冷却剂泵和稳压器.

1、1冷却剂泵和稳压器冷却剂泵和稳压器2除气除盐水卸压箱安全阀稳压器热段冷段主泵喷淋阀给水蒸汽一回路管道压力容器反应堆冷却系统流程简图蒸汽发生器3冷却剂泵（主泵）冷却剂泵（主泵）4 主泵又称冷却剂泵，作用是主泵又称冷却剂泵，作用是为冷却剂提供驱为冷却剂提供驱动压头，保证足够的强迫循环流量通过堆芯动压头，保证足够的强迫循环流量通过堆芯，使，使其克服回路中的压力损失而作强迫循环流动，连其克服回路中的压力损失而作强迫循环流动，连续不断地把堆芯中产生的热量传给续不断地把堆芯中产生的热量传给蒸汽发生器蒸汽发生器，产生蒸汽，驱动产生蒸汽，驱动汽轮机汽轮机做功。做功。 压水堆核电厂的主泵目前有两种设计：压水堆核

2、电厂的主泵目前有两种设计：屏蔽电机泵屏蔽电机泵；立式离心式轴封泵立式离心式轴封泵。5 反应堆冷却剂泵是压水堆核电厂的最关键设备反应堆冷却剂泵是压水堆核电厂的最关键设备之一，对它的基本要求是：之一，对它的基本要求是：o 能够长期在无人维护情况下安全可靠地工作；能够长期在无人维护情况下安全可靠地工作；o 冷却剂的泄漏要尽可能的少；冷却剂的泄漏要尽可能的少；o 转动部件应有足够大的转动惯量，以便在全厂断转动部件应有足够大的转动惯量，以便在全厂断电情况下，利用泵的惰转提供足够流量，使堆芯得电情况下，利用泵的惰转提供足够流量，使堆芯得到适当的冷却；到适当的冷却；o 过流部件表面材料要求耐高温含硼酸水的腐

3、蚀；过流部件表面材料要求耐高温含硼酸水的腐蚀；o 便于维修。便于维修。6屏蔽电机泵屏蔽电机泵(全密封泵全密封泵)屏蔽电动机屏蔽电动机+无轴封的泵无轴封的泵水力部件：泵壳、叶轮和导叶等零部件组成；水力部件：泵壳、叶轮和导叶等零部件组成；屏蔽电机：专门设计的屏蔽套式感应电机。屏蔽电机：专门设计的屏蔽套式感应电机。7p泵的叶轮和电机转子连成一体，由泵的叶轮和电机转子连成一体，由屏蔽电机驱动屏蔽电机驱动。p密封壳体承受系统的全部压力。密封壳体承受系统的全部压力。p屏蔽套：屏蔽套：将电机的定子绕组和转子与一回路冷却剂冷却剂完将电机的定子绕组和转子与一回路冷却剂冷却剂完全隔绝开来，因此屏蔽套材料耐腐蚀。全

4、隔绝开来，因此屏蔽套材料耐腐蚀。p密封壳体外部盘绕密封壳体外部盘绕蛇形管换热器蛇形管换热器，管外通设备冷却水，管内管外通设备冷却水，管内为一次冷却水为一次冷却水。从泵的右侧进入小叶轮，从小叶轮流出后定。从泵的右侧进入小叶轮，从小叶轮流出后定子和转子的间隙向左流动，吸收转子和定子的发热，并润滑子和转子的间隙向左流动，吸收转子和定子的发热，并润滑止推轴承，最后进入蛇形管。止推轴承，最后进入蛇形管。屏蔽泵屏蔽泵(全密封泵全密封泵)8特点：特点：电动机转子和泵体组装成一个全封闭结构，电动机转子和泵体组装成一个全封闭结构， 并装在同一只密封壳体内，因此消除了冷并装在同一只密封壳体内，因此消除了冷 却剂外

5、漏的可能性。却剂外漏的可能性。屏蔽泵屏蔽泵(全密封泵全密封泵)缺点：缺点：效率低（效率低（50%-70%50%-70%）；）； 惯性小（必须对供电的可靠性要求严格）；惯性小（必须对供电的可靠性要求严格）； 造价高（大部分零部件使用耐腐蚀材料）；造价高（大部分零部件使用耐腐蚀材料）； 维修不方便；维修不方便； 容量小（功率最大为容量小（功率最大为2260 kW2260 kW）。）。在核动力舰艇，钠冷快堆以及一些实验研究堆等场合下，在核动力舰艇，钠冷快堆以及一些实验研究堆等场合下，全密封泵仍发挥着重要作用，全密封泵仍发挥着重要作用，AP1000采用屏蔽泵。采用屏蔽泵。9立式离心式轴封泵立式离心式轴

6、封泵 优点：优点： 1 1、电电动机与泵体分开组装动机与泵体分开组装，中间以短轴相连，中间以短轴相连，便于检修和更换泵轴承和轴封装置；便于检修和更换泵轴承和轴封装置； 2 2、电动机顶部装有一只、电动机顶部装有一只很重的惯性飞轮很重的惯性飞轮； 3 3、采用常规的、采用常规的鼠笼式感应电机鼠笼式感应电机，成本低，成本低，效率高（比屏蔽泵高效率高（比屏蔽泵高10%-30%10%-30%）；）； 4 4、采用三道轴封，可以严格控制泄漏量；、采用三道轴封，可以严格控制泄漏量； 5 5、维修方便。、维修方便。 缺点：缺点：三道旋转密封圈只能保证三道旋转密封圈只能保证15.5MPa15.5MPa压力与压

7、力与 大气压之间的基本密封，还有微小泄漏量。大气压之间的基本密封，还有微小泄漏量。101112水力机械部件水力机械部件131 1泵壳泵壳镍镍-铬奥氏体不锈钢铸件，铬奥氏体不锈钢铸件，包含包含并支撑着泵并支撑着泵的水力机械部件，是的水力机械部件，是反应堆反应堆冷却剂压力边界冷却剂压力边界的一部分。的一部分。 为了满足水力性能好、强度高、为了满足水力性能好、强度高、便于加工和探伤的要求，其形状便于加工和探伤的要求，其形状近似于球形，近似于球形，进口进口接管在接管在正下部正下部，出口出口接管在接管在叶轮的切线方向叶轮的切线方向。冷却剂从冷却剂从泵壳底部泵壳底部沿叶轮轴向方向沿叶轮轴向方向流入流入，向

