大亚湾核电站二回路系统与设备30页PPT

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• 汽轮机乏汽在凝汽器内凝结为饱和水。凝 汽器具备热力除氧的条件，可利用凝汽器 兼作除氧器。图8.13给出了一种凝汽器热 井中鼓泡除氧装置设计，从图中可以看出， 其中的除氧主要靠鼓泡加热凝结水。
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系统功能 • 除去凝结水中的气体（主要是氧气）。 • 除氧器同时又是混合式加热器。 • 为给水泵提供一定的净正吸入压头。
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• 除氧给水箱水质合格后，冲水至正常液位， 启动除氧循环泵，投入备用汽源，使除氧器 给水升温至110.5℃,对应压力0.05MPa。在 低负荷时，除氧器定压运行，机组负荷升至 65%左右打开四段抽汽电动阀和逆止阀，同 时关闭备用汽源电动阀，除氧器开始滑压运 行。
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• 除氧器启动前（指安装、大修后、或长期 停运后投运）应对除氧器系统进行除铁冲 洗，除铁冲洗的合格指标是含铁量≤50ppb， 悬浮物≤10ppb。
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• 除氧后的余汽分别经节流垫排至空气系统， 并在该处设有放射性测点。两只给水箱内设 再沸腾管，在启动加热时使用。两套溢流装 置和放水管分别由1#、2#给水箱接出。汇 总后经Ф325×5mm溢流放水总管排入凝汽 器。两只给水箱分别装有取样分析器。以便 监督和分析除氧给水的各项数据。
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• 给水箱的下水系统是这样布置的：1#、2# 给水箱分别接出一条Ф529×6mm的下水管 进入各自的主给水泵（1#、3#主给水泵）。 2#主给水泵由两台给水箱共用Ф529×6mm 的下水管供水。正常运行中，选用一、二号 或二、三号水泵运行时，可能会出现两台给 水箱的水位偏差。
共有128只，全部由不锈钢制造，其外形尺寸为 505×376mm，该箱由侧板、角钢和小槽钢组成。 恒速喷咀 • 恒速喷咀安装在充满凝结水的凝结水进水室中的 弓形不锈钢罩板上。

8.3.3 疏水系统
加热蒸汽在加热器或管道内的凝结水称为疏水。这里讲的 疏水指加热器壳侧的凝结水。疏水方式有采用逐级自流的连接 系统、采用疏水泵的连接系统和疏水冷却器系统。 1、逐级自流疏水系统
表面式加热器的疏水利用相邻 加热器之间的压力差，将抽汽压 力较高的加热器内的疏水逐级自 流至相邻压力较低的一级加热器 中，这样的疏水系统称为逐级自 流疏水系统。 对一个全部采用逐级自流的疏 水系统，高压加热器逐级自流疏 水至除氧器；对于除氧器前面几 级低加加热器，疏水最终导入凝 汽器。
这种自流疏水系统，不增添任何设备，系统简单，但经济 性差。这是由于从较高压力的加热器的疏水流到较低压力的加 热器时，部分闪蒸蒸汽就排挤了一部分低压加热蒸汽，即减少
了汽轮机的较低压力抽汽量。若保持汽轮机功率不变，势必增
加凝汽循环发电量，最后增加了在凝汽器中的热损失。同时，
疏水经过最后一级加热器排入凝汽器，热量被循环水带走，从
8.3.2 抽气系统
各级低压加热器的蒸汽来自低压缸抽汽。在从低压缸通 往加热器的抽汽管道上装有逆止阀和隔离阀，逆止阀的位置 尽量靠近抽汽口，以减少中间容积，防止汽轮机甩负荷时蒸 汽或水倒流入汽轮机；隔离阀位置靠近加热器端，防止加热 器传热管破裂或疏水受堵造或壳侧满水时倒流入抽汽管道。 大亚湾核电厂二回路一、二级低压加热器直接布置在凝 汽器喉部，这样大大缩短了抽汽管道长度，减小了湿汽容积， 降低了汽轮机超速的危险性，所以这种情况下抽汽管道上不 装逆止阀和安全阀。 用于高压加热器的抽汽来自高压缸，抽汽管线上设有逆 止阀和隔离阀，设置原则与上述低压加热器的相同。
新蒸汽
汽水分离再热器A 高压缸 汽水分离再热器B
No.1 No.2 No.3
除氧器
7B

