AP1000蒸汽发生器系统(SGS).

AP1000蒸汽发生器给水调节浅析1.0 AP1000蒸汽发生器给水控制系统控制功能给水控制系统在较宽的范围内，在不需要操纵员干预的情况下，提供有效的给水控制。

它受控于高功率模式和低功率模式。

在低功率模式下，给水控制系统根据蒸汽发生器窄量程液位测量值偏离蒸汽发生器液位窄量程液位设定值的大小来控制主给水调节阀和启动给水控制调阀。

另外，宽量程蒸汽发生器液位测量值偏离额定液位作为前馈来改善控制性能，因为在低功率模式下很难对蒸汽流量进行测量。

在高功率模式下，根据蒸汽和给水流量的偏离量来调节给水流量。

低功率模式和高功率模式的切换是根据测得的给水流量是否超过设定的阈值来决定。

1.1 窄量程液位调节器（低功率模式）设置窄量程液位调节器（低功率模式）的目的是用来保持和恢复蒸汽发生器窄量程液位在窄量程液位设定值。

电站的功率水平给出了蒸汽发生器窄量程液位设定值，电站功率水平由汽机冲动级的压力决定。

经过筛选蒸汽发生器的窄量程液位通过一个滤波器，这个滤波器是用来修正蒸汽压力波动带来的扰动，再通过一个超前/滞后补偿单元，然后与蒸汽发生器窄量程设定值进行比较得到一个控制偏差信号。

蒸汽发生器窄量程液位偏差信号然后通过一个增益环节放大，这个增益环节系数根据来响应压力来变化，从而响应下降（启动或者停闭）操作，直到蒸汽发生器液位偏差回复到0。

蒸汽发生器窄量程液位偏差信号随后送入一个PID 调节器。

PID 调节器的输出叠加一个宽量程液位偏离来得到给水流量需求。

1.2 窄量程液位调节器（高功率模式）在高功率模式下，当蒸汽流量及给水流量测量变得可行时，高功率模式下的窄量程液位调节器将投入工作。

给水需求量由蒸汽发生器窄量程液位偏差信号以及一个汽水失配来得到。

高功率下的蒸汽发生器窄量程液位控制偏差与低功率下是类似的。

窄量程液位控制偏差信号然后叠加经过微分滞后环节后的汽水失配信号。

这个汽水失配误差信号经过一个增益环节进行调节，这个增益值f （x ）6随着汽水失配误差信号减少而减少。

AP1000蒸汽发生器人孔法兰螺栓预紧力校核魏小宝【摘要】根据在施工现场采用螺栓拉伸机不能松动由扭矩扳手紧固的AP1000蒸汽发生器（ SG）人孔法兰螺栓现象，简要分析了蒸汽发生器在生产和安装期间选用的扭矩控制法、伸长量控制法等预紧方法。

对螺栓在紧固、松动后的扭矩－预紧力、伸长量－预紧力分别进行了校核计算，得出了用螺栓拉伸机松动比用扭矩扳手紧固产生的预紧力小是造成施工现场不能用螺栓拉伸机松动由扭矩扳手紧固的人孔法兰螺栓现象的根本原因。

最后建议，无论采用扭矩控制法还是伸长量控制法，应在保证SG人孔法兰密封性的前提下，通过校核螺栓预紧力，使扭矩控制法和伸长量控制法产生的螺栓预紧力相互匹配，以确保无论采用哪一种螺栓紧固方法都能满足螺栓的拆装需要。

%Based on the fact that stud tensioner used on construction site failed to loosen the AP1000 steam generator( SG) manway flange studs which were previously tightened by torque wrench,this paper briefly analyzes the torque control method and elongation control method adopted during steam generator fabrication and installation.Meanwhile, theoretical validation calculation for torque-pretension force and elongation-pretension force before and after bolt tightening and loosening was conducted separately.It comes to the conclusion that the fundamental cause of the fact is the pretension force generated by stud tensioner in loosening is smaller than that generated by torque wrench in tightening.In closing,it is rec-ommended that regardless of torque control method or elongation control method,bolt pretension force gen-erated by torque control method and elongation controlmethod should be consistent via verification and validation of bolt pretension force under the precondition that SG manway flange sealing is guaranteed so that either tightening method will satisfy disassembly of the studs.【期刊名称】《压力容器》【年(卷),期】2015(000)006【总页数】6页(P70-74,48)【关键词】蒸汽发生器;人孔法兰;预紧力;扭矩控制法;伸长量控制法【作者】魏小宝【作者单位】国核工程有限公司，上海 200233【正文语种】中文【中图分类】TH123;TL353.130 引言AP1000核电站的蒸汽发生器(Steam Generator，以下简称为SG)均有4个人孔法兰，2个一次侧人孔法兰位于SG的下封头;2个二次侧人孔法兰位于SG二次侧筒体(汽鼓)上，呈左右对称分布［1］。

