紧张的现实下,核电作为世界能源的重要组成部分,以其清洁、高效、安全的优势被越来越多的国家所重视。
根据我国规划,到2020年,中国核电装机比重将从目前的1.6%上升到4%左右,这相当于还要建设至少24座百万千瓦级核电机组,核电的装机容量将达到3600万千瓦左右,比现在增加2800万千瓦,核电在我国将会出现一个长期、稳定和持续发展的新局面。
本文对百万核电机组辅助蒸汽的特点和用量进行了初步分析,对辅助锅炉的蒸汽参数及容量的选择提出了建议,以便供后续核电建设参考使用。
1辅助蒸汽特点核电机组辅助蒸汽用户和用汽参数与常规火电有所不同,蒸汽用户主要包括常规岛及常规岛BOP、核岛及核岛BOP两大部分。
1.1辅助蒸汽系统汽源百万核电机组的辅助蒸汽汽源主要来自两种:a.常规岛主蒸汽;b.辅助锅炉生产的蒸汽。
1.2辅助蒸汽汽源运行情况当一台机组未投入运行,另一台机组启动、甩负荷、停闭时,辅助蒸汽汽源为辅助锅炉;当一台机组投入运行,另一台机组启动、甩负荷、停闭时,辅助蒸汽系统汽源为投运机组的常规岛主蒸汽。
1.3常规岛及常规岛BOP辅助蒸汽1.3.1除氧器用汽在机组启动前及启动初期,辅助蒸汽系统向除氧器提供蒸汽,用于机组启动前的给水预除氧,除氧器预除氧辅助蒸汽参数为0.8MPa. g,175℃左右。
机组低负荷期间的除氧器工作用汽也由辅助蒸汽系统提供。
低负荷期间除氧器工作用汽可由主蒸汽作为供应汽源,且当除氧器加热抽汽具备投入条件后可切换至抽汽对除氧器进行供汽。
预除氧用辅助蒸汽量根据除氧器水箱升温速率及水箱中水量确定。
对于一般的百万容量核电机组,需要的辅助蒸汽量约为20t/h(除氧器水箱低低水位,水箱升温率≤1.5℃/min,加热到0.14MPa.g,112℃)。
1.3.2主机轴封蒸汽系统用汽不同的汽机厂提供的机组启动期间轴封用蒸汽量略有不同,哈汽一三菱联合体机组的启动期间轴封用蒸汽量约为27t/h;上电一东芝联合体的机组启动期间轴封用汽量约为21t/h;东方一阿尔斯通联合体的机组启动期间轴封用汽量约为9t/h。
电锅炉运行过程中问题实例分析林享发表时间:2018-04-18T15:28:40.253Z 来源:《电力设备》2017年第31期作者:林享郝元[导读] 摘要:辅助电锅炉在核电站启动、正常运行和停运、机组甩负荷期间,当蒸汽转换器不能供气或是供气不足时,辅助电锅炉将为核电站所有的除氧和加热负荷供应蒸汽,是核电站一个非常重要的系统。
(福建福清核电有限公司福建省福清市 350318)摘要:辅助电锅炉在核电站启动、正常运行和停运、机组甩负荷期间,当蒸汽转换器不能供气或是供气不足时,辅助电锅炉将为核电站所有的除氧和加热负荷供应蒸汽,是核电站一个非常重要的系统。
本文介绍了福清核电1号机组启动过程中发生的两台电锅炉无法同时启动事件,并对事件进行分析,找出事件原因,最终成功同时启动两台电锅炉,保证了机组的启动工作。
关键词:辅助电锅炉;核电站;无法同时启动 1.引言福清核电厂1、2号机组采用M310机组,电锅炉采用的是美国“精工”高电压射流式(HVJ)电极型蒸汽锅炉。
辅助电锅炉是核电站辅助蒸汽分配系统的气源之一,正常运行期间辅助蒸汽由蒸汽转换器系统提供。
在蒸汽转换器不能满足辅助蒸汽分配系统需求时提供足够的辅助蒸汽。
3.两台电锅炉无法同时启动事件的概述和分析 3.1两台电锅炉无法同时启动事件概述 2014年7月1日,0XCA系统在运行过程中发现,在2号电锅炉(0XCA002CH)正常运行工况下,启动1号电锅炉(0XCA001CH),当1号电锅炉变频泵转速达到250RPM左右时,2号电锅炉突然停运,并且无法启动。
手动停运1号电锅炉变频泵后再次启动2号电锅炉,可正常启动,现场试验两次,均是同样的情况。
根据系统手册要求,两台电锅炉设计需要满足能够同时启动,根据厂家逻辑图,1号电锅炉和2号电锅炉的变频泵相互独立,不存在连锁逻辑。
仪控人员现场检查变频泵先关接线和继电器,以及0XCA系统到主控室的报警接线,均未发现可引起两台电锅炉相互连锁的物理接线。
电极式电锅炉蓄热系统一、产品简介工作电压:一般采用中压电压(≥6 kV);大功率锅炉电压(可达13.5 kV);控制电压380/220V 。
保护措施:1)、过流保护;2)、缺相保护;3)、短路保护;4)、三相不平衡保护。
加热原理:一般采用电厂除盐水,加入一定电解质,使炉水具有一定电阻。
利用水的高热阻特性,直接将电能转换为热能并产生蒸汽的一种装置,装置包含高电阻绝缘的压力容器和三相电级。
结构形式:功率调整范围:调整范围是1%-100%. 在10%-100%的范围内可以做到无级调节。
优点:锅炉利用水的电阻性直接加热,电能100%转化成热量,基本无热损失。