图解核电站主要系统
PTR
RIS RRA
废物 处理
REA
核电站工作原理总图
厂用电
EAS
GEW
GSS
VVP
GEV
GPV
GEX
ARE RCP
GCT
AHP
ADG
CRF CEX
RCV
APP ABP
ASG
核电站主要系统

核岛主要系统
电气部分主要系统
1. 反应堆冷却剂系统 RCP 2. 化学和容积控制系统 RCV 3. 反应堆硼和水的补给系统 REA 4. 余热排出系统 RRA 5. 反应堆和乏燃料水池冷却和处
•
主泵2#轴封等）
（2）水容积变化的影响
一回路水容积变化→稳压 器水位的变化
§1.2 化学和容积控制系统RCV
0
300
温
0C
度
水的比容随温度的变化关系曲线
容积控制的方法
原理：通过上充下泄将稳压器的液位维持在“程序液位”。 上充补水，补偿一回路水的收缩和泄漏（REA系统执行） 下泄排水，吸收一回路水的膨胀，下泄流排往容控箱或TEP系统。
5、稳压器
功能： 1、压力控制 2、超压保护
Psatf(Tsa)t
一、核岛主要系统
§1.2 化学和容积控制系统 RCV
RCV系统的主要功能： 1、容积控制 2、化学控制 3、反应性控制
一、核岛主要系统
1、容积控制
（1）一回路水容积变化的原 积 容 因
– 水容积随温度的变化而变化
– 不可避免的泄漏(一号密封、 1.4m3/1T
一、核岛主要系统
§1.1 反应堆冷却剂系统 RCP
1、核反应堆
1、堆压力容器

4.2 核电厂汽轮机工作原理及结构
4.2.1பைடு நூலகம்汽轮机工作原理
蒸汽的能量转换过程： 蒸汽热能蒸汽动能叶轮旋转的机械能
级：完成由热能到机械能转换的汽轮机基本工作单元， 在结构上由喷管（静叶栅）和其后的动叶栅所组成。 分为冲动级和反动级。
1－主轴 2－叶轮
转子 3－动叶栅
4－喷嘴（静叶栅） 5－汽缸 6－排汽口
• 附属设备：主汽阀、调节阀、调节系统、主油泵、辅 助油泵及润滑装置。
现代压水堆核电厂汽轮机典型结构： • 冲动式四缸双流中间再热凝汽式饱和蒸汽汽轮机 • 一个高压缸，四个低压缸，均为双流式 • 四个高、低压缸转子通过刚性联轴器联接成一个轴系 • 高压缸每个流道有5个压力级 • 低压缸每个流道有5个压力级
主蒸汽系统与主给水系统和辅助给水系统配合，用 于在电站正常运行工况、事故工况下排出一回路产生的 热量。
向反应堆保护系统、安全注射系统和蒸汽管路隔离 动作提供主蒸汽压力和流量信号。
4.3.2 系统描述
• 核岛部分 三条主蒸汽管道，每条管道上有以下设备： 7个安全阀 三个动力操作安全阀，整定压力8.3MPa 四个常规弹簧加载安全阀，整定压力8.7MPa 向大气排放的接头 主蒸汽隔离阀 主蒸汽隔离阀旁路管线
4.4.3 系统主要设备
• 减压阀 15个排放控制阀，分别位于凝汽器蒸汽排放系统和除氧器蒸汽排 放系统，实现排放名义蒸汽流量的85％。
• 气动蒸汽排放控制阀 装于三根主蒸汽管道上，用于大气蒸汽排放控制系统。排放容量 为10％～15％额定容量。
• 消音器 安装气动蒸汽排放控制阀的管线上都配备一个消音器，以减小排 汽噪音。
• 半速机组与全速机组
4.3 主蒸汽系统