AP1000蒸汽发生器热工水力概述Abstract： The article describes the principle of operation，style and brief structure for steam generator， specially discusses the thermal-hydraulic background ， parameters and effects.Key Words： Steam Generator， AP1000， Thermal-hydraulic蒸汽发生器是压水堆核电厂一回路、二回路的枢纽，它将反应堆产生的热量通过热交换传递给蒸汽发生器二次侧，产生蒸汽推动汽轮机做功。

蒸汽发生器又是分隔核岛和常规岛的压力边界，保证将放射性介质封闭在一回路中，保障核电厂的运行安全，属于安全核一级设备。

1.蒸汽发生器工作原理、分类、结构概述1.1 蒸汽发生器的分类：1）按照二回路工作介质在蒸汽发生器中流动方式，可分为自然循环蒸汽发生器和直流（强迫循环）蒸汽发生器；2）按传热管形状，可分为U形管、直管、螺旋管蒸汽发生器；3）按设备的安放方式，可分为立式和卧式蒸汽发生器；4）按结构特点，有带预热器和不带预热器的蒸汽发生器。

1.2 压水堆U形管蒸汽发生器工作原理：从反应堆来的冷却剂由蒸汽发生器进口接管进入水室封头，流经U形管，在流经U形管时将热量交换传给二回路给水，最后通过出口水室、出口接管流回反应堆。

二回路给水由上筒体处的给水接管进入给水环，与汽水分离后的疏水混合后，由筒体和包壳之间的环形通道下降到底部，在U形管外空间加热并汽化后，进入初级分离器和次级分离器进行汽、水分离，分离后的饱和蒸汽由顶部出口送到汽轮机，分离后的水重新加入下次换热循环。

1.3 AP1000蒸汽发生器结构AP1000蒸汽发生器采用2台典型的直立式带有一体化汽水分离器的U 型管自然循环蒸汽发生器。

AP1000蒸汽发生器制造中的焊接与焊后热处理摘要：对于AP1000蒸汽发生器来说，其焊接材料、焊接方法、焊接工艺评定、预热、后热、临时性附件、焊接顺序、焊后热处理等，比之前大的蒸汽发生器的要求更多。

为了保证蒸汽发生器的制造质量，在整个制造过程中电气核电设备企业务必需要采用多项焊接和焊后热处理创新技术。

关键词：AP1000蒸汽发生器；制造；焊接；焊后热处理引言：APl000是美国西屋公司在AP600的基础上开发的第三代先进核电技术，与传统成熟的压水堆核电技术相比，最大的优点是其安全系统采用了“非能动”技术，提高了安全性和经济性以及建造中大量采用模块化建造技术，大大缩短建设周期。

为了将其更好的利用，在接下来的文章中，将围绕AP1000蒸汽发生器制造中的焊接与焊后热处理方面展开详细分析。

一、AP1000蒸汽发生器相关内容简析（一）AP1000蒸汽发生器制造特点APl000蒸汽发生器型号为△125型，主要由以下组件组成：下封头组件、管束组件和下筒体组件、旋风分离器和板式分离器和上筒体组件。

采用倒U形管立式布置，自然循环，结构非常紧凑。

蒸汽发生器外壳分上段、中段、下段3部分，上段由椭球封头、上筒节E&D组成；中段由锥形筒节、下筒节C&B&A和管板组成；下段是下封头。

（二）AP1000蒸汽发生器设计规范AP1000为单堆布置两环路机组，电功率1250MWe，设计寿命60年，主要安全系统采用非能动设计，布置在安全壳内，安全壳为双层结构，外层为预应力混凝土，内层为钢板结构。