当锅炉缺水时,电极间的电流通道被切断,不存在类似常规锅炉干烧的现象。
体积小巧,启动速度快,从冷态启动到满负荷只需要几十分钟,从热态到满负荷只需1分钟。
在节能领域,电极热水锅炉结合大型蓄能设备,在低谷电价时间段把蓄能装置内热水加温,在高电价时使用,能够起到平衡电网负荷的作用。
图一:电极式电锅炉蓄热系统示意图二、国内外同类产品水平综述电极锅炉的应用在国外由来已久,世界上第一台电极锅炉于1905年诞生于欧洲。
国内针对电极锅炉的研究始于20世纪80年代,主要是电热水锅炉技术,通常使用的是380V动力电,常压水箱作为蓄热体,此设备占地面积大、系统热效率低。
20世纪80年代,承压蓄热一体化锅炉能有效减小设备占地面积,缺点是承压蓄热电锅炉技术的单台设备不能适用于高于100 m³的蓄热体积。
20世纪90年代,喷射式电极锅炉通过美国西屋公司进入中国,开始了长达十余年的价格垄断阶段。
目前,国内的少数企业通过吸收欧洲技术并经过改造升级,形成了常压电极锅炉。
三、经济效益比较3.1 投资内容•可研评估费,设计费•设备采购费,安装费•土建施工费•配电系统设计安装费•压力容器监检费(常压系统不需要)3.2投资概算•4-10 MW电极锅炉系统,每1kW造价550~1000元之间•12-40 MW电极锅炉系统,每1kW装机造价350~500元之间•45-70 MW电极锅炉系统,每1kW装机造价300~350元之间3.3 设备价格•相关配套设备:热交换器,水泵,控制,水处理,加药,管路,设计和安装•电费:主要费用•水费:一般忽略不计•运维人员工资:可按1~2个人员考虑(1~4套设备时)•维护保养(备品备件、检修工具等):每年小于设备投资的1%•设备定期检修、临时检修费、中长期大修费:平均每年小于设备投资的2%3.4 费用比较将1吨水变成1吨蒸汽所消耗的热量约:700kWh如果电价为:电价0.25元/kWh, 175元/k吨(电极炉)当前蒸汽的价格:110~230元/k吨(煤锅炉)四、市场前景分析在民用领域,电极锅炉及系统主要应用于城市供热。
核电站的节能与环保措施随着全球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、高效的能源选择得到了广泛关注。
核电站作为核能的主要发电方式,其节能与环保措施对于可持续能源发展和环境保护至关重要。
本文将探讨核电站在节能方面的措施以及其对环境的影响。
一、核电站的节能措施1. 优化核反应堆设计核电站的核反应堆设计直接关系到其能效和节能性能。
近年来,核电站采用新一代反应堆技术,如压水堆(PWR)和沸水堆(BWR),以提高能源转换效率和核燃料利用率。
这些设计不仅减少燃料消耗,还降低了核废料产生量和放射性物质的排放。
2. 循环冷却系统的优化核电站利用循环冷却系统将热能转化为电能。
优化循环冷却系统可以提高能源利用率和效率。
通过采用先进的换热器和增强传热技术,核电站能够更充分地利用热能,减少能源浪费。
3. 节电设备与节能控制系统核电站引入节电设备和节能控制系统是实现节能目标的重要举措。
采用高效电机和变频器可以降低能源消耗,并能够根据实际需求实现灵活控制。
此外,通过使用智能监控和调度系统,核电站能够精确监测和控制能源的使用,最大程度地减少能源的浪费。
二、核电站的环保措施1. 污水处理和废水回收利用核电站会产生较多的废水,其中含有放射性物质和其他污染物。
核电站引入先进的污水处理技术,如深度过滤和离子交换,使废水经过处理后达到排放标准。
同时,利用废水处理过程中产生的热能进行回收利用,提高核电站的能源转化效率。
2. 废物管理和核废料处置核电站在运行过程中会产生大量核废料,其中包括高放射性废料和低放射性废料。
核电站必须采取严格的废物管理措施,确保核废料的安全储存和处置,以防止对环境和人类健康造成损害。
这包括对核废料进行分类、封存和监测,并定期进行核废料的转运和最终处置。
3. 空气污染控制核电站的运行会排放少量的排放物,如二氧化硫、氮氧化物和颗粒物。
为了减少对空气质量的影响,核电站采用先进的气体净化设备和烟气脱硫、脱氮、脱尘技术,以减少有害气体和颗粒物的排放。
阐述ZDKI—3200型电锅炉调试与控制1 概述目前,大气污染日益严重,为了减少对大气污染的排放,清洁高效无污染排放的能源转化装置,正在越来越广泛地应用于工业生产中,电锅炉作为一种高效无污染生产蒸汽的锅炉,正在被应用于生产中,ZDKI-3200型电锅炉具有高效节能环保、启动快速、运行控制简单和维护保养方便的优点,用在核电站启动锅炉设计上,作为电站运行中断、启动和停止期间或主蒸汽系统不可用时,向电站辅助蒸汽系统供应蒸汽。
特别适用于紧急状况下快速满负荷生产蒸汽。
