核电蒸汽发生器-课件
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福清核电工程蒸汽发生器设备监造技术培训教材苏州热工研究院有限公司目录第一章蒸汽发生器设备概述第二章蒸汽发生器材料采购第三章蒸汽发生器材料采购监造第四章蒸汽发生器的制造第五章蒸汽发生器焊接过程的监造第六章蒸汽发生器监造重点第七章蒸汽发生器监造的监督计划第一章蒸汽发生器设备概述1、蒸汽发生器设备简述核电站蒸汽发生器(简称SG)主要功能是作为热交换设备将一回路冷却剂中的热量传给二回路给水,使其产生饱和蒸汽供给二回路的动力装置。
1000MW核电机组有三个环路,每个环路装有一台蒸汽发生器,每台容量是按照满功率的三分之一的反应堆热功率设计。
蒸汽发生器是连接一回路与二回路的设备,在一、二回路之间构成防止放射性外泄的第二道屏障。
由于水受辐照后活化以及少量燃料包壳可能破损泄漏,流经堆芯的一回路冷却剂具有放射性,而压水堆核电站二回路设备不受到放射性污染,因此蒸汽发生器管板和倒置的U型管是反应堆冷却剂压力边界的组成部分,属于第二道放射性防护屏障之一。
蒸发器中的冷却剂压力边界的组成部分的部件安全等级1级,二次侧部件的安全等级是2级、抗震等级1I、质保等级1级、设计等级1级;每台核电机组有三台蒸汽发生器。
下图是1000MW核电站核岛主设备布置示意图。
核岛主设备连接示意图2 蒸汽发生器工作原理在大亚湾核电站、岭澳核电站均采用立式、自然循环、U型管式蒸汽发生器,其结构如上图。
从反应堆流出的冷却剂经一回路热管段由蒸汽发生器的下封头的进口接近进入水室,然后在倒U型管束内流动,倒U型管的外表面与二回路给水接触,传热给二回路水,并使其汽化,完成一、二回路间的热交换。
一回路冷却剂携带的热量传给二回路后,温度降低,再经过过下封头的出口水室和出口接管,流向一回路的过度管道然后进入主泵的吸入口。
二回路的给水由蒸汽发生器的给水接管进入给水环管,通过环管上的一组倒J形管进入下筒体与管束套筒之间的环状空间(即下降通道),与汽水分离器分离出的水混合后向下流动,直至底部管板,然后转向,沿着倒U型管束的管外(即上升通道)向上流动,被传热管内流动的一回路冷却剂加热,一部分水蒸发成蒸汽。
核电站中的蒸汽发生器原理核电站是一种利用核能产生电能的设备,其中蒸汽发生器是核电站的重要组成部分之一。
蒸汽发生器在核能转化为电能的过程中起到关键的作用。
本文将探讨核电站中蒸汽发生器的原理和工作机制。
一、蒸汽发生器的定义和作用蒸汽发生器是将核反应堆中释放出的热量转化为蒸汽的装置。
它通过核反应堆内的燃料棒释放的热能,加热循环中的水,使其蒸发为高温高压的蒸汽,从而驱动涡轮发电机组产生电能。
蒸汽发生器在核电站中起到引导热量、提供蒸汽、保护核反应堆的作用。
它将热量从燃料棒传递给循环中的水,使水蒸发为高温高压的蒸汽。
蒸汽发生器的安全性和效率对核电站的运行至关重要。
二、蒸汽发生器的工作原理蒸汽发生器可以分为热交换器和蒸汽发生器两个部分。
热交换器主要负责将核反应堆中的热量转移到蒸汽发生器中的循环水上,蒸汽发生器则将循环水加热并转化为蒸汽。
蒸汽发生器的工作原理是通过核反应堆中的燃料棒释放的热能将主回路内的循环水加热,使其沸腾产生蒸汽。
具体的工作步骤如下:1. 循环水进入蒸汽发生器,通过主回路中的泵进行循环。
主回路中的循环水温度较低,在进入蒸汽发生器之前,循环水首先经过热交换器,与核反应堆中的高温冷却剂进行热交换。
2. 经过热交换器后,循环水的温度升高,进入蒸汽发生器。
蒸汽发生器内部分为两个部分:上部是蒸发器,下部是水冷器。
3. 上部的蒸发器部分与核反应堆的冷却剂直接接触,核反应堆通过传热表面将热量传递给循环水,使其蒸发为蒸汽。
蒸汽通过上部的蒸发器部分上升,进入涡轮发电机组产生电能。
4. 下部的水冷器部分则起到冷却蒸汽的作用。
蒸汽在涡轮中放出部分热量,并冷却为水,然后重新进入核反应堆进行循环。
通过以上的工作原理,蒸汽发生器将核反应堆中的热量高效地转化为蒸汽,驱动涡轮发电机组产生电能。
三、蒸汽发生器的特点及安全性保障蒸汽发生器具有以下几个特点:1. 高热效率:蒸汽发生器能够高效地将核能转化为蒸汽,使核电站的能源利用率更高。
