核电站二回路系统与设备

1、核电站热力系统技术交流材料page 1工程公司/设计部介绍材料2011/10/24page #工程公司/设计部介绍材料2011/10/24提纲核电站热力系统的构成a常规岛厂房布置特点核电机组的特点核电与火电热力系统与设备的差异page #工程公司/设计部介绍材料2011/10/241.1核电常规岛热力系统示意图汽,牡i"护汽玲乩控i储刚却 1勉緒紺qf修fgi 500kv4遵件wp$c5画英做液!5二容¥仑一iw5vcwbjht»-x；aam«s japo-03-心&顛股;i虫毁j疑挣軽电r_co? rs5zhxp| 删 1x3?1msjfit车

2、技址et5冏x1宦0；報就;-|cvi _|cw|却|牙頂伉护加饗叢卫車 gte!sek-><r-|ate螂栅倔-gzlf-跨水父垃呛霑m梵対汗龙水 _ml1.2核电站常规岛厂房平面布置图1.2核电站常规岛厂房平面布置图© ® ®7,350 t7,35ci7i5037®ti5c3v750<37<c537©!1o5398.7253.95357.350ootgojougbtoooa>g537 ?o53>7 t=i-.j-s 0b_lze n ,ki 3700i a.27$1.2核电站常规岛厂房设备布置图示54-!

3、 r3qchm , 仙-.八 *&» ««* *abi1-t-t 二 h 也工一沃吨&2护ijr292826c354491o3400 » 亠 * - a * " 彳歸亦二戒 亠 一' 111屁於中"arcan§.二l33厂.刁苏号 iao.|、"触 19 j严j,po$zg f 0.sxpf. vaw：1 :3rnstemt孙11a /、 . r / 汐（、 1 / 46 i33 i147 j1101.2核电站常规岛厂房剖面图示 : i44.00c59.00015.00011.9751.2核

4、电站常规岛厂房整体布置简介cnpeca常规岛厂房整体布置的初步比较主汽轮发电机与汽水分离器的布置a油室的分布与设计特点除氧器与给水泵组的布局汽机旁路系统的布置page 9工程公司/设计部介绍材料2011/10/24图丨核电汽轮机与火电汽轮机热力过程线©叱 2、核电机组热力系统的特点2.1初参数低且湿度大核电机组蒸汽参数低为略带湿度的饱和蒸汽, 这比常规火电汽轮机初参数低得多。2. 2进汽量和容积流量大核电汽轮机有效焰降仅为常规火电汽轮机的 50%左右，同等功率核电汽轮机的进汽量是 火电机组的2倍，而容积流量则为46倍。2. 3单机功率大且承担基荷核电机组设计容量大并承担电网的基本负荷

5、，而火电机组启动速度快, 往往参加电网调峰。page 11工程公司/设计部介绍材料2011/10/243、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a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24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。a转速选择常规火电汽轮机采用全速，极少采用半速机，核电机组因为进汽量和排 汽

6、容积流量很大，随着功率的增加选用半速机组是核电发展必然趋势。与常规火电全速汽轮机相比，核电半速汽轮机在不增加转动部套所受应 力的情况下，允许把线性尺寸放大1倍左右，从而可得到约34倍于全速 机组的通流面积和排汽面积，以适应其排汽面积较大的需要。但是由于 半速机组的转子平均直径大，叶片长,增大了转子和叶片的设计、制造 成本，因而半速机组的制造、安装总费用高于全速机组；但就其寿期内 经济效益要高于全速机组。a去湿防蚀及汽水分离再热系统的设立核电站二回路的蒸汽参数低，工作段大部分为湿蒸汽，所以要采取去湿、 防蚀、提高蒸汽干度的措施，以保证核电机组的安全。去湿除增设汽水 分离再热器（m s r）外,主

7、要措施有:在不引起严重漏汽损失的情况下， 尽量采用无围带的动叶片；在级后设置去湿槽以及时排除沉积的水分； 采用回热抽汽增大去湿量；各级级间设有向下一级疏水的槽道等。防蚀 主要措施有:在蒸汽温度大区域工作的零部件采用耐蚀防锈材料（如低 銘合金钢）。a主蒸汽管路与主给水管道的抗震设计核电机组主汽与主给水管道有一段属核安全二级的管段，要求承受安 全停堆的地震强度，如一期设计极限安全要求的基岩地面水平峰值加 速度sl-2=0.2g,结合该条件组合其它因素进行静态动态应力分析。而 火电机组上述管道均为常规管道，无需承受地震荷载。a汽轮机飞射物对核安全设施的影响这是核电机组设计的特点，机组在总平面规划时应