该锅炉的热效率高达99.7%以上,从热备用状态到全功率的时间不大于10分钟,从冷备用到全功率的时间不大于2小时。
该锅炉用于电站辅助蒸汽生产系统一般按两台锅炉设计。
ZDKI-3200型电锅炉是由瑞典ZANDER&INGESTROM AB公司生产的带加热器,一级汽水分离器的高压电极蒸汽锅炉。
按系统该锅炉主要由给水系统、汽化系统、排污系统、化学加药系统、取样系统、压缩空气和仪表系统组成,系统构成的主要设备有除氧器、给水箱、给水泵、锅炉本体、循环泵、补水泵、排污罐和加药装置。
该锅炉的主要特点是,能够快速启动和产生满足要求的蒸汽,本系统通常会处于备用状态,在锅炉本体和除氧器内安装了380V低压电加热器,在热备用状态维持正常的操作压力和温度。
2 辅助电锅炉的控制系统2.1 控制系统的组成和功能辅助电锅炉系统是由PLC系统控制,型号:西门子S7-400。
操作员界面(HMI)是触摸屏:西门子MP77,15"。
2.1.1 触摸屏显示器具有以下功能:(1)显示锅炉设备总图,具有实时过程值和操作条件指示;(2)具有操作模式和选项图;(3)具有控制器和控制器参数图,可以在图中设置参数、设定值和报警限制值;(4)显示压力、蒸汽流量和电功率的趋势曲线图;(5)报警处理;(6)运行历史数据值。
2.1.2 控制系统具备以下功能:(1)控制系统的现场总线不仅提供外部通信到主控室,还为系统外部启停和监控提供关键系统数据。
某核电厂辅助电锅炉系统的运行分析摘要:本文主要阐述了某核电厂辅助电锅炉的型号、原理及主要的转速控制方式、电导率控制方式、水位控制方式,在原有的蒸汽不能满足用户需求的情况下提供辅助蒸汽。
该核电厂辅助锅炉系统采用HVJ型高电压电极射流式电锅炉,它具有零负荷到满负荷之间的无极调节,响应速度快,自动化程度高,安全可靠性强等优点。
本文同时还对现有的运行情况进行了收集及分析,提出了一些合理性的建议。
关键词:高电压电极式;电锅炉;锅炉控制方式;缺陷;建议1.辅助电锅炉的类型1.1辅助电锅炉工作原理该核电厂辅助电锅炉是由美国“PRECISION(精工)”生产的HVJ444-C210高电压电极型蒸汽锅炉。
图1:HVJ高电压电极蒸汽锅炉示意图[1]HVJ型锅炉为高电压射流式,水由内置的循环泵,从锅炉的下方送至中心集水箱,靠重力和循环泵提供的压力从中心集水箱的喷嘴流出并冲击电极,从而形成电流通路。
水在高电压的作用下作为导体产生热量而瞬间蒸发,未蒸发的那部分水从电极流至反电极时,又形成了第二电流通路。
高压电直接与电极端子相连,当电导率在最大额定值的时候,约有3%的水被蒸发。
锅炉的出力调节只要是通过变频循环泵的转速来实现的。
循环泵的转速取决于锅炉的压力和负荷控制系统。
从而使蒸汽压力保持恒定或使功率消耗量限制在可调节范围。
锅炉出力可在零负荷与满负荷之间无级调节,而且有比较迅速的变化速率,因此可以满足用户的需求变化。
从零功率到满功率需要约5秒钟。
其性能特点有:(1)投资成本低;(2)效率高:100%输出时为 99.5%,且不会随着时间而衰,不需做性能评估或试验;(3)占地面积小;(4)备品备件少;(5)维护费用低;(6)启动速度快、对负荷变动的反应快;(7)可靠性高(负荷从 0 到100%只要 5 秒);(8)输出 0-100%全程可调(9)水处理要求低;(10)蒸汽品质高(纯度达 99.95%);(11)误操作宽容度大;(12)没有低水位危险;(13)没有整机失效的可能(如火焰侧爆炸);(14)环保性能好,没有烟气排放;(15)没有“冷水”冲击损坏的可能1.3辅助电锅炉的供电方式辅助电锅炉的供电电压[2]为13.8kV,通过一个6.6kV/13.8kV升压变压器供电。
浅谈核电站常规岛技术方案核电站常规岛技术方案,这是一个相当专业且深奥的议题。
不过,没关系,我今天就用最通俗易懂的语言,带你走进这个神秘的世界。
咱们得明白,核电站的常规岛,其实就像一个人的心脏,是整个核电站的核心部分。
它包括核岛和常规岛两大部分。
核岛,顾名思义,就是核反应堆所在的地方,它负责产生热量。
而常规岛,就是将核岛产生的热量转化为电能的地方。
咱们就聊聊常规岛技术方案的具体内容。
常规岛主要包括蒸汽发生器、蒸汽轮机、发电机等设备。
这些设备协同工作,完成热能到电能的转化过程。
蒸汽发生器,顾名思义,就是产生蒸汽的地方。
它将核岛产生的热量,通过换热器,将水加热成蒸汽。
这个过程中,水从液态变为气态,体积急剧膨胀,产生巨大的压力。
这个压力,就是推动蒸汽轮机旋转的动力。
蒸汽轮机,是常规岛的核心设备之一。
它的工作原理,其实和风力发电的原理类似。
风力推动风车旋转,产生电能。
而蒸汽轮机,则是利用蒸汽的压力,推动轮机旋转,从而带动发电机发电。