• 满足停机不停堆瞬态工况机堆单独运行直至故障消除； • 反应堆启停过程投入GCT来维持一回路的正常升温； • 满足甩负荷工况旁路快速开启从而防止主蒸汽超压； 核电机组旁路系统GCT-C相当于无中间再热火电高压机组的大旁路， 核电机组旁路容量较火电为大。而大容量机组火电机组无不采取一 二级高、低旁路系统。此外核电站的GCT也是反应堆控制的补充手段 使汽机负荷与反应堆功率解除耦合的手段。（暂态）
来自APG 2号冷凝器 1号冷凝器 320VL 321VL
3号冷凝器
磁性过滤器
热井
CEX022VD
来自常规岛除 盐水分配系统 （SER）补水
002BA 汽机疏水箱
001BA 新蒸汽疏水箱 024VL
101VL 001PO
010VL 108VL 026VL
旋转过滤器
201VL 002PO 208VL 003VL 301VL 003PO 308VL 001FI 004VL 006VL 025VL 去低压加 热器系统 ABP
这是核电机组设计的特点，机组在总平面规划时应力求避免出现这样 的问题，当堆机布置不能避免地产生这样的问题时应对汽轮机飞射物 对相邻核安全设施的影响进行概率分析，假想汽轮机低压转子断裂而 进行的计算概率分析。
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工程公司/设计部介绍材料
2011/10/24
CNPEC
3、核电与火电热力系统与设备的差异
CNPEC
3、核电与火电热力系统与设备的差异
3.1 核电机组设计制造特点
结构特点
由于蒸汽初参数低和容积流量大,核电汽轮机设计制造多采用1个高压 缸加2～4个低压缸的结构(除Arabelle机型）, 相同功率的常规火电汽 轮机,毫无例外地由高、中、低压缸组成。高压缸都是双流程,和火电汽 轮机中压缸一样。低压缸由于容积流量大需要较大排汽面积,四排汽至 八排汽，汽缸体积大、重量大。再加上汽水分离器的设置，从而从常 规岛厂房总体布置不同。

第七章压水堆核电站的二回路系统及设备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。

理想焓降小，容积流量大
——同等功率下，比火电机组结构尺寸大
汽轮机及其附属设备中积聚的水份多，甩负荷时容易引起 主机超速
——凝结水的再沸腾和汽化
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《核动力装置》
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齿轮减速器 冷凝器
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《核动力装置》
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4.3 蒸汽系统
1.功用 2.设计要求 3.布置形式 4.管道变形补偿措施
2
1.作用和地位
是核动力装置的重要组成部分 通过热力循环，将一回路系统的热能转换为电能和机械能 提供核动力装置正常运行所需要的电能、热能和淡水 使用的工质没有放射性，不需要屏蔽
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《核动力装置》
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2.主要任务
利用一回路系统蒸汽发生器产生的蒸汽，将热能转变为推 进船舶运动的动力、生产全船用电以及制造淡水。
管道热膨胀的补偿原则 利用补偿装置的变形，吸收管道的部分或全部的热膨胀量
管道变形补偿措施 ➢ 补偿器：采用专门的补偿装置 ➢ 自补偿：利用管道布置以自身的弯曲和扭转变形来达到自
补偿的目的
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《核动力装置》
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图4-14 自补偿作用
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《核动力装置》
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图4-15 补偿器形式
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二回路系统主要设备
为船舶航行提供主动力的主汽轮齿轮机组 为保证全船正常供电的汽轮发电机组 凝水泵-给水泵组 滑油泵组 制造与补充淡水的海水蒸发装置
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《核动力装置》
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4.2 主汽轮机组
汽轮机特点 单机功率大 连续回转工作平稳 可靠性好 目前汽轮机主要用于核动力舰船以及部分常规动力大型水面舰船。
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一、核岛主要系统
传
输 水
乏燃料水池
池
装冲 罐洗 池池
KX厂房
堆内构件池 换料腔
RX厂房
1#机RX、KX厂房布置图
反应堆水池全貌
§1.5 反应堆水池和乏燃料 水池冷却和处理系统PTR
堆腔（左图）和换料机（右图）
§1.5 反应堆水池和乏燃料 水池冷却和处理系统PTR
乏燃料池和行车（左图） 运输水池和倾翻机（右图）
ABP
7. 给水除气器系统 ADG
8. 汽动/电动给水泵系统 APP/APA
9. 高压给水加热器系统 AHP
10.给水流量控制系统 ARE
11. 循环水系统 CRF
12.辅助给水系统 ASG
二回路主要系统
1、功能：
➢将一回路提供的热能（高温高压蒸汽）转 变为汽轮机高速旋转的机械能，带动发电机 发电；
图解核电站主要系统
PTR
RIS RRA
废物 处理
REA
核电站工作原理总图
厂用电
EAS
GEW
GSS
VVP
GEV
GPV
GEX
ARE RCP
GCT
AHP
ADG
CRF CEX
RCV
APP ABP
ASG
核电站主要系统
核岛主要系统
电气部分主要系统
1. 反应堆冷却剂系统 RCP 2. 化学和容积控制系统 RCV 3. 反应堆硼和水的补给系统 REA 4. 余热排出系统 RRA 5. 反应堆和乏燃料水池冷却和处
（1）何谓LOCA事故？
一旦一回路管道大破裂，冷却剂就会 喷流而出，造成反应堆失水。如果堆 芯失去冷却而烧毁，则大量放射性物 质就可能释放到安全壳内。