8、上经，向上经进水导管进水导管进入进入叶轮叶轮。通过叶轮唧送后的冷却剂经过通过叶轮唧送后的冷却剂经过扩压器后扩压器后通过与通过与叶轮成切线方向叶轮成切线方向的出的出口接管口接管排出排出。142 2叶轮叶轮用来以动能的形式用来以动能的形式把能量把能量传递给反应堆冷却剂传递给反应堆冷却剂。叶轮。叶轮安装在泵轴上，从顶部看叶安装在泵轴上，从顶部看叶轮是逆时针旋转的。轮是逆时针旋转的。 由由不锈钢不锈钢铸成，有铸成，有七个叶七个叶片片，固定在泵轴下端，并在，固定在泵轴下端，并在轴端用螺母锁紧。直径轴端用螺母锁紧。直径833 mm，重，重565 kg。 叶轮是泵的核心部件叶轮是泵的核心部件。靠。靠叶轮的旋

9、转使流体获取能量。叶轮的旋转使流体获取能量。153 3吸入导流管和扩压器吸入导流管和扩压器吸入导流管作用是吸入导流管作用是把吸入流体把吸入流体引进叶轮中心引进叶轮中心，是一个不锈钢圆，是一个不锈钢圆筒，由螺栓固定在泵壳的内侧。筒，由螺栓固定在泵壳的内侧。 扩压器由不锈钢铸造，扩压器由不锈钢铸造，它有它有12个导叶个导叶，位于叶轮外侧。，位于叶轮外侧。扩压器的作用是扩压器的作用是降低延伸流道降低延伸流道中的流体速度中的流体速度，把流体的，把流体的速度头速度头转换成静压头转换成静压头。扩压器末端与泵壳焊在一起。扩压器末端与泵壳焊在一起。164 4泵轴承泵轴承 175 5热屏组件热屏组件 主要由主要

10、由隔热套隔热套和和蛇形管热交换器蛇形管热交换器组成。组成。隔热套隔热套防止一回路水向上方的防止一回路水向上方的径径向轴承传热向轴承传热；热交换器热交换器用来用来冷却冷却可能沿轴向上的一回路水可能沿轴向上的一回路水。蛇形管内有来自设备冷却水系统蛇形管内有来自设备冷却水系统的温度为的温度为3535的水流动。的水流动。 在正常工况下，保证热屏以上在正常工况下，保证热屏以上处温度维持在处温度维持在9090左右。在主泵左右。在主泵运行和主泵停运而一回路温度高运行和主泵停运而一回路温度高于于90 90 时，必须对热屏供水。设时，必须对热屏供水。设有热屏有热屏出口水温出口水温和和流量测量系统流量测量系统及及

11、报警信号报警信号。186、轴封水、轴封水l来自化学容积系统（来自化学容积系统（RCV）的高压冷水）的高压冷水，压力稍高于，压力稍高于RCP系统压力系统压力，通过热屏法兰上的接管从，通过热屏法兰上的接管从泵径向轴承和泵径向轴承和1号轴封之间注入号轴封之间注入。l受轴封装置的阻挡，此流量的受轴封装置的阻挡，此流量的大部分沿轴向下流经泵轴承进入大部分沿轴向下流经泵轴承进入RCP系系统主管道统主管道，剩余流量沿轴向上流过剩余流量沿轴向上流过1号轴封号轴封。l轴封水的作用：轴封水的作用： 高压冷水经过泵轴承、热屏流到泵壳内，高压冷水经过泵轴承、热屏流到泵壳内，抑制冷却剂向上流动抑制冷却剂向上流动； 流过

12、轴封，流过轴封，提供轴封水提供轴封水。 在设备冷却水系统在设备冷却水系统(RRI)故障而失去热屏冷却水时，保证泵轴承和故障而失去热屏冷却水时，保证泵轴承和轴封的短时间应急冷却。轴封的短时间应急冷却。 保证泵轴承润滑；保证泵轴承润滑； 如果如果热屏冷却水和轴封注入水同时丧失时热屏冷却水和轴封注入水同时丧失时，必须立刻停运泵，并在一，必须立刻停运泵，并在一分钟内恢复二者之一。分钟内恢复二者之一。19 轴密封部件是主泵的轴密封部件是主泵的关键部件。关键部件。 立式离心式轴封泵采立式离心式轴封泵采用了用了三道串联、可以控制三道串联、可以控制泄漏量的轴封泄漏量的轴封。 作用：作用：将将15.5MPa的一

13、的一回路压力过渡到大气压，回路压力过渡到大气压，而又避免了一回路的水泄而又避免了一回路的水泄露到外界环境中去。露到外界环境中去。轴密封部件轴密封部件20 三道轴封属于两种类型，第一道密封是可控三道轴封属于两种类型，第一道密封是可控制泄露的制泄露的液膜密封液膜密封；第二道和第三道是；第二道和第三道是摩擦面摩擦面密封密封。1 1号、号、2 2号密封是按承受系统号密封是按承受系统全部压力全部压力设计的设计的轴封，轴封，3 3号密封只是一个号密封只是一个泄漏水导流泄漏水导流轴封。轴封。轴封组件轴封组件通过主法兰装到轴上，与泵轴同心通过主法兰装到轴上，与泵轴同心放置，这些轴封装在一放置，这些轴封装在一密