AP1000主要的设计特点包括：第一，主回路系统和设备设计采用成熟电站设计。

AP1000堆芯采用西屋的加长型堆芯设计，这种堆芯设计已在比利时的Doel4号机组、Tihange3号机组等得到应用；燃料组件采用可靠性高的Performance+；采用增大的蒸汽发生器，和正在运行的西屋大型蒸汽发生器相似；稳压器容积有所增大；主泵采用成熟的屏蔽式电动泵；主管道简化设计，减少焊缝和支撑；压力容器与西屋标准的三环路压力容器相似，取消了堆芯区的环焊缝，堆芯测量仪表布置在上封头，可在线测量；第二，严重事故预防与缓解措施。

蒸汽发生器是反应堆冷却剂系统压力边界的主要组成部分，主要作用为转移堆芯产生的热量。

蒸汽发生器将反应堆冷却剂系统的热量转换为蒸汽，并将蒸汽传递给汽轮机发电。

蒸汽发生器的一回路侧与反应堆压力容器相连，其冷却剂带有放射性，二回路侧所产生的饱和蒸汽品质直接影响电站的功率与效率[1]。

1 AP1000蒸汽发生器的结构AP1000蒸汽发生器是立式筒体结构，主要包括下封头、管板、下筒体、管束组件、过渡锥体筒体、上部筒体、上封头、主泵泵壳、二级分离器和汽水分离器等部件。

下封头、管板和管束组件组成了反应堆冷却剂的一次侧压力边界。

蒸汽发生器二次侧压力边界包括下部筒体和上部组件。

2 制造流程AP1000蒸汽发生器的制造流程如图1所示，上部组件、下封头组件、下筒体组件为三条可并行的流程。

上部组件、下封头组件、下筒体组件三部分完成之后，通常先进行下筒体组件与下封头组件的环缝装焊形成下部组件，最后进行上部组件与下部组件的环缝装焊，之后再进行局部热处理、探伤、水压试验、役前检查等工序。

上部组件流程如图1所示，下封头组件流程如图2所示，下筒体组件如图3所示，装配如图4所示。

AP1000蒸汽发生器制造难点■ 张晓杰 石新建摘要：AP1000采用简化的两回路设计，蒸汽发生器的设计寿命为60年，与传统的二代加40年设计寿命的三回路、四回路蒸汽发生器相比，AP1000蒸汽发生器的尺寸更大，重量更重，传热管更薄，要求更高，设计更复杂，面临的制造难题更多。

本文总结了AP1000蒸汽发生器制造过程中的难点，为后续AP1000蒸汽发生器的制造提供借鉴和参考。

关键词：AP1000 蒸汽发生器 制造难点Abstract ：AP1000 is two-loop-design, and the designed life of the two AP1000 Steam Generators is 60 years. Comparing with the traditional Generation II plus Steam Generators which are three-loop-design or four-loop-design, AP1000 Steam Generators have bigger size, heavier weight and thinner heat transfer tubes. Therefore, for AP1000 Steam Generators, the requirement is higher, the design is more complex, and the manufacturing is more diffi cult. This paper summarizes the diffi culties in the AP1000 Steam Generator manufacturing process and provides reference for the subsequent steam generator manufacturing.Key words ：AP1000,steam generator,difficulties in manufacturing 图1 上部组件流程图图2 下封头组件流程图图3 下筒体组件图4 装配图3 制造难点AP1000蒸汽发生器采用简化的两回路设计，设计寿命为60年，与传统的二代加40年设计寿命的三回路、四回路蒸汽发生器相比，AP1000蒸汽发生器的尺寸更大，重量更重，传热管更薄，要求更高，设计更复杂，面临的制造难题也更多。

Engineering Equipment and Materials | 工程设备与材料 |·97·2020年第22期基金项目：国家科技重大专项（2016ZX06001003）作者简介：刘乐，男，本科，工程师，研究方向为压水堆核电厂综合试验调试。

AP1000蒸汽发生器自然循环带热能力分析*刘 乐（三门核电有限公司，浙江 台州 317112）摘 要：文章基于AP1000蒸汽发生器（SG）自然循环试验，对SG 在自然循环工况下带走堆芯衰变热的能力进行了评估和分析。

通过评估和分析AP1000 SG 自然循环试验方法和验收准则，研究试验过程中电厂响应的主要参数，利用LOFTRAN 程序模拟SG 自然循环试验过程进行对比分析，验证了堆芯衰变热能够通过蒸汽发生器自然循环带出，SG 自然循环功能能够保证堆芯的安全，这对于论证AP1000设计的有效性和可靠性至关重要。