发电机,是常规岛的另一个核心设备。
它的作用,就是将蒸汽轮机的旋转动能,转化为电能。
这个过程中,需要通过电磁感应原理,将动能转化为电能。
当然,除了这些核心设备,常规岛还包括一些辅助设备,比如凝汽器、给水泵、冷却塔等。
这些设备的作用,主要是为了保证核电站的正常运行,提高发电效率。
一是设备选型。
核电站的设备,要求质量非常高,必须选择技术成熟、性能稳定的设备。
这样才能保证核电站的安全运行。
二是系统集成。
常规岛的各种设备,需要通过合理的系统集成,实现高效协同工作。
这就像一个交响乐团,每个乐器都需要演奏得恰到好处,才能演奏出美妙的音乐。
三是技术创新。
随着科技的发展,常规岛技术也在不断进步。
比如,我国自主研发的第三代核电技术——华龙一号,就采用了许多创新技术,大大提高了核电站的安全性。
四是环境保护。
核电站运行过程中,会产生一定的废弃物和排放物。
如何将这些物质处理干净,减少对环境的影响,也是常规岛技术方案需要考虑的问题。
核能锅炉的工作原理及应用1. 核能锅炉的工作原理核能锅炉是利用核反应来产生热能的装置,它采用核燃料(如铀或钚)进行核裂变,释放出巨大的能量。
核裂变反应产生的能量通过传热介质(一般为水或氦气)将热能传递给锅炉中的工作介质,将热能转化为机械能,最终产生电力。
核能锅炉的工作原理主要包括以下几个步骤:•核燃料的裂变:核能锅炉采用链式反应的核裂变方式。
首先,核燃料中的穩定核種(如钚239)被中子激发后变成不稳定核種,然后不稳定核種进一步裂变成两个小核種。
裂变过程中释放出大量的热能和几个中子,这些中子可以继续引发更多的核裂变反应,从而形成一个持续的链式反应。
•传热介质的循环:核能锅炉通常采用水或氦气作为传热介质。
核裂变反应释放的热能将传递给传热介质,在高温和高压的作用下,传热介质被加热并转化为高温蒸汽或气体。
•高温蒸汽的能量转化:高温蒸汽通过传热介质的循环,传递到锅炉的工作介质(如涡轮机)。
在涡轮机中,高温蒸汽的能量被转化为机械能,推动涡轮机转动。
•机械能的转化为电能:涡轮机通过轴驱动发电机转动,发电机将机械能转化为电能。
最终,核能锅炉产生的电能通过输电线路进入电网,供应给用户使用。
2. 核能锅炉的应用核能锅炉作为一种高效、可靠的能源产生装置,被广泛应用于许多领域。
2.1 发电核能锅炉主要用于核能发电厂,是当前世界上主要的电力来源之一。
核能发电具有以下优点:•高能量密度:核燃料的能量密度远高于传统燃料,可以大量减少燃料的使用量。
•减少温室气体排放:核能发电不排放二氧化碳等温室气体,有助于减缓全球气候变化。
•稳定可靠:核能发电设备运行稳定、可靠,能够提供连续的电力供应。
2.2 热水供应核能锅炉可以用于供应热水,应用于工业生产和民用领域。
核能锅炉供应的高温蒸汽可以用于制造过程中的加热需求、城市供热以及热水供应。
•工业加热:核能锅炉可为工业制造业提供高温蒸汽,满足各类加热需求,如石化、钢铁等行业。
•城市供热:核能锅炉可以通过供热网络为城市提供暖气和热水,特别适用于寒冷地区的城市。
电锅炉在核电站的应用摘要:目前,核电站采用了三代核电技术,并采用电锅炉来提供辅助蒸汽。
电锅炉不仅启动和提供蒸汽的速度快,而且具备显著的环保性,占地面积较小,本文针对电锅炉在核电站中的应用优势、工作原理以及需要改进之处等方面展开了相应的分析与研究。
关键词:电锅炉;核电站;辅助蒸汽;应用分析一、引言现阶段,核电站的辅助锅炉有三个类型,分别是燃煤锅炉、燃油锅炉以及电锅炉,而由于燃煤锅炉的运行系统具有一定的复杂性,且设备也比较多,锅炉的运行与后期维护在一定程度上增加了工作人员的工作量,同时,为了符合国家环保政策的相关要求,燃煤锅炉与燃油锅炉还要配置除尘器等卫生清洁设备,影响核电站的卫生环境。
电锅炉在核电站的应用是在机组冷启动或者是停机的时候投入生产,给常规岛与核岛的多个系统的运行提供辅助蒸汽,其应用优势不仅体现在工作效率高,同时其清洁电能可以作为输入能源来投入使用,这在极大程度上有利于保护自然环境,节能环保。
为了全面认识电锅炉在核电站的应用情况,本文针对电锅炉其应用优势、工作原理以及需要改进的问题一一进行简单的阐述,有利于提升电锅炉的应用效果,推进核电站的整体发展。
二、电锅炉在核电站的应用(一)电锅炉概述现阶段,电锅炉可以分成电加热管型与电极型两种电锅炉,对比来说,电加热型电锅炉的容量比电极型小,其参数也较低,因此大多数情况下是用作于采暖,无法满足核电站的应用需求,因此,本文主要是针对电极型电锅炉展开分析。
电锅炉的运行系统非常简单,辅助设备中包含了锅炉、除氧装置、给水泵、补水泵、排污罐以及专用变压器等,与其他锅炉相比,设备较少。