14、封外罩密封外罩内，而外罩由内，而外罩由螺栓固定在主法兰上。螺栓固定在主法兰上。21o 位于泵轴承上方，它是密封组件中最重位于泵轴承上方，它是密封组件中最重要的部件，又称要的部件，又称主密封主密封。o1号轴封号轴封是带有光滑表面是带有光滑表面可控泄漏可控泄漏流体动流体动态型态型轴封，由一个固定在轴上的旋轴封，由一个固定在轴上的旋转动环转动环，和另一个不能转动的和另一个不能转动的静环（可上下移动）静环（可上下移动）组成，这两个不锈钢环的内表面覆盖着一组成，这两个不锈钢环的内表面覆盖着一层层氧化铝氧化铝（耐腐蚀），在运转中两个环的（耐腐蚀），在运转中两个环的表面不接触表面不接触（轴封水是具有足够压力

15、的水，（轴封水是具有足够压力的水，使第一道轴的两环之间形成一层极薄的使第一道轴的两环之间形成一层极薄的约约10m的水膜的水膜），否则就会磨损，从而发生），否则就会磨损，从而发生过量泄露过量泄露。1号密封水泄漏量为号密封水泄漏量为0.7m3/h。1 1号轴封号轴封 可控泄漏：可控泄漏：通过该轴封的泄漏量预先被确通过该轴封的泄漏量预先被确定并受到控制。控制方法是保证动环和静环定并受到控制。控制方法是保证动环和静环之间的间隙为一个定值，通过作用在静环上之间的间隙为一个定值，通过作用在静环上的流体压力平衡来实现。的流体压力平衡来实现。221号轴封原理号轴封原理l作用在作用在静环上静环上的力分为的力分为

16、闭合力闭合力和和张开力张开力。A2：静环上表面受到的静环上表面受到的闭合力闭合力 ， 以以矩形面积矩形面积表示；表示；A1：静环底部受到的静环底部受到的张开力张开力，近，近似似梯形面积梯形面积表示。表示。1、A1=A2时，间隙保持不变；时，间隙保持不变；2、 当间隙减小时，阻力增加，转当间隙减小时，阻力增加，转折点上移，使折点上移，使A1A2，静环向，静环向上移动直到受力平衡；上移动直到受力平衡；3、当间隙增大时，阻力减小，转、当间隙增大时，阻力减小，转折点下移，使折点下移，使 A2A1时，静环时，静环向下移动直至恢复正常。向下移动直至恢复正常。23v在低压下不能在低压下不能忽略静环的重量忽略

17、静环的重量。当静环两边的压差小于。当静环两边的压差小于1.5MPa时，张开力变得不能保持间隙，因此主泵运行时时，张开力变得不能保持间隙，因此主泵运行时应保持应保持1号轴封两边的压差大于号轴封两边的压差大于1.5MPa。v在主泵启动停运过程中由于转速较低，要求压差大于在主泵启动停运过程中由于转速较低，要求压差大于1.9MPa。v为了保证为了保证1号轴封压差大于号轴封压差大于1.9MPa，主泵必须在，主泵必须在RCP系统系统绝对压力高于绝对压力高于2.3MPa才允许投入运行。才允许投入运行。24 2 2号轴封是一个号轴封是一个摩擦面型轴封摩擦面型轴封，它由一个它由一个石墨覆面的不锈钢静环石墨覆面的

18、不锈钢静环和一个与轴一起转动的喷涂和一个与轴一起转动的喷涂碳化碳化铬覆面的不锈钢动环铬覆面的不锈钢动环组成。组成。通过液体压力和弹簧力使静环通过液体压力和弹簧力使静环压在动环上。压在动环上。动、静环之间的摩擦面由动、静环之间的摩擦面由1 1号轴号轴封泄露流量的一小部分进行润滑封泄露流量的一小部分进行润滑和冷却。和冷却。2号轴封号轴封252号轴封的作用号轴封的作用1、阻挡第一道轴封的泄漏、阻挡第一道轴封的泄漏；2、作为、作为1号轴封损坏时的备用轴封。而当号轴封损坏时的备用轴封。而当1号轴封号轴封发生故障时，发生故障时，2号轴封应能承受一回路的压力，并保号轴封应能承受一回路的压力，并保持一段时间（

19、持一段时间（30min），以便停闭主泵。），以便停闭主泵。正常运行时，其泄漏量为正常运行时，其泄漏量为7.7 L/h，泄漏水被送到核，泄漏水被送到核岛排气及疏排水系统。岛排气及疏排水系统。26 摩擦面双侧型轴封摩擦面双侧型轴封。其结构与。其结构与2 2号轴封基本相同，但不号轴封基本相同，但不是按照是按照RCPRCP系统承受的压力设计的。系统承受的压力设计的。作用作用：阻挡：阻挡第二道轴封的泄漏第二道轴封的泄漏，将，将2 2号密封的泄露引导到号密封的泄露引导到排气水疏水系统，从而避免泄露水进入安全壳。排气水疏水系统，从而避免泄露水进入安全壳。它的泄漏流量特别小，为它的泄漏流量特别小，为0.1 L

20、/h0.1 L/h，可满足对轴封的湿润，可满足对轴封的湿润，泄漏水被送到核岛排气及疏排水系统；泄漏水被送到核岛排气及疏排水系统；为避免在轴封处含硼水产生为避免在轴封处含硼水产生硼结晶硼结晶，有来自硼和补给水，有来自硼和补给水系统的流量为系统的流量为10 L/h10 L/h的除盐水保证对的除盐水保证对3 3号轴封的号轴封的清洗清洗，泄漏，泄漏水也被送到核岛排气及疏排水系统。水也被送到核岛排气及疏排水系统。3号轴封号轴封27 冷却剂泵电动机是三相冷却剂泵电动机是三相6.6KV，1500r/min，直接启动，直接启动式电动机。正常运行功率约式电动机。正常运行功率约6-7MW。 整个电动机驱动部件配有

21、整个电动机驱动部件配有两个两个径向轴承径向轴承和和一个双向止推轴承一个双向止推轴承，顶部有一个顶部有一个惯性飞轮惯性飞轮。电动机轴。电动机轴是垂直安装的，可由一短轴把泵是垂直安装的，可由一短轴把泵体与电动机连起来。体与电动机连起来。电动机驱动部件电动机驱动部件28径向轴承采用径向轴承采用碳钢上巴式碳钢上巴式设计，电动机转子设计，电动机转子下端的径向轴承下端的径向轴承浸在下油池中浸在下油池中，在油池中装有一个设备冷却水通过的油冷却器。，在油池中装有一个设备冷却水通过的油冷却器。电动机转子电动机转子上部是径向轴承和止推轴承上部是径向轴承和止推轴承（双向金斯泊里双向金斯泊里）的）的组合体。它们放在组