关键词：蒸汽发生器；自然循环；衰变热；AP1000；LOFTRAN 中图分类号：TM623 文献标志码：A 文章编号：2096-2789（2020）22-0097-03蒸汽发生器（SG ）是核电厂的关键设备之一，AP1000蒸汽发生器是一个立式U 形管蒸发器，传热管将热量传递给蒸汽系统并把放射性污染物保留在一回路系统内。

蒸汽发生器在满功率运行、预期瞬态工况和自然循环工况下把热量从反应堆冷却系统带走。

当发生厂外交流电源丧失事故后，两台主泵全停，失去强迫循环时，就可以利用自然循环来带走反应堆内的热量（衰变热和系统或部件的显热），避免堆芯发生偏离泡核沸腾（DNB ），从而保护燃料元件包壳免遭损坏。

文章通过研究AP1000 SG 自然循环试验，验证SG 自然循环功能能够带走堆芯衰变热，保证堆芯的安全，评估电厂的设计功能是否能否达到预期效果，这对于论证AP1000设计的有效性和可靠性至关重要。

1 AP 1000 SG 自然循环试验简介1.1 试验目的通过SG 自然循环冷却堆芯是反应堆冷却剂系统（RCS ）重要的纵深防御功能。

AP1000蒸汽发生器排污系统调试项目分析摘要：按照核电厂机组状态和调试阶段的不同，AP1000堆型蒸汽发生器排污系统的调试可以分为单体试验、系统冲洗、冷态预运行试验和热态功能试验。

本文基于系统设计功能，参考系统调试特点，结合现场试验过程，对AP1000蒸汽发生器排污系统的调试项目进行了分析和提炼，为后续AP1000及同类核电厂的蒸汽发生器排污系统调试提供了借鉴。

关键词：核电；AP1000；调试；蒸汽发生器排污系统一、系统概况蒸汽发生器是核电厂中一、二回路的分界点。

核燃料裂变反应产生的热量被一回路冷却剂带至蒸汽发生器一次侧并传递给流经蒸汽发生器二次侧的给水。

给水在加热后变成蒸汽，进而推动汽轮发电机组做功发电。

一回路冷却剂带有放射性，而蒸汽发生器传热管作为一回路压力边界，起到了放射性隔离的作用，从而确保机组正常运行期间二回路的给水和蒸汽不会受到放射性污染。

在机组正常运行期间，蒸汽发生器排污系统（Steam Generator Blowdown System，以下简称BDS）通过对蒸汽发生器二次侧的污水进行处理（排放或回收），以控制蒸汽发生器内二次侧的水化学品质。

按照AP1000的厂房布置原则，BDS系统位于汽轮机厂房及第一跨区域，其具体布置位置根据不同的常规岛设计方决定。

AP1000堆型的BDS系统由两个系列组成。

从蒸汽发生器排污隔离阀开始，排污水依次经过再生式热交换器（冷却水为凝结水，流经壳侧，回收热量）和电除盐装置（Electrodeionization Module，以下简称EDI）后进入排水集管。

根据放射性和离子杂质浓度选择排放至放射性废水系统、汽机厂房疏水系统或进入凝汽器回收。

同时，为了满足蒸汽发生器湿保养和冷却的需求，系统设置了再循环泵、联络管线和联络阀。

BDS系统简图详见图1。

图1 BDS系统简图二、调试阶段划分BDS系统从建安移交调试标志着系统正式进入调试阶段。

在整个BDS系统调试阶段中，根据调试项目的目的和执行阶段不同，可以将BDS系统的调试过程细分为四个阶段，分别为：单体试验、系统冲洗、冷态预运行试验和热态功能试验。