(二)电锅炉的应用优势由于我国加大了“煤改电”政策的推广力度以及落实,电锅炉的应用逐渐广泛起来,这是因为电锅炉具备节能环保与清洁能源的基本特性,符合现阶段我国提出的节省能源、减少排放的环境保护理念,承担起绿色工业的环保使命。
电锅炉在应用过程中不会产生或者排放有害气体,也不会产生噪音、粉尘等环境污染问题,同样也不会导致空气闭塞或者是引起干燥等问题。
核电站工作原理核电站的工作原理核电站就是在一座或若干座动力反应堆中将原子核裂变释放的核能转换成热能来发电或发电兼供热的动力设施。
它与火电站最主要的不同是蒸汽供应系统。
核电站利用核能产生蒸汽的系统称为“核蒸汽供应系统”,这个系统通过核燃料的核裂变能加热外回路的水来产生蒸汽。
从原理上讲,核电站实现了核能一热能一电能的能量转换。
从设备方面讲,核电站的反应堆和蒸汽发生器起到了相当于火电站的化石燃料和锅炉的作用。
目前世界上核电站采用的反应堆有压水堆、沸水堆、快堆以及高温气冷堆等,但比较广泛使用的是压水反应堆,约占核电总装机容量的70%。
压水反应堆是以普通水作冷却剂和慢化剂,它是从军用堆基础上发展起来的最成熟、最成功的动力堆堆型。
1.核电站工作原理核电厂用的燃料是铀。
反应堆是核电站的关键设备,链式裂变反应就在其中进行。
当铀-23 5的原子核受到外来中子轰击时引起原子核裂变,,一个原子核会吸收一个中子分裂成两个质量较小的原子核,同时放出2—3个中子,新产生的中子引起新的原子核裂变,裂变反应连续不断地进行下去,如此持续进行就是裂变的链式反应,用铀制成的核燃料在“反应堆”的设备内发生连续裂变而产生大量热能,再用处于高压力下的循环水(或其他物质)把热能带出,在蒸汽发生器内产生蒸汽,蒸汽推动汽轮机带着发电机一起旋转,电就源源不断地产生出来,并通过电网送到四面八方。
核反应堆的合理结构应该是:核燃料+慢化剂+热载体+控制设施+防护装置。
2.核电站内部核反应堆由浓度低一些的铀建造。
通常,铀被制作成直径相当于10美分硬币左右,长度为2.5厘米左右的燃料元件。
燃料元件被安装到长燃料棒中,燃料棒被进一步组装成燃料组件。
燃料组件通常被浸泡在压力容器中。
容器中的水起冷却作用。
为使反应堆工作,浸泡在水中的燃料组件必须处于稍微超临界的状态。
由吸收中子的材料制成的控制棒通过升降装置插入到燃料组件中。
操作员通过升降控制棒来控制核反应的程度。
辅助电锅炉在核电厂中的应用及改进措施辅助电锅炉涉及到的电气、管阀、保护、仪控等多个专业,本文对电锅炉的工作原理进行了简单介绍,并对运行中出现的电极磨损和铁沉渣问题提出了新的改进措施,希望能帮助到电厂运维人员增加对电锅炉的了解,从而更加方便以后的运维工作。
一、电锅炉在国内的应用现状瑞典ZanderIngestron公司生产的高压电极蒸汽锅炉,是电极式介质直接加热锅炉,加热效率高,运行稳定。
逐渐取代喷射式电锅炉,目前在国内核电厂,尤其是三代核电中得到了广泛的应用。
二、辅助电锅炉在核电系统中的作用要介绍辅助电锅炉的作用,首先需要了解辅助蒸汽系统,因为辅助锅炉是辅助蒸汽系统的重要组成部分,在主蒸汽系统不可用时,给电厂供给辅助蒸汽。
辅助蒸汽供应系统(ASS)为汽轮机轴封系统(GSS),除盐水处理系统(DTS),除氧器,热水供热系统(VYS)等系统设备提供低压蒸汽。
包括:1)维持除氧器运行:为除氧器供汽以加热凝结水和给水除氧。
汽轮机跳机时,主蒸汽通过辅助蒸汽系统维持除氧器压力。
2)向汽轮机提供轴封蒸汽:在电厂启动,主蒸汽可用前,向汽轮机高低压缸提供轴封蒸汽,维持凝汽器真空。
3)热水加热:电厂停堆时辅助蒸汽系统为热水加热系统(VYS)提供低压蒸汽。
4)蒸汽保养:对于短期晚碓,辅助蒸汽系统为MSR和给水加热器壳体提供保养蒸汽。
5)蒸汽供给:辅助蒸汽系统为常规岛化学药剂供给系统、核岛(TBD)和 BOP供热站提供蒸汽。
6)为主蒸汽提供流道:汽机跳机后,辅助蒸汽系统将主蒸汽输送到除氧器。
当热水加热系统(VYS)的抽汽不可用时,辅助蒸汽系统将主蒸汽输送到热水加热系统。
辅助蒸汽有两个来,主蒸汽系统(MSS)和辅助锅炉。
在主蒸汽不可用(比如电厂启动)的情况下,辅助锅炉通过辅助蒸汽母管为上述系统和设备提供辅助蒸汽。
三、辅助电锅炉的主要组成部分及其作用辅助电锅炉主要有以下部分组成:(一)电气和控制设备:ASGS的电每相由两个10KV电极和两个380V子分布板构成。
核电站中的辅助系统功能解析核电站作为一种重要的能源发电方式,其运行过程中需要多个辅助系统的支持,以确保安全稳定地发电。
本文将对核电站中的几个主要辅助系统的功能进行解析。
一、冷却系统核电站的冷却系统主要负责将核反应堆产生的热量转移至其他介质或环境中,以防止核反应堆因过热而发生失控事故。
冷却系统通常采用水或氢气作为冷却介质,通过循环流动的方式将热量带走。