22、合体。它们放在上油池中上油池中，在泵工作的时侯轴承自润滑。，在泵工作的时侯轴承自润滑。设置了一个泵启动时使用的止推轴承设置了一个泵启动时使用的止推轴承油提升系统油提升系统，以减少启，以减少启动电流；有一台动电流；有一台小型高压油泵小型高压油泵，在，在RCP系统启动或停转前将系统启动或停转前将轴瓦提升而离开止推轴盘。轴瓦提升而离开止推轴盘。径向轴承和双向止推轴承径向轴承和双向止推轴承29转子、定子及电动机的冷却转子、定子及电动机的冷却电动机为电动机为鼠笼式鼠笼式感应电动机。感应电动机。定子定子：由相互绝缘的：由相互绝缘的高硅含量的钢片高硅含量的钢片构成，圆筒形构成，圆筒形的，内表面有槽，用来放置

23、对称的三相绕组的，内表面有槽，用来放置对称的三相绕组AXAX、BYBY、CZCZ。转子转子：由迭放在一起的高硅含量：由迭放在一起的高硅含量钢环钢环制成，装在转制成，装在转轴上，圆柱状。轴上，圆柱状。电动机的冷却电动机的冷却：电动机用：电动机用汽腔内的空气汽腔内的空气冷却，以避冷却，以避免温度过高；在电动机出口，通过免温度过高；在电动机出口，通过热交换器热交换器冷却此受冷却此受热空气，该热交换器由热空气，该热交换器由设备冷却水系统设备冷却水系统的水来冷却。的水来冷却。30惯性飞轮惯性飞轮电动机的顶端装有电动机的顶端装有惯性飞轮惯性飞轮（重约（重约6t），它由，它由高性能钢高性能钢制制成并经严格检

24、验。成并经严格检验。作用：作用：增加泵的转动惯量，增加泵的转动惯量，从而延长惰转时间从而延长惰转时间，在电源中，在电源中断的情况下能断的情况下能延长泵的延长泵的转动时转动时间达数分钟间达数分钟。保证在紧急停堆。保证在紧急停堆和泵断电时由充分的和泵断电时由充分的排热能力排热能力，还有利于建立后续的还有利于建立后续的自然循环自然循环。31防逆转棘轮装置防逆转棘轮装置包括：安装在飞轮底部外缘上的包括：安装在飞轮底部外缘上的11个个棘爪棘爪、一块安装在电动机机架上、一块安装在电动机机架上棘齿板棘齿板、棘齿板用的棘齿板用的恢复弹簧恢复弹簧和和振动吸收器振动吸收器组成。组成。作用：作用：以防停运的主泵反转

25、以防停运的主泵反转。在泵停。在泵停转时，每个棘爪与棘齿板齿合。转时，每个棘爪与棘齿板齿合。当电动当电动机开始逆转时，棘齿板稍有转动，振动机开始逆转时，棘齿板稍有转动，振动吸收器使其停止吸收器使其停止；电动机启动时，恢复电动机启动时，恢复弹簧使棘齿板恢复初始位置弹簧使棘齿板恢复初始位置。随着电动随着电动机转速的提高，棘爪在约机转速的提高，棘爪在约60r/min的的转速下因离心力而缩进去。转速下因离心力而缩进去。32冷却剂主泵是功率非常大的设备，为保证冷却剂主泵是功率非常大的设备，为保证核电厂的安全，要求它能可靠地运行。在主核电厂的安全，要求它能可靠地运行。在主泵启动和停运时，必须遵守某些基本原则

26、如泵启动和停运时，必须遵守某些基本原则如下：下：（二）主泵的运行（二）主泵的运行33冷却剂主泵冷却剂主泵启动启动的主要原则的主要原则1启动前启动前一回路一回路必须有足够的压力，以便可以：必须有足够的压力，以便可以： （1）防止）防止主泵气蚀主泵气蚀（液体汽化、汽泡产生、（液体汽化、汽泡产生、蒸汽凝结、汽泡破裂的整个过程及其一系列现象）；蒸汽凝结、汽泡破裂的整个过程及其一系列现象）； （2）保证）保证第一道轴封第一道轴封的分离。由于第一道轴的分离。由于第一道轴封是可控泄漏流体动态型轴封（避免投入运转时损封是可控泄漏流体动态型轴封（避免投入运转时损坏，必须分离），只有当一回路压力大于坏，必须分离）

27、，只有当一回路压力大于2.3 MPa时，时，它才能被它才能被“抬起抬起”，冷却剂泵才能运转。，冷却剂泵才能运转。342必须打开必须打开第一道轴封的旁路管线第一道轴封的旁路管线。因为对第一。因为对第一道轴封，低压和过低的泄漏量不能保证泵轴承的正道轴封，低压和过低的泄漏量不能保证泵轴承的正常润滑。只要第一道轴封泄漏量低于常润滑。只要第一道轴封泄漏量低于180 L/h，旁路，旁路管线就一直开着。管线就一直开着。3径向轴承和止推轴承径向轴承和止推轴承要有正常油压和油位。为要有正常油压和油位。为此，主泵启动此，主泵启动前前 2 分钟分钟就必须使高压油泵运转，并就必须使高压油泵运转，并且在冷却剂泵且在冷却