一、作用及设计考虑蒸汽发生器(SG)的主要作用是将一回路中水的热量传给二回路的水,使其汽化。
由于一回路水流经堆芯而带有放射性,因而蒸汽发生器与压力容器和一回路管道共同构成防止放射性外溢的第二道屏障。
在压水堆核电厂正常运行时,二回路应不受到一回路水的污染,是不具有放射性的。
压水堆核电厂蒸汽发生器是按自然循环原理运行的(图1-13)。
在这类蒸汽发生器中,保证流体的原动力是冷水柱和热水柱之间的密度差,产生的蒸汽是饱和蒸汽。
每一台饱和式蒸汽发生器按照满负荷运行时传递三分之一的反应堆热功率设计。
二、设备描述压水堆核电厂的蒸汽发生器由带有内置式汽水分离设备的立式筒体和倒置式U形管束组成,如图14。
一回路的每一个环路有一台蒸汽发生器,它是垂直布置的、自然循环的管式汽化装置。
整个装置可分为:1.给水蒸发段蒸汽发生器蒸发段的下部是由倒置的4640根倒U形管束构成。
一回路水在管内流动,二回路水在管外汽化。
这些管子焊接在585mm厚的锰-钼-镍(Mn-Mo-Ni)管板上,管板和管束承受一回路压力。
一回路水侧封头是由铸钢半球形封头构成的,在其内表面覆盖了不锈钢层,并通过焊在管板上的因科镍隔板分成两个水室(入口水室、出口水室)。
每个水室都有一个连到一回路的接管和人孔。
图 1-13 自然循环原理整个汽化装置安置在圆筒状的金属筒体内,筒体下部与管板衔接,其上部通过一个中间过渡锥体而与一个包含干燥装置的更大的金属筒体相连。
给水的入口位于该筒体的上部。
给水分配由一个环形孔管完成。
给水与干燥设备排出的水相混合,然后在由下部筒体与包围管束的圆柱形薄钢板包壳所形成的环形空间内向下流动。
在包壳下部与管板上表面之间有一个空间,在这里水加热到接近饱和温度,然后进入到管束中间,向上流动。
借助于蒸汽发生器U形管束的隔板来保持管束的间距,而在隔板之间又通过拉杆固定。
在8个抗震隔板上开有一些孔以让管子及水--蒸汽混合物通过。
此外,隔板通过一些防止管束整体振动的楔子固定在管束围板上。
福清核电工程蒸汽发生器设备监造技术培训教材苏州热工研究院有限公司目录第一章蒸汽发生器设备概述第二章蒸汽发生器材料采购第三章蒸汽发生器材料采购监造第四章蒸汽发生器的制造第五章蒸汽发生器焊接过程的监造第六章蒸汽发生器监造重点第七章蒸汽发生器监造的监督计划第一章蒸汽发生器设备概述1、蒸汽发生器设备简述核电站蒸汽发生器(简称SG)主要功能是作为热交换设备将一回路冷却剂中的热量传给二回路给水,使其产生饱和蒸汽供给二回路的动力装置。
1000MW核电机组有三个环路,每个环路装有一台蒸汽发生器,每台容量是按照满功率的三分之一的反应堆热功率设计。
蒸汽发生器是连接一回路与二回路的设备,在一、二回路之间构成防止放射性外泄的第二道屏障。
由于水受辐照后活化以及少量燃料包壳可能破损泄漏,流经堆芯的一回路冷却剂具有放射性,而压水堆核电站二回路设备不受到放射性污染,因此蒸汽发生器管板和倒置的U型管是反应堆冷却剂压力边界的组成部分,属于第二道放射性防护屏障之一。
蒸发器中的冷却剂压力边界的组成部分的部件安全等级1级,二次侧部件的安全等级是2级、抗震等级1I、质保等级1级、设计等级1级;每台核电机组有三台蒸汽发生器。
下图是1000MW核电站核岛主设备布置示意图。
核岛主设备连接示意图2 蒸汽发生器工作原理在大亚湾核电站、岭澳核电站均采用立式、自然循环、U型管式蒸汽发生器,其结构如上图。
从反应堆流出的冷却剂经一回路热管段由蒸汽发生器的下封头的进口接近进入水室,然后在倒U型管束内流动,倒U型管的外表面与二回路给水接触,传热给二回路水,并使其汽化,完成一、二回路间的热交换。
一回路冷却剂携带的热量传给二回路后,温度降低,再经过过下封头的出口水室和出口接管,流向一回路的过度管道然后进入主泵的吸入口。
二回路的给水由蒸汽发生器的给水接管进入给水环管,通过环管上的一组倒J形管进入下筒体与管束套筒之间的环状空间(即下降通道),与汽水分离器分离出的水混合后向下流动,直至底部管板,然后转向,沿着倒U型管束的管外(即上升通道)向上流动,被传热管内流动的一回路冷却剂加热,一部分水蒸发成蒸汽。