冷却系统的功能包括:1. 保持核反应堆的温度在安全范围内,防止过热;2. 提供实验和维修时的冷却介质;3. 在紧急情况下,通过传热将核反应堆的热量安全地排出。
二、蒸汽系统核电站的蒸汽系统主要负责将核反应堆产生的热能转化为电能。
核反应堆中的燃料会发生核反应产生高温高压的蒸汽,蒸汽系统通过控制蒸汽的流动和压力,将其传递给汽轮机,并通过汽轮机驱动发电机发电。
蒸汽系统的功能包括:1. 将核反应堆中的热量转化为蒸汽能量;2. 控制和调节蒸汽的流动和压力;3. 将蒸汽能量转化为电能。
三、电力系统核电站的电力系统主要负责将通过蒸汽系统产生的电能输送到电网中,以供用户使用。
电力系统包括发电机、变压器、开关设备等组件,其功能包括:1. 将核反应堆产生的交流电能转化为高压电能;2. 进行电能输送和配电;3. 通过变压器将电能调整为合适的电压等级。
四、控制系统核电站的控制系统主要负责对核反应堆的运行进行监控和调节,以确保核反应堆的安全稳定运行。
控制系统通常包括传感器、控制器、执行器等设备,其功能包括:1. 监测核反应堆的各项参数,如温度、压力、流量等;2. 根据监测到的参数进行控制和调节,以保持核反应堆的稳定状态;3. 在发生异常情况时,通过控制系统进行紧急处理和停机保护。
总结:核电站中的辅助系统在核反应堆的安全稳定运行中起着重要的作用。
冷却系统、蒸汽系统、电力系统和控制系统分别负责核反应堆的热量转移、热能转化、电能输送和运行调节。
这些辅助系统的协同工作确保了核电站的高效发电和安全运行。
Heating Energy Saving供热节能2018年1月 20近日,甘肃省出台清洁能源供暖价格支持政策,确定在2017~2018年采暖期,对电价和天然气两种清洁供暖实施不同价格。
从甘肃省发改委了解到,甘肃电价支持政策分居民电采暖、非居民电采暖以及电极式蓄热储能集中供热三种情况给予支持。
其中,对省内居民电采暖用电实行分时价格政策,鼓励利用谷段低价电取暖,用电价格在对应居民生活用电平段目录电价基础上提高0.03元/千瓦时。
非居民电采暖,每日22:00至次日8:00,用电价格按照一般工商业用电谷段目录电价执行,其他时段为每日8:00至22:00,用电价格按照一般工商业用电平段目录电价执行。
另外,甘肃对“煤改气”采暖的天然气价格也有支持政策,陆上管道天然气供农村“煤改气”采暖用气销售价格,按居民用气销售价格执行;供城镇“煤改气”采暖用气销售价格,按现行价格政策执行。
居民“煤改气”壁挂炉采暖用气销售价格,按居民用气销售价格执行,可对壁挂炉采暖用气单独制定阶梯价格制度。
日前,随着丰阳热力公司工作人员拧开热力管道上的供暖阀门,由汝州市政府投资近300万元建设的集中供暖设施,开始通过供热主管道向驻汝武警某部官兵宿舍供暖,从而结束了部队冬季烧锅炉为官兵供暖的历史。
近年来,汝州市委、市政府把支持部队国防建设和改革强军作为一项义不容辞的责任,不断加大对国防建设的资金投入,先后征地180多亩,投资1200万元,按县道二级路标准为驻汝部队新修建专用训练道路5公里,解决了因道路狭窄影响部队官兵训练的问题;投资400多万元为部队安装天然气和供暖设施,帮助部队解决后勤保障问题,得到驻军官兵的一致称赞。
甘肃出台优惠电价支持清洁能源供暖河南汝州市投资300万元为驻军安装供暖设施近日,沈阳市房产局通报了供热首月的相关情况。
由于供热单位发生设备故障,供热运行组织和服务较为滞后等原因,国新环保新能源有限公司(原沈阳市皇姑区供暖公司)、东泰新热源发展有限责任公司、巨能热力供暖有限公司、惠涌供热有限责任公司、房兴供暖有限责任公司等5家供热企业诉求率较高。
关于锅炉及压力容器焊接在核电行业中应用发布时间:2022-01-20T09:12:03.322Z 来源:《中国科技人才》2021年第29期作者:姜晓璐[导读] 才会投入到实践中,有效降低安全事故发生率,为核电行业稳定发展带来积极影响。
烟台台海玛努尔核电设备有限公司山东烟台 264000摘要:在核电行业发展中,通过对锅炉及压力容器焊接灵活应用,关系到行业生产质量,也是重要的安全保障,重点考虑行业各阶段的发展实况,还需加大新技术、新设备等引进力度,在实践中与合理手段、科学措施综合化实施,有效提升行业技术水平与生产能力,突出锅炉及压力容器焊接在核电行业中的重要作用,成为推动核电行业稳定发展的必要条件。
关键词:锅炉;压力容器;焊接技术;核电行业引言从核电生产角度分析,必不可少的基础设备就是锅炉及压力容器,设备质量关系到行业生产质量与效率,在新时代发展背景下,我国科技水平不断提升,为锅炉及压力容器焊接提供有利条件,焊接技术方法越来越多,强调焊接质量及设备密封性,各项性能指标均满足行业生产及使用要求后,才会投入到实践中,有效降低安全事故发生率,为核电行业稳定发展带来积极影响。