28、剂泵启动启动 50秒后秒后才允许停止。所提供的油才允许停止。所提供的油压必须在压必须在4.2-10.0 MPa之间，通常为之间，通常为9.0 MPa。354由于启动时载荷极大，因此每次只能启动一个由于启动时载荷极大，因此每次只能启动一个电动泵组，每天最多启动次数电动泵组，每天最多启动次数限于限于6次次。如冷却剂泵。如冷却剂泵在停止后再次启动，则必须待电动机定子冷却后才能在停止后再次启动，则必须待电动机定子冷却后才能启动。启动。5冷却剂泵启动时，有关其它系统应具备的条件冷却剂泵启动时，有关其它系统应具备的条件是：（是：（1）化容系统化容系统在每台泵的热屏高度处必须有一在每台泵的热屏高度处必须有一

29、股股1.8m3/h的注入流量；（的注入流量；（2）设备冷却水系统设备冷却水系统必须处必须处于工作状态（油冷却器、电剂冷却器和热屏等）；于工作状态（油冷却器、电剂冷却器和热屏等）；（3）硼和补给水系统硼和补给水系统必须可用，以保证对平衡管进必须可用，以保证对平衡管进行补水和冲刷第三道轴封（防止硼酸结晶）。行补水和冲刷第三道轴封（防止硼酸结晶）。36在发出停止冷却剂主泵运转指令之前，必须在发出停止冷却剂主泵运转指令之前，必须将将高压油泵高压油泵投入运行，直至冷却剂泵停止投入运行，直至冷却剂泵停止50s50s后。后。冷却剂泵冷却剂泵停止停止的主要原则的主要原则37冷却剂主泵运行的极限工况冷却剂主泵运

30、行的极限工况 当一回路冷却剂做当一回路冷却剂做硼化操作硼化操作时，至少有一台时，至少有一台冷却剂泵可利用或在运转；冷却剂泵可利用或在运转； 当当气腔在稳压器中建立气腔在稳压器中建立时，至少连至喷淋管时，至少连至喷淋管路的某一个环路的冷却剂泵应该工作；路的某一个环路的冷却剂泵应该工作； 如果可利用的或在运转的主泵不到两台，则如果可利用的或在运转的主泵不到两台，则不应将反应堆处于临界状态下，但低功率物理不应将反应堆处于临界状态下，但低功率物理实验时可例外。实验时可例外。38w 参数参数n转速：转速：1485 rpmn流量：流量：23790 m3/hn压头压头: 92.7m n电机功率：热态电机功率

31、：热态 6490 kW，冷态，冷态 8685 kWn电压：电压：6.6 kVn设备高度：设备高度：8mw 电源电源nRCP01PO： 接在配电盘接在配电盘 LGD nRCP02、03PO：接在配电盘：接在配电盘LGA 大亚湾冷却剂泵参数大亚湾冷却剂泵参数39 稳稳 压压 器器40 1 1、压力控制：、压力控制： 建立并维持一回路压力，建立并维持一回路压力，避免冷却剂在反应堆内发生容积沸腾。在稳避免冷却剂在反应堆内发生容积沸腾。在稳态运行时，维持一回路压力在稳定值，防止态运行时，维持一回路压力在稳定值，防止气汽化；气汽化；在正常功率变化及中、小事故工况在正常功率变化及中、小事故工况下下，将压力变

32、化控制在允许值范围内，以保，将压力变化控制在允许值范围内，以保证反应堆安全，避免紧急停堆。证反应堆安全，避免紧急停堆。 2 2、超压保护：、超压保护： 当压力超过稳压器安全阀当压力超过稳压器安全阀阈值，安全阀自动开启，蒸汽排放到卸压箱阈值，安全阀自动开启，蒸汽排放到卸压箱降压。降压。 3 3、作为一回路冷却剂的缓冲箱，补偿、作为一回路冷却剂的缓冲箱，补偿RCPRCP系统水容积的变化。系统水容积的变化。 4 4、在启堆时、在启堆时RCPRCP系统升压，停堆时系统升压，停堆时RCPRCP系系统降压。统降压。 功功 能能41 稳压器有稳压器有气罐式气罐式和和电加热式电加热式两种类型。两种类型。 气罐

33、式稳压器气罐式稳压器是在水容积上部用是在水容积上部用压缩空气或高压缩空气或高 压惰性气体压惰性气体作为压力调节来源作为压力调节来源, ,实际上是一个容积实际上是一个容积补偿箱。由空气压缩机、气罐、空气联箱和相关的阀补偿箱。由空气压缩机、气罐、空气联箱和相关的阀门管道组成。门管道组成。缺点：缺点：由于压缩空气或高压惰性气体由于压缩空气或高压惰性气体易泄漏易泄漏，又，又易溶于水易溶于水而玷污冷却剂，而且而玷污冷却剂，而且所需气体空间大所需气体空间大，结构笨重结构笨重，所以气罐式稳压器只在早期的核电厂，所以气罐式稳压器只在早期的核电厂中采用。中采用。 在现代大功率的核电厂中，已由在现代大功率的核电厂

34、中，已由电加热式稳压器电加热式稳压器代替。代替。分分 类类42设设 计计 原原 则则稳压器容积必须满足下列要求：稳压器容积必须满足下列要求： 1 1、有足够的水容积、有足够的水容积 防止正常运行时加热器裸露；防止正常运行时加热器裸露； 适应在适应在0100%0100%功率范围内反应堆冷却剂温度变功率范围内反应堆冷却剂温度变化引起水位波动。化引起水位波动。 2 2、有足够大的蒸汽容积、有足够大的蒸汽容积 适应外电源断电时，反应堆从满负荷停堆引起的适应外电源断电时，反应堆从满负荷停堆引起的水位波动；水位波动； 防止由于稳压器高压力或高水位引起反应堆紧急防止由于稳压器高压力或高水位引起反应堆紧急停堆

35、时安全阀开启。停堆时安全阀开启。43 立式圆柱形高压容器，筒立式圆柱形高压容器，筒体材料选用和压力容器相同的体材料选用和压力容器相同的低合金碳钢低合金碳钢，内壁涂有，内壁涂有不锈钢不锈钢覆盖层覆盖层。稳压器结构稳压器结构 其典型的几何参数为高其典型的几何参数为高13.64m，直径，直径2.5m，上下端为，上下端为半球型封头，总容积约半球型封头，总容积约40m3。净重约净重约80吨吨。44稳压器上封头结构稳压器上封头结构稳压器下封头结构稳压器下封头结构45 稳压器的稳压器的上部是蒸汽空间上部是蒸汽空间，顶端装有可降温降压，顶端装有可降温降压的的喷雾器喷雾器；稳压器；稳压器下部是水空间下部是水空间