一、核岛主要系统
§1.2 化学和容积控制系统 RCV
RCV系统的主要功能： 1、容积控制 2、化学控制 3、反应性控制
一、核岛主要系统
1、容积控制
容 积
（1）一回路水容积变化的原 因
– 水容积随温度的变化而变化
– 不可避免的泄漏(一号密封、 1.4m3/1T
•
主泵2#轴封等）
（2）水容积变化的影响
单元 02BA
30VP
RRA泵
§14 余热排出系统RRA
RRA泵的电动机
§1.4 余热排出系统RRA
RRA热交换器
§1.4 余热排出系统RRA
§1.5 反应堆水池和乏燃料 水池冷却和处理系统PTR
1、系统的功能
Ø冷却功能 Ø净化功能 Ø充排水功能
2、系统的组成
Ø反应堆水池 Ø乏燃料水池 Ø换料水箱 Ø泵和管道
入
0
§1.6 安全注入系统 RIS
10
20
30
一回路破口后的压力变化
时间 （s）
3、LOCA时的安注过程
高、低压安注示意
§1.6 安全注入系统 RIS
中压安注示意
中压安注箱
§1.6 安全注入系统 RIS
3、LOCA时的安注过程
第二阶段： 安注再循环阶段
当换料水箱的 水位仅有2.1米 时，安注转入 再循环阶段。
RRA01PO
RRA02PO
13VP
RRI
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
01RF
02RF RRI
24VP 25VP
反应堆
二环路 RCP02PO
RCV310VP
03GV
RCV50V P
RCV01EX
082VP