一、核电行业发展趋势随着我国核电行业全面升级,在创新中创造巨大成效,所应用的设备类别、数量等越来越多,并考虑核电生产质量与效率,也对各设备性能、密封性、安全性等突出更高要求,不仅增加产品结构复杂程度,还在制造阶段遇更多问题。
在此情况下,核电行业还在创新阶段全面分析,把创新理念落实在实践中,重视锅炉及压力容器焊接质量,大力研发焊接自动化设备,与传统手工焊方式对比,提升工作效率与技术水平,强调锅炉、压力容器焊接密封性,有目的性地选择焊接设备,具备一体化、自动化等优势,使用功能有选择性,最大化地满足核电行业生产及发展需求,也在我国核电行业发展中起到推动作用。
二、锅炉及压力容器焊接在核电行业中应用(一)埋弧焊机此设备是以燃烧方式为主,在焊剂层上合理运用电弧,高质量地完成焊接工作,提升生产效率,减少生产阶段的烟尘量,可降低生态环境污染程度,在核电行业生产中广泛应用,其结构如图1所示。
核电厂辅助电锅炉特点分析发布时间:2023-02-07T05:19:44.215Z 来源:《福光技术》2023年1期作者:徐超[导读] 辅助锅炉主要采用燃煤炉、电锅炉和燃油炉三大类。
燃煤锅炉系统复杂,辅助设备多,运行维护工作量大,为满足环保要求,还需要建设除尘器等配套设施,建设规模较大,且燃煤锅炉卫生条件较差,不利于厂区环境整洁。
燃煤炉不适合用于核电厂辅助锅炉,在此不做比较。
中核核电运行有限公司浙江省嘉兴市 314300摘要:本文阐述了核电机组辅助锅炉的优点,与普通燃油锅炉的区别,通过分析体现了辅助电锅炉的优越性,并且介绍了辅助电锅炉的主要运行方式和控制方式,阐明了其在核电机组的重要性和必要性。
关键字:电锅炉;燃油锅炉;锅炉控制1.辅助锅炉类型辅助锅炉主要采用燃煤炉、电锅炉和燃油炉三大类。
燃煤锅炉系统复杂,辅助设备多,运行维护工作量大,为满足环保要求,还需要建设除尘器等配套设施,建设规模较大,且燃煤锅炉卫生条件较差,不利于厂区环境整洁。
燃煤炉不适合用于核电厂辅助锅炉,在此不做比较。
目前国内电锅炉有电加热管型电锅炉和电极型电锅炉两种。
电加热管型电锅炉容量较小、参数较低,一般用作采暖用途,不适于做核电工程的辅助锅炉,电极型电锅炉则是满足要求。
1.1电锅炉与燃油锅炉的比较a)经济性比较电锅炉热效率可高达99.5%,油锅炉热效率仅为92%左右,且效率更加稳定;电锅炉蒸汽干度优于燃油炉;电锅炉启动时间更短,负荷调节能力优于燃油炉;电锅炉和燃油炉可靠性和安全性均能满足核电站的需要,但电锅炉可靠性和安全性更高;电锅炉系统较燃油炉简单,占地面积小,安装、调试、运行更加简单,维护、保养更加方便;同等容量的电锅炉初投资较高,约为燃油炉的2 倍;电锅炉运行费用较高,约为燃油炉的1.35 倍;电锅炉无烟气排放;没有机械运动部件,噪声低。
电锅炉维护、维修简便。
除锅炉循环泵外无机械运动部件,磨损件少,整个炉体内各部件温度均不超过蒸汽温度,维护量小,需要备品备件少;作为锅炉关键部件的电极终身不需要调换。
电锅炉在核电站的应用
发表时间:2018-01-30T17:30:09.050Z 来源:《电力设备》2017年第28期作者:侯延栋[导读] 摘要:目前,核电站采用了三代核电技术,并采用电锅炉来提供辅助蒸汽。
(山东核电有限公司山东烟台 264000)摘要:目前,核电站采用了三代核电技术,并采用电锅炉来提供辅助蒸汽。
电锅炉不仅启动和提供蒸汽的速度快,而且具备显著的环保性,占地面积较小,本文针对电锅炉在核电站中的应用优势、工作原理以及需要改进之处等方面展开了相应的分析与研究。
关键词:电锅炉;核电站;辅助蒸汽;应用分析一、引言
现阶段,核电站的辅助锅炉有三个类型,分别是燃煤锅炉、燃油锅炉以及电锅炉,而由于燃煤锅炉的运行系统具有一定的复杂性,且设备也比较多,锅炉的运行与后期维护在一定程度上增加了工作人员的工作量,同时,为了符合国家环保政策的相关要求,燃煤锅炉与燃油锅炉还要配置除尘器等卫生清洁设备,影响核电站的卫生环境。
电锅炉在核电站的应用是在机组冷启动或者是停机的时候投入生产,给常规岛与核岛的多个系统的运行提供辅助蒸汽,其应用优势不仅体现在工作效率高,同时其清洁电能可以作为输入能源来投入使用,这在极大程度上有利于保护自然环境,节能环保。
为了全面认识电锅炉在核电站的应用情况,本文针对电锅炉其应用优势、工作原理以及需要改进的问题一一进行简单的阐述,有利于提升电锅炉的应用效果,推进核电站的整体发展。
二、电锅炉在核电站的应用
(一)电锅炉概述
现阶段,电锅炉可以分成电加热管型与电极型两种电锅炉,对比来说,电加热型电锅炉的容量比电极型小,其参数也较低,因此大多数情况下是用作于采暖,无法满足核电站的应用需求,因此,本文主要是针对电极型电锅炉展开分析。