36、，电加热器电加热器浸没在浸没在水中，用来升温升压；底部为水中，用来升温升压；底部为支撑裙筒支撑裙筒，它支撑稳，它支撑稳压器并保护电热棒的端子。筒体上设有维修用压器并保护电热棒的端子。筒体上设有维修用人孔人孔，搬运用的搬运用的吊耳吊耳。 稳压器通过稳压器通过波动管波动管与一回路系统某一个环路的热与一回路系统某一个环路的热管段相连，波动管路上装有一个温度探测器。管段相连，波动管路上装有一个温度探测器。 上封头有一组上封头有一组安全管嘴安全管嘴，与安全阀相连进行，与安全阀相连进行超压超压保护保护。4647稳压器喷淋系统稳压器喷淋系统l喷淋管线位于稳压器的顶部，根据喷淋水的来源不同，可以分为喷淋管线位

37、于稳压器的顶部，根据喷淋水的来源不同，可以分为主喷淋系统主喷淋系统和和辅助喷淋系统辅助喷淋系统。p1、主喷淋、主喷淋 主喷淋由连至主喷淋由连至两个环路的冷管段两个环路的冷管段的管线组成。喷淋管线上游接的管线组成。喷淋管线上游接在在RCP系统主泵的出口管线上。喷淋水在主泵系统主泵的出口管线上。喷淋水在主泵出口压头驱动出口压头驱动下下通过位于稳压器顶部的喷嘴注入到稳压器蒸汽空间。主管线上通过位于稳压器顶部的喷嘴注入到稳压器蒸汽空间。主管线上安装了喷淋阀，最大流量安装了喷淋阀，最大流量72m3/h，喷淋压降速率为，喷淋压降速率为1.3MPa/minp2、辅助喷淋、辅助喷淋 它接在它接在化学与容积控制

38、系统（化学与容积控制系统（ RCV ）的上充管线）的上充管线上，其作用上，其作用是在主泵停运导致正常喷淋无法进行时提供辅助喷淋，降低稳是在主泵停运导致正常喷淋无法进行时提供辅助喷淋，降低稳压器压力。喷淋流量为压器压力。喷淋流量为9.5m3/h.48l喷淋流量的设计原则：喷淋流量的设计原则：当汽轮机功率以当汽轮机功率以10%FP（满功率（满功率full power）下降时，稳压器不能达到第一个安全阀开启）下降时，稳压器不能达到第一个安全阀开启的稳定值的整定值，即绝对压力的稳定值的整定值，即绝对压力16.6MPa。l主喷淋阀设有主喷淋阀设有下挡块下挡块，使阀门不能完全关闭，作为连续喷，使阀门不能完

39、全关闭，作为连续喷淋的流道，流量为淋的流道，流量为230L/h。 连续喷淋的作用：连续喷淋的作用： 限制主喷淋开启时对管道和阀门的热冲击；限制主喷淋开启时对管道和阀门的热冲击； 保证稳压器内水温的一致性；保证稳压器内水温的一致性； 使稳压器内的水和一回路硼浓度和化学添加剂浓度一致使稳压器内的水和一回路硼浓度和化学添加剂浓度一致主喷淋主喷淋49 一回路的压力通过稳压一回路的压力通过稳压器的器的水水- -蒸汽平衡状态蒸汽平衡状态来保来保持。持。 由设在稳压器水空间内由设在稳压器水空间内电加热器电加热器的加热和设在其的加热和设在其顶部的顶部的喷雾器喷雾器、安全阀组安全阀组的冷却加以控制。的冷却加以控

40、制。（如右图）在压力低于（如右图）在压力低于整定点时启动整定点时启动加热器加热器；一；一回路压力高于整定点时启回路压力高于整定点时启动动喷淋系统喷淋系统。稳压器压力调节稳压器压力调节50 根据稳压器水位与稳压器水位整定值之偏根据稳压器水位与稳压器水位整定值之偏差信号自动控制差信号自动控制化容控制系统化容控制系统的上充流量。的上充流量。稳压器水位调节稳压器水位调节 当偏差信号达到当偏差信号达到低水位低水位预定值时，自动启预定值时，自动启动备用动备用上充泵上充泵；而当达到；而当达到高水位偏差高水位偏差预定值时，预定值时，自动启动备用的自动启动备用的通断式电加热器通断式电加热器组加热欠热水，组加热欠

41、热水，并并加大下泄流加大下泄流或或减少上充水减少上充水。51稳压器泄压箱稳压器泄压箱52 卸压箱卸压箱是一个卧式的低压容器，它筒体的上部为是一个卧式的低压容器，它筒体的上部为 氮气氮气空间，装有一组喷雾器，筒体的底部沿轴线空间，装有一组喷雾器，筒体的底部沿轴线 方向装有一根方向装有一根鼓泡管鼓泡管。蒸汽通过鼓泡管均匀排放。蒸汽通过鼓泡管均匀排放 到水中而冷凝。到水中而冷凝。 正常的情况下，水温被维持在正常的情况下，水温被维持在40 40 ，在接，在接 受蒸汽排放后，水温增加，但不超过受蒸汽排放后，水温增加，但不超过93 93 。 卸压箱内装有一根由卸压箱内装有一根由硼和水补给系统（硼和水补给系

42、统（REA）供水供水的喷淋管的喷淋管，一根接，一根接排气和疏水系统（排气和疏水系统（RPE）的疏水管的疏水管，前者用来安全阀排放时冷却卸压箱，后者用来水位高时前者用来安全阀排放时冷却卸压箱，后者用来水位高时排水。排水。53 卸压箱的降温卸压箱的降温一方面是依靠来自一方面是依靠来自硼和补给水系统硼和补给水系统的除的除盐水喷淋，另一方面依靠箱内盐水喷淋，另一方面依靠箱内蛇形冷却管蛇形冷却管，它由设备冷，它由设备冷却水系统不间断地提供冷却水。却水系统不间断地提供冷却水。 卸压箱内充有氮气卸压箱内充有氮气，箱内压力，箱内压力(额定压力额定压力0.12 MPa)稍稍高于大气压，可以高于大气压，可以阻止空