AP1000核电站核蒸汽供应系统清洁度控制简介1.定义清洁：去除在运行过程中可对设备安全性和可靠性造成有害影响的任何污染物。

组件：设备或系统的离散部件。

异物：在组件内部或者附近存在的不合要求的物质，该物质不作为制造、安装、修理或者其他程序流程的操作结果而正常存在。

非产品材料：在制造过程中所用的材料（金属或者非金属），这些材料不会成为最终组件的一部分。

污染物：在组件上或者与组件接触的流体中存在不合要求成分的任何材料。

污染物应可以通过适当的清洁方法，将污染物去除到一个可接受的水平。

污染物分为两类：①可以包括有机涂层、金属微粒、油脂和油污、表面沉积和异物，其中包括与腐蚀相关的卤化物、重金属或者硫化合物等成分。

②有害材料，如：聚氯乙烯（PVC）、聚四氟乙烯（特氟纶）、氟硅氧烷和氯丁橡胶。

有害材料：污染物的一个子类，如果与组件接触，则会产生有害影响的材料。

这些材料必须被严格控制。

禁用材料：污染物的一个子类，禁止在任何时候与组件或者施工材料接触的材料。

可接触区域：在制造过程中或者之后，该区域的异物容易通过简单手段去除，且不会对部件造成破坏。

不可接触区域：在制造过程中或者之后，该区域的异物难以通过简单手段去除，若去除则可能对部件造成破坏。

外表面：设备或者管道不与流体直接接触的表面。

内表面：设备或者管道与流体直接接触的表面。

最终清洁表面：本步工序完成后，对表面进行清洁，此表面经检查符合标准后才可以进行下一步工序时所达到的状态。

关键表面：与主系统冷却剂接触的表面和与安全相关组件的表面，此表面需要根据设计文档和操作手册进行特定水平的清洁。

非关键表面：不接触反应堆冷却剂的表面。

清洁区域：洁净的空间或者密封外壳，例如清洁度与洁净室相当的洁净帐篷或者包装袋。

洁净室：配有紧密固定窗和门的密封外壳，该外壳由便于清洁和减少堆积污物的材料做成，并配有系统以确保提供洁净的空气。

金属清洁：目测清洁，无油漆、油污、油脂、焊剂、矿渣、热处理和热轧成型氧化皮（可以允许一些表面上存在焊接导致的紧密粘贴氧化皮）、污物、垃圾、金属、磨料微粒和抛磨块，以及其他污染。

蒸发器总体支撑组装图稳压器支撑稳压器由安装在稳压器室地板上的四根支柱支撑着。

在这几根支柱顶部装有一根水平支撑，它由八根压杆组成，将稳压器连接到稳压器室墙壁上。

在稳压器上部也装有一根水平支撑，它由一个环绕稳压器的环形梁和环形梁与八根压杆组成。

压杆将支撑连到稳压器室墙壁上。

稳压器支撑1.1.1.蒸汽发生器系统1)概述蒸汽发生器系统(SGS) 由两个同样的回路组成，一个蒸发器一个回路。

每个回路功能上有三个主要分系统:•和安全相关的主蒸汽管线以及从蒸汽发生器出口管嘴延伸的相关的管线，包括位于附属厂房和汽轮机厂房之间的管子固定装置。

-主要元件包括主蒸汽管，安全阀，电动释放阀和静音器和主蒸汽隔离阀。

•主给水和启动给水分系统- SGS包括从主蒸汽发生器管嘴起，通过附属厂房到汽轮机厂房的主给水文丘管的上口的主给水管段部分。

也包括从主蒸汽发生器管嘴起延伸的启动给水管线并且包括位于附属厂房和汽轮机厂房之间的管子固定装置。

主要元件包括主给水控制阀主给水隔离阀、启动给水控制和隔离阀。

•与安全相关的蒸汽发生器的排污管线部分-在排污管线上的主要元件包括隔离阀。

与安全相关的功能反应堆隔离、给水隔离、二次侧过压保护、过程和监视控制与非安全相关的深度防御功能余热去除、工艺和监视控制、非安全相关的过压保护非安全相关的功能为产生电力，给水和蒸汽的传输，连续运行，工艺监测和控制2)设备描述◆主蒸汽管线主蒸汽管线分配来自两个蒸发器的二次侧的蒸汽。

一部分主蒸汽直接进入再加热器和蒸汽密封，汽轮机接收剩余的蒸汽。

来自蒸汽发生器的主蒸汽管线固定在辅助厂房墙上，有余度来适应热膨胀。

主蒸汽管线和支撑从蒸汽发生器到主蒸汽隔离阀的下游的固定处为I级震级。

◆主蒸汽安全阀防止蒸汽压力超过蒸汽发生器和主蒸汽系统设计压力的110%。

电站每条主蒸汽管线有六个安全阀。

主蒸汽安全阀位于主蒸汽隔离阀上游的以及反应堆外面辅助厂房内的主蒸汽管线上。

◆电动空气释放阀电动空气释放阀安装在蒸汽发生器的出口管上，在正常反应堆冷却，主蒸汽隔离阀关闭或汽轮机旁路系统不能用时，提供受控的反应堆余热去除。