电锅炉的运行系统非常简单,辅助设备中包含了锅炉、除氧装置、给水泵、补水泵、排污罐以及专用变压器等,与其他锅炉相比,设备较少。
(二)电锅炉的应用优势
由于我国加大了“煤改电”政策的推广力度以及落实,电锅炉的应用逐渐广泛起来,这是因为电锅炉具备节能环保与清洁能源的基本特性,符合现阶段我国提出的节省能源、减少排放的环境保护理念,承担起绿色工业的环保使命。
电锅炉在应用过程中不会产生或者排放有害气体,也不会产生噪音、粉尘等环境污染问题,同样也不会导致空气闭塞或者是引起干燥等问题。
电锅炉的启动速度较快,即开即用,从而创造了卫生清洁的工作环境。
如表1所示,与燃油锅炉相比较,电锅炉是比较具有应用优势的。
表1 电锅炉的应用优势分析
(三)电锅炉的应用原理
如图1所示,在电锅炉的应用过程中,加药罐中完成加药的水通过补水泵给除氧装置进行输送,给水在除氧装置中完成加热与除氧工作后,使得给水泵的压力上升,并将其输送到锅炉底部的储水装置中。
在锅炉本体上的循环水泵把该装置中储存的水输送到中心集箱,在这一过程中,水经过喷嘴向其周边的电极进行喷射,这时水就会具备一定的导电率,从而产生电阻而实现发热,水的表面就能够产生蒸汽,而未能够蒸发的水会从电极往下流向指定的中性电极,再次循环进行发热,并产生蒸汽,剩下未能蒸发的水会再次进行循环。
最后,产生的蒸汽会通过汽水分离装置完成分离工作,而符合要求的蒸汽就会被输送到辅助蒸汽系统中去。
图1 电锅炉的应用原理图
三、电锅炉在核电站的应用问题与思考(一)电锅炉在核电站的应用问题分析
通过上文对电锅炉的应用原理分析,可得知电锅炉给水通常情况下是不导电的,在其应用过程中,要在锅水中加入磷酸钠盐来提升水的导电率,而该电解质是可溶非挥发性的化学物质,当蒸汽的压力不超过20MPa的时候不需要考虑其在蒸汽中的溶解问题,但是,在饱和蒸汽中难免会产生水滴,而化学物质就会被水滴一起被输送到蒸汽设备中去,尽管电锅炉蒸汽中的水含量比较低,但是因为锅水的电解质化学浓度比较高的影响,其蒸汽中的化学物质的含量就会随之升高,而经过系统中的多项工作,就一定会提升钠离子的浓度以及阳离子的导电率,这就是电锅炉在应用过程中的主要问题。
(二)优化电锅炉应用效果的相关思考
电锅炉中锅水所具有的导电率会随着其盐分浓度的变化而产生变化,并且在一定程度上也会受到温度因素的影响,因此,计算导电率与锅水的钠离子浓度的过程并不是采用一个简单的公式就可以完成,而选择磷酸三钠当做是电解质也是由于其在温度变化的环境影响下能够保持相对稳定的导电率。
在锅水的盐分组成与温度因素的影响情况下,其导电率与钠离子浓度呈现出线性关系,比如核电站电锅炉的压力是1.1MPa,温度在200℃,锅水导电率在1650µs/cm的情况下,锅水的钠离子浓度大约是360mg/L,而导电率在850µs/cm,其钠离子浓度大约是180mg/L,由此可知,锅水钠离子浓度会随着导电率的增加而增加。
因此,结合电锅炉的应用经验与科技的应用与进步,在其运行过程中,可以采用多种方式有效降低锅水钠离子浓度:
(1)选择联氨作为除氧剂,联氨具有良好的挥发性,不会额外增加固体颗粒,或者是提升锅水的导电率,同时联氨可以中和冷凝水所具有的酸性。
(2)在用户端上增加两级汽水分离装置,将随着蒸汽产生过程中携带的冷凝水滴进行分离,从而将钠离子浓度实现降低。
(3)通过“大拉小”方案,让锅炉的出力值不超过额定值,降低锅水的钠盐比例,从而降低钠离子浓度。
(4)增加蒸汽转换装置,在除盐水之外,将锅水作为二次蒸汽,从而降低钠离子浓度。
这一方式的应用要注意的是提升锅炉的出力值以及出口压力,并且要求在设备方面要加大初期投资。
四、结论
电锅炉在核电站的应用具备显著的优势,远超于燃煤以及燃油锅炉,且由于喷射电极型电锅炉中钠离子浓度较大的问题一经改善,应用技术的逐渐加强,其在全球范围中的核电站得到了广泛的应用。
此外,因国际原油价格变化的作用,燃油锅炉的应用成本也不断的增加,同时,在国家政策的实行与支持下,电锅炉的应用成本较低,在经济投资方面更具优势,在应用上也更具安全性、可靠性以及环保性,在极大程度上提升了核电站的工作效率。
参考文献:
[1]梁晓鸣,杨中艺,张进修,郝景泰,梁玉婷. 水燃料技术与发电锅炉节能减排[J]. 冶金能源,2017,36(S2):25-27.
[2]吕潮海. 浅谈热电锅炉节能减排[J]. 海峡科技与产业,2017,(08):141-142.
[3]何荣富,孟祥红,李珏煊,邓德敏,廖洪强. 电锅炉技术及其应用对环境影响的分析研究[J]. 环境科学与管理,2017,42(02):102-105.。