43、气的进入阻止空气的进入，氮气气压可以阻止，氮气气压可以阻止一回路冷却剂所含有的一回路冷却剂所含有的氢与空气中的氧形成易爆混合物氢与空气中的氧形成易爆混合物。如果箱内压力小于如果箱内压力小于0.12 MPa，由氮气分配系统充氮；如，由氮气分配系统充氮；如果箱内压力高于果箱内压力高于0.12 MPa，就释放蒸汽。，就释放蒸汽。54超超 压压 保保 护护5556 每个每个先导式先导式安全阀组安全阀组由串联的两台阀门组成。由串联的两台阀门组成。一台提供卸压功能的一台提供卸压功能的上端阀门上端阀门，称为，称为保护阀保护阀；另；另一台一台下端阀门下端阀门，起隔离作用，称作，起隔离作用，称作隔离阀隔离阀。

44、在正常运行期间，在正常运行期间，保护阀关闭保护阀关闭，隔离阀开启隔离阀开启。如果保护阀在开启之后再关闭失效时，则隔离阀如果保护阀在开启之后再关闭失效时，则隔离阀关闭，防止反应堆冷却剂系统进一步卸压。关闭，防止反应堆冷却剂系统进一步卸压。安全阀组安全阀组5758l保护阀是自启动先导式阀门（保护阀是自启动先导式阀门（SIBIN） ，由，由主阀部分主阀部分和和先先导部分导部分两个主要部分组成。两个主要部分组成。p主阀主阀是一个是一个液压驱动阀，提供卸压能力液压驱动阀，提供卸压能力，包括：，包括： 一个插入喷嘴的下阀体，主阀盘落在喷嘴上；一个插入喷嘴的下阀体，主阀盘落在喷嘴上； 一个包含活塞的上阀体，

45、活塞使阀盘压在喷嘴上，活塞的一个包含活塞的上阀体，活塞使阀盘压在喷嘴上，活塞的表面积比阀盘的大，所以主阀是关闭的。表面积比阀盘的大，所以主阀是关闭的。p先导阀先导阀起起压力敏感和控制元件压力敏感和控制元件的作用。的作用。 先导阀与主阀分开设置，它通过脉冲管线与稳压器和主阀先导阀与主阀分开设置，它通过脉冲管线与稳压器和主阀连接。连接。 在稳压器和先导阀之间装有一个在稳压器和先导阀之间装有一个冷凝器冷凝器，以保护先导阀不，以保护先导阀不受高温蒸汽的影响。受高温蒸汽的影响。保护阀描述保护阀描述59 先导活塞先导活塞，在阀的上端，活塞缸通过脉冲管线与蒸汽空，在阀的上端，活塞缸通过脉冲管线与蒸汽空间相通

46、，活塞上受到的压力与活塞杆上受到的弹簧力相反间相通，活塞上受到的压力与活塞杆上受到的弹簧力相反。通过调整。通过调整弹簧弹簧可以调整先导阀的整定值。可以调整先导阀的整定值。 活塞杆上装有一个活塞杆上装有一个凸轮凸轮，可开启两个先导阀盘，可开启两个先导阀盘R1和和R2。 电磁线圈电磁线圈，它通电后可以使活塞杆移动。如果要在低于，它通电后可以使活塞杆移动。如果要在低于保护阀的开启压力下强制开启阀门，可在控制室手动发出保护阀的开启压力下强制开启阀门，可在控制室手动发出信号，使电磁线圈通电。信号，使电磁线圈通电。保护阀描述保护阀描述60保护阀工作原理保护阀工作原理F1、当稳压器的压力、当稳压器的压力低于

47、低于先导阀的整定压力时，活塞杆在上面位置先导阀的整定压力时，活塞杆在上面位置，先导阀盘，先导阀盘R1开启开启，使主活塞上部与稳压器联通，由于主阀活塞，使主活塞上部与稳压器联通，由于主阀活塞的面积大于阀盘的面积，因此的面积大于阀盘的面积，因此主阀关闭主阀关闭；F2、当稳压器压力、当稳压器压力升高升高时，压力作用在先导活塞上，使活塞杆向下时，压力作用在先导活塞上，使活塞杆向下移动，移动，R1关闭关闭，使主阀活塞上部与稳压器，使主阀活塞上部与稳压器隔离隔离，此时主阀仍然保，此时主阀仍然保持关闭；持关闭；F3、当稳压器的压力、当稳压器的压力达到先导阀整定压力达到先导阀整定压力时，活塞杆进一步下移，时，

48、活塞杆进一步下移，先导阀盘先导阀盘R2开启开启，使主阀活塞上部的流体通过，使主阀活塞上部的流体通过R2排出而卸压，作排出而卸压，作用在主阀盘上的稳压器压力使用在主阀盘上的稳压器压力使主阀开启主阀开启。F4、当稳压器的压力降低时，活塞杆上升，、当稳压器的压力降低时，活塞杆上升，先关闭先关闭R2，再开启再开启R1，使主阀活塞上部与稳压器接通，恢复到初始状态，于是，使主阀活塞上部与稳压器接通，恢复到初始状态，于是主阀关主阀关闭闭。61稳压器安全阀整定压力稳压器安全阀整定压力 开启（开启（MPa）关闭（关闭（MPa）第一组第一组 隔离阀隔离阀 安全阀安全阀 146139166160第二组第二组 隔离阀