8、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。page 15工程公司/设计部介绍材料2011/10/24&也 3、核电与火电热力系统与设备的差异3. 2热力系统构成的不同点a汽水分离再热系统（gss）功能：除去高压缸排出蒸汽中98%的水份（汽水分离的功能）；提高进入低压缸蒸汽的温度使其有一定过热度（再热器功能）；防止或减少湿蒸汽对低压缸部件的腐蚀和侵蚀。核电机组设计汽水分离系统作为中间再热提升低缸进汽的温度， 既提高机组效率又保障设备安全，与火电机组设置中间再热器结构不

9、同，功能相当。page #工程公司/设计部介绍材料2011/10/243、核电与火电热力系统与设备的差异page 17工程公司/设计部介绍材料2011/10/243、核电与火电热力系统与设备的差异新蒸汽预热低负荷去 冷凝器高压缸抽汽去b列108vv备用新蒸汽115vv162vv106v冈125v v126v v去冷凝 器8个爆破盘156vv去b列127vv第一级再热汽水分离蒸 再蒸 预去冷凝 器新 汽 热左155vvfo7vv去三台低压缸ttt第二级再热105vv128vv去7号高 加i抽汽再热器疏水箱1 120ba联合疏水箱 130baj汽水分离疏水箱1 140ba1新蒸汽再热器疏水箱|11

10、0bai去6号高 加去冷凝110vl去6号高压加热 器疏水箱110po114v去除氧器103vl去冷凝器108vl105vl去7号高压加热 器疏水箱去冷凝器m113vl去冷凝器gss系统简述page #工程公司/设计部介绍材料2011/10/24pec 3、核电与火电热力系统与设备的差异莎杵章久熬再盈爻汽出口祈英汽送匚bffiws5»ftwafts 水抽汽联第檢修门、 分离器及水槽耳修管/羚再给蒸冃和分及淞蹟水共用箱干?kt»_抽汽观水汽水分离器结构介绍page 19工程公司/设计部介绍材料2011/10/24&也 3、核电与火电热力系统与设备的差异amsr系统的温

11、度控制msr温度控制器的主要功能：自动或手动控制由msr供向低压缸的热再热蒸汽的温度。机组在冷态启动时预热msr作为冲转的前提条件。控制新蒸汽和抽汽再热器的15%放气阀。控制抽汽再热器的新蒸汽后备系统的切换。amsr系统控制过程预热：当新汽再热器管板温度小于120°c及抽汽再热器管板温度小于 90°c须预热msr,作为汽机冲转的前提条件；:气机升速至5%mcr：期间“冻结”初始整定值，控制进入新蒸汽再热 器管束的新蒸汽供汽压力为汽机刚开始升速前测得的新蒸汽再热器管板温 度相对应的饱和压力。汽机负荷大于5%mcr：整定值“解冻”以初始值开始以1.2°c/分恒 定速率

12、线性上升，实测值与整定值的偏差送pi调节器控制152w的开度。负荷大于30%且热再蒸汽温度已达到282°c开始切换，随着汽机负荷增 加，新蒸汽经过开旁路阀155w不受控进入新蒸汽再热器。page 23工程公司/设计部介绍材料2011/10/24pec 3、核电与火电热力系统与设备的差异page #工程公司/设计部介绍材料2011/10/24pec 3、核电与火电热力系统与设备的差异牙msr系统运行steawtemperaturedegc503000505050605050505008877 6 655 433221092 2 2 22 222222222222t2cgenerator

13、 load mw1000gss温度控制曲线page 25工程公司/设计部介绍材料2011/10/243、核电与火电热力系统与设备的差异a汽机旁路系统(gct)功能：改善机组冷热态启动工况，缩短启动时间；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)page 27工程

14、公司/设计部介绍材料2011/10/243、核电与火电热力系统与设备的差异agct系统组成与排放能力1:1 il u1 »> uc z roij * er i 1jtw7厂；?y、t!_ ite«>=4二i*匕)匕巒二誥ws3宀w色圧总帰&-ji«tr:鼻4-te瞬«-如t-: i:屈hra:h罟1.ftxfrgct-a大气排放阀的最大容量在86bara排放压力下为450t/hgct-c阀门标号排放:能力第1组3个（121、117、113w）18.2%捉冷機器第2组3个（115x 119 123w）18.1%扫e冷凝器第3组6个（11