0
1
4.4.3 系统主要设备
• 减压阀 15个排放控制阀，分别位于凝汽器蒸汽排放系统和除氧器蒸汽排 放系统，实现排放名义蒸汽流量的85％。
• 气动蒸汽排放控制阀 装于三根主蒸汽管道上，用于大气蒸汽排放控制系统。排放容量 为10％～15％额定容量。
• 消音器 安装气动蒸汽排放控制阀的管线上都配备一个消音器，以减小排 汽噪音。
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4.3.3 系统流程图
➢ 在机组启动时，与RCP配合，导出反应堆多余的热量 ，以维持一回路的温度和压力。
➢ 在热停堆和停堆冷却的最初阶段，排出主泵运转和裂 变产物衰变所产生的热量，直至余热排出系统投入运 行。
➢ 汽轮发电机组突然降负荷或汽轮机脱扣时，排走蒸汽 发生器内产生的过量蒸汽，避免蒸汽发生器超压。
• 半速机组与全速机组
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4.3 主蒸汽系统
4.3.1 系统功能 • 将蒸汽发生器产生的蒸汽输送到下列设备和系统：
➢ 主汽轮机 ➢ 汽水分离再热器（GSS） ➢ 除氧器（ADG） ➢ 给水泵汽轮机（APP） ➢ 蒸汽旁路系统（GCT） ➢ 汽轮机轴封系统（CET） ➢ 其他辅助蒸汽用汽单元（STR）
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4.5.2 系统结构
• 汽水分离器、第一级再热器和第二级再热器都安装在一个圆筒形 的压力容器内；
• 第一级再热器使用高压缸抽汽加热； • 第二级再热器使用新蒸汽加热。
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4.6 汽轮机轴封系统
4.6.1 系统功能
➢ 对主汽轮机、给水泵汽轮机和蒸汽阀杆提供密封，用以防止 空气进入和蒸汽外漏。 阻止空气自负压轴封处漏入汽轮机和给水泵汽轮机； 防止高压缸内高湿度排汽自低压轴封漏出，磨损轴封； 防止给水泵汽轮机高压侧和主要阀门内的蒸汽从轴封处外漏 。

核能发电技术
4.3专设安全设施
4.3.1 概述 4.3.2 安全注入系统（RIS） 4.3.3 安全壳喷淋系统（EAS） 4.3.4氢控制系统 4.3.5 辅助给水系统（ASG）
4.3.1 概述
1.专设安全设施的范围 安全注入系统（RIS） 安全壳喷淋系统（EAS） 辅助给水系统（ASG） 安全壳隔离系统（EIE） 安全壳内大气监测系统（ETY）
（3）二回路大破口事故 主给水管道大破口事故
投入ASG，排出堆芯余热 蒸汽管道断裂事故
启动RIS向RCP注入高浓度硼酸溶液，防止堆芯重返临界 启动ASG排出堆芯余热，直至RRA投入为止
第一类—正常运行和瞬态运行
发生概率大于1次/堆年，放射性后果不超过 1/1000mSv，该类工况不会导致保护系统动作
硼注入缓冲箱RIS021BA，硼酸再循环泵RIS021PO、022PO
（1）HHSI的吸水管线
正常管线：与低压安注泵出口连接的增压管线。 备用管线：直接从换料水箱来的吸水管线，低压安注泵失效
时使用
※出现安注信号后，RCV001~003PO从容控箱来的吸水管线隔 离
（2）HHSI的注入管线
1 - 通过浓硼酸注入箱RIS004BA的管线 由安注信号启动，将浓度7000μg/g的硼酸注入RCP冷段
3. 专设安全设施的作用 下面列举了专设安全设施在一些典型事故中所起的作用
（1）一回路小破口事故 破口当量直径9.5-25mm RCP泄漏量很小时，RCV上充即可补偿 泄漏量较大时，投入RIS，限制稳压器水位和压力降低
（2）一回路大破口事故 破口当量直径大于345mm，属于设计基准事故 投入RIS，防止堆芯裸露，保证燃料元件的完整性 安全壳隔离，防止放射性物质泄漏到安全壳以外 投入EAS，保证安全壳的完整性

核电站原理及系统
26、机遇对于有准备的头脑有特别的 亲和力 。 27、自信是人格的核心。
28、目标的坚定是性格中最必要的力 量泉源 之一， 也是成 功的利 器之一 。没有 它，天 才也会在矛盾 无定的 迷径中 ，徒劳 无功。- -查士 德斐尔 爵士。 29、困难就是机遇。--温斯顿．丘吉 尔。 30、我奋斗，所以我快乐。--格林斯 潘。
31、只有永远躺在泥坑里的人，才不会再掉进坑里。——黑格尔 32、希望的灯一旦熄灭，生活刹那间变成了一片黑暗。——普列姆昌德 33、希望是人生的乳母。——科策布 34、形成天才的决定因素应该是勤奋。——郭沫若 35、学到很多东西的诀窍，就是一下子不要学很多。——洛克