49、隔离阀 安全阀安全阀146139170164第三组第三组 隔离阀隔离阀 安全阀安全阀14613917216662设计绝对压力设计绝对压力/MPa17.23喷淋流量喷淋流量/(m/h)151200设计温度设计温度/368波动流量波动流量/(m/h)3010运行绝对压力运行绝对压力/MPa15.5连续喷淋流量连续喷淋流量/(L/h)2301运行温度运行温度/345辅助喷淋流量辅助喷淋流量/(m/h)9.5满负荷时蒸汽容积满负荷时蒸汽容积/m15.15外部直径外部直径(最大处最大处)/mm2350满负荷时水容积满负荷时水容积/m25.18圆柱体部分的壁厚圆柱体部分的壁厚/mm108淹没加热器要求的水

50、容积淹没加热器要求的水容积/m5.32空重空重/t79冷态时最小容积冷态时最小容积/m39.75波动管接管直径波动管接管直径/mm355稳压器特性参数63设计绝对压力(内部)/MPa0.8正常气容积11.5(外部)真空最大喷淋流量/(m/h)13.6设计温度/170RRI冷却水流量/(m/h)1运行绝对压力/MPa0.120.45冷却水入口温度/35运行温度/2093冷却水出口温度/45总容积/m37额定爆破绝对压力/MPa0.8正常水容积/m25.5两个爆破盘的总排放能力/(t/h)560卸压箱特性参数64稳压器基本工作原理稳压器基本工作原理65稳压器工作原理稳压器工作原理 稳压器内下部是饱

51、和水，上部为饱和蒸汽，稳压稳压器内下部是饱和水，上部为饱和蒸汽，稳压器底部通过波动管与一回路热管段相连，稳压器的压器底部通过波动管与一回路热管段相连，稳压器的压力传递到整个系统。力传递到整个系统。 稳定运行时，液相与汽相是处于平衡。稳压器内稳定运行时，液相与汽相是处于平衡。稳压器内蒸汽和水的温度等于该压力下水的饱和温度（对应蒸汽和水的温度等于该压力下水的饱和温度（对应15.5MPa15.5MPa为为344.8344.8o oC C），稳压器压力等于一回路压力，），稳压器压力等于一回路压力，而一回路的水温低于饱和温度。而一回路的水温低于饱和温度。 在在RCP运行压力下，水的密度大约是蒸汽密度的运

52、行压力下，水的密度大约是蒸汽密度的6倍，电加热器加热水使水产生蒸汽时，将发生倍，电加热器加热水使水产生蒸汽时，将发生5倍的倍的体积变化。体积变化。加热水汽化压力升高，蒸汽被冷管段的喷加热水汽化压力升高，蒸汽被冷管段的喷淋水凝结压力降低淋水凝结压力降低。661）瞬变过程中反应堆体积的变化：）瞬变过程中反应堆体积的变化： 反应堆功率与二回路载出功率失配，使反应堆功率过剩或不足，反应堆功率与二回路载出功率失配，使反应堆功率过剩或不足，造成冷却剂平均温度的变化，从而导致冷却剂的密度变化，进而造成冷却剂平均温度的变化，从而导致冷却剂的密度变化，进而引起冷却剂体积的膨胀或收缩，形成压力的变化。引起冷却剂体

53、积的膨胀或收缩，形成压力的变化。1、稳压器压力波动的原因、稳压器压力波动的原因2）一回路冷却剂的泄露）一回路冷却剂的泄露 压力下降是一回路泄漏最敏感的征兆。一回路的任何泄漏将压力下降是一回路泄漏最敏感的征兆。一回路的任何泄漏将导致压力下降。导致压力下降。671）反应堆平均温度骤降的情况：）反应堆平均温度骤降的情况： 二回路负荷突然增加二回路负荷突然增加冷却剂平均温度降低冷却剂平均温度降低冷却剂体积收缩冷却剂体积收缩稳压器汽腔体积膨胀稳压器汽腔体积膨胀压力降低。压力降低。 饱和水在新的压力下成为过热饱和水在新的压力下成为过热部分水闪蒸部分水闪蒸密度增加密度增加压力压力略有回升（小于初始压力）。略

54、有回升（小于初始压力）。2、稳压器内瞬变过程、稳压器内瞬变过程2）反应堆平均温度骤升的情况：）反应堆平均温度骤升的情况： 二回路负荷突然降低（二回路载出功率小于一回路发出功率二回路负荷突然降低（二回路载出功率小于一回路发出功率）一回路温度迅速升高一回路温度迅速升高热管段端的水涌入稳压器热管段端的水涌入稳压器稳压器水稳压器水位上升位上升汽腔受挤压汽腔受挤压压力上升。压力上升。 热管段的水低于饱和温度热管段的水低于饱和温度使稳压器内的水过冷使稳压器内的水过冷蒸汽凝结蒸汽凝结压力下降（小于初始压力）。压力下降（小于初始压力）。不考虑喷淋和加热器工作不考虑喷淋和加热器工作681）稳压器压力降低情况：）

55、稳压器压力降低情况： 加热器加热水，使部分水加热成饱和蒸汽。加热器加热水，使部分水加热成饱和蒸汽。2、稳压器内瞬变过程、稳压器内瞬变过程2）稳压器压力高于整定值的情况：）稳压器压力高于整定值的情况： 喷淋向汽空间喷洒过冷水使部分蒸汽凝结。喷淋向汽空间喷洒过冷水使部分蒸汽凝结。喷淋和加热器工作喷淋和加热器工作3）当涌入过冷水过多的情况：）当涌入过冷水过多的情况： 加热器启动，将涌入过多的冷水加热至饱和状态。加热器启动，将涌入过多的冷水加热至饱和状态。69稳压器控制系统稳压器控制系统作用：作用：在稳态和设计瞬态工况下，使稳压器的绝对压力维持在整在稳态和设计瞬态工况下，使稳压器的绝对压力维持在整定值定值15.5MPa附近。当附近。当RCP压力超出允许范围，稳压器起超压保压力超出允许范围，稳压器起超压保护作用，防止压力边界破坏；压力下降起低压保护作用。护作用，防止压力边界破坏；压力下降起低压保护作用。1、稳压器压力控制系统、稳压器压力控制系统原理：原理：个测量通道经选