15、2 116、118ws36.3%排冷凝器120s 122 124w）第4组3个（qq3、005、007w）12.4%排除氧器85%排放容量page 29工程公司/设计部介绍材料2011/10/243、核电与火电热力系统与设备的差异agct-c的控制模式根据机组的功率水平gct-c设有两种控制模式：温度控制模式（tavg模式）:用一回路平均温度与其参考值之差及 一、二回路功率偏差（生成最终功率整定值情况）作为信号，使gct-c 各组阀门开启。用于机组功率15%pn以上且反应堆处于自动控制状态。压力控制模式（p模式）:用主蒸汽联箱压力测量值与其整定值之 差作为信号，使gct-c第1组和第2组阀门开

16、启。用于机组功率15%pn以 下，且反应堆处于手动棒控。火电站旁路控制系统只有压力控制一种模式。机组启机及瞬态工况旁路系统控制方式介绍:page 31工程公司/设计部介绍材料2011/10/243、核电与火电热力系统与设备的差异cnpeca启动给水系统(apd)岭澳电站与大亚湾不同：增加了机组apd启动给水系统，用于在反应 堆rra连接至are正式供水期间向蒸汽发生器供水，从而解放出asg 系统作为其后备。启动给水系统以一台电动定速、卧式多级离心泵与配套油站为核心， 取水自除氧器，经高压加热器送到蒸汽发生器，以满足低功率(<3%pn)以下正常的启动或停堆状况给水要求，从设计功能上 相当于

17、增加一台低流量(3%)的电动给水泵，启动逻辑与apa 类似，只有当app/apa停运，且apd跳闸及rra未投运的情况 自动联动asg后备启动。page #工程公司/设计部介绍材料2011/10/243、核电与火电热力系统与设备的差异a停机保养系统（gca）由于核电湿蒸汽介质环境的特点，常规岛保养系统设计用于汽轮发电机组/给水 加热系统长期停运时防止设备内部构件的腐蚀。其系统包括三部分：0 氮气覆盖系统给水加热设备停运后通过氮气分配系统充氮至no3/4、除氧器与高加汽侧，防止 蒸汽侧湿度大长时间停运后腐蚀。0 空气循环系统空气循环借助于设置的空气干燥系统加热加压使干空气通过gss/低压缸/高压

18、缸/主给水泵小机和冷凝器进行循环，排出设备内部残留的湿汽。0 湿保养部分这部分不需额外增加设备，在低加、高加及给水管道充水进行湿保养。page 33工程公司/设计部介绍材料2011/10/24&隘 3、核电与火电热力系统与设备的差异空气循环系统jpage 35工程公司/设计部介绍材料2011/10/244、核电常规岛部分系统介绍page #工程公司/设计部介绍材料2011/10/244、核电常规岛部分系统介绍7个安全阀主蒸汽管廊疏水gct-aoozw7个安全阀疏水141vv144vv145vvx-q 4x1003vv疏水asg142wgct-a asg uz>140vv 143v

19、v冈一001vv汽机轴封 系统汽水分离再热器系统蒸汽旁路扌w放系统(gct-c)去gss加热器汽动给 水泵a汽动给 水泵b蒸汽旁路扌w放系统(gct-c)匸1 ;克水除氧器去蒸汽转换器主蒸汽系统(vvp)page 37工程公司/设计部介绍材料2011/10/244、核电常规岛部分系统介绍10&iy轴封蒸汽系统（cet）page 27工程公司/设计部介绍材料2011/10/244、核电常规岛部分系统介绍page #工程公司/设计部介绍材料2011/10/244、核电常规岛部分系统介绍号冷1号冷凝器热井磁性过滤器| 002ba ij 001ba ji、咖冰箱|i新恳汽疏水箱|ixe320v

20、l321vlcex022vd024vl£來自apg來自常规岛除 盐水分配系统(ser)补水10，vl ooipo108vl201vl002po301vl o（）3po3o8vl208vl026vl旋转过滤器oo3vl006vlo25vl004di去低压加 热器系统abp010vl004vl001ficetoo1cs精处理凝结水系统(cex)page 29工程公司/设计部介绍材料2011/10/244、核电常规岛部分系统介绍page #工程公司/设计部介绍材料2011/10/244、核电常规岛部分系统介绍i低圧帧na.2i fk i1厳压汽ju !fo. i il1iiiiii设计工况:wi2vl503vvbo1vti02vl5o2v1.2fl hl.501w：xiiviijlkvl屉黏木抽叔臥讹耳合貞低能4b梏4a联合冲冼i倍水幽枕h.mi歌器r|市51件罠低bwivvaontv40zn热黔3低加系统（abp）page 31工程公司/设计部介绍材料2011/10/244、核电常规岛部分系统介绍page #工程公司/设计部介绍材料2011/10/244、核电常规岛部分系统介绍给水除氧系统（adg）高压缸ooiv 002vvv排大气循()05v去汽动给水泵来自sva 辅助蒸汽app再循环004vlapaif丄；o33v