《核电厂除氧器技术条件》

ICS

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NB

中华人民共和国能源行业标准

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核电厂除氧器技术条件

SpecificationRequirementfordeaeratorofnuclearpowerplant

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（征求意见稿）

（本稿完成日期：2015-4-13）

XXXX-XX-XX发布XXXX-XX-XX实施

国家能源局发布

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核电厂除氧器技术条件

1范围

本标准规定了压水堆核电厂主给水除氧器的设计、制造相关的基本技术条件。

本标准适用于CPR1000、CAP1000/1400及CPR1700堆型主给水除氧器，其他系统的除氧器或其他堆型

的主除氧器可参照使用。

2规范性引用文件

下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。

凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。

GB150.1压力容器第1部分：通用要求

GB150.2压力容器第2部分：材料

GB150.3压力容器第3部分：设计

GB150.4压力容器第4部分：制造、检验和验收

JB/T4711压力容器涂敷及运输包装

NB/T47042卧式容器

NB/T20193核电厂常规岛汽水管道设计技术规范

TSGR0004固定式压力容器安全技术监察规程

HEI标准淋水盘式除氧器的技术标准和规范(Standardsandtypicalspecificationsfortray

typedeaerators)

3术语和定义

下列术语和定义使用于本文件。

3.1

主给水除氧器mainfeedwaterdeaerator

位于二回路凝结水系统和给水系统之间，根据热力除氧原理，通过喷嘴和淋水盘或喷嘴和鼓泡管使

进水与蒸汽直接接触并加热到工作压力下的饱和温度，除去水中溶解氧和其他非凝结气体，使出水达到

规定含氧量要求的给水设备。

3.2

除氧头deaeratorsection

对进水进行雾化、喷淋、加热、排出氧气及非凝结汽体的装置，由喷嘴、淋水盘等内部构件及外壳

容器组成。

3.3

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储水箱storagesection

储存已除氧水的压力容器。储水箱可以是除氧头外壳容器的一部分，也可以是与除氧头相连通的分

体容器。

3.4

有头式除氧器deaeratorwithaseparatestoragesection

除氧头与储水箱分别为两个分离的容器，并通过连通管和平衡管连接起来的分体式除氧器。

3.5

无头式除氧器deaeratorwithaninternalstoragesection

除氧头和储水箱集合在一个压力容器中的一体式除氧器。

3.6

淋水盘式除氧器traytypedeaerator

利用喷嘴的喷洒作用和淋水盘的分散作用来增加水和蒸汽的接触面积，以促进加热除氧过程的除氧

器，可设计成无头式或有头式。无头式淋水盘除氧器的内部结构和主要部件的名称如图1（a）所示。

3.7

鼓泡管式除氧器bubblingtypeDeaerator

利用喷嘴的喷雾作用和鼓泡管的分散作用来增加凝结水和加热蒸汽的接触面积，以促进加热除氧过

程的除氧器。鼓泡管式除氧器一般设计为无头式，其内部结构和主要部件的名称如图1（b）所示。

喷嘴蒸汽入口蒸汽入口排气口凝结水

凝结水喷嘴

汽空间

淋水盘

鼓泡管

水空间

给水出口给水出口

(a)淋水盘式(b)鼓泡管式

图1淋水盘式和鼓泡管式除氧器的结构示意图

3.8

设计凝结水流量designcondensateflowrate

2

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设计工况下通过喷嘴进入除氧器以接受加热除氧的凝结水流量，其流量包括由低压给水加热器来的

凝结水流量及其他任何汇集到除氧器喷嘴前凝结水母管上流量之和。该流量用于喷嘴的型式、出力和数

量选择。

3.9

设计给水流量designfeedwaterflowrate

设计工况下通过除氧器给水出口流出的含氧量合格的出水流量。该流量用于确定除氧器的出力。

3.10

有效容积effectivevolume

指储水箱正常液位至出水管顶部之间的贮水容积，计算时可不计及内部构件所占体积的影响。

3.11

给水溶氧量feedwaterdissolvedoxygencontent

在除氧器给水出口测得的单位体积给水的剩余溶氧质量。

3.12

TMCR工况turbinemaximumcontinuousratingcondition

汽轮机最大连续出力运行工况的缩略语，也称为汽轮机组的额定工况。

4设计

4.1一般规定

4.1.1除氧器设计单位应持有相应的特种设备设计许可证。

4.1.2除氧器设计压力应按下列原则选定：

a)无汽轮机旁排蒸汽排入时设计压力应不小于TMCR工况抽汽压力的1.25倍；

b)有汽轮机旁排蒸汽排入时设计压力应不小于旁排运行瞬态工况中最高器内压力的1.25倍。

4.1.3用于除氧器强度设计的设计温度应不小于设计压力对应的饱和温度，并以5℃为基本单位向上

圆整。

4.1.4除氧器还应进行真空状态下的外压校核，或者设置真空破坏阀。

4.1.5除氧器的设计凝结水流量应不小于机组的最大凝结水流量。最大凝结水流量为以下各项流量之

和：

a)TMCR工况下来自前一级低压加热器的凝结水流量；

b)有其他系统疏水导入凝结水进口母管时的疏水流量。

4.1.6除氧器的设计给水流量应取机组TMCR工况时给水消耗量的110%。

4.1.7除氧器的设计给水流量由采购方提供，应考虑以下各项流量之和：

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a)蒸汽发生器最大连续蒸发量的105%，可用TMCR工况的主蒸汽流量作为蒸汽发生器的最大连续

蒸发量；

b)蒸汽发生器的最大连续排污流量；

c)从主给水管线上分离出来送往其他系统的给水流量。

4.1.8除氧器的有效容积应不小于必要维持时间内TMCR工况持续供水所需的总容量。各种堆型的除氧

器储水必要维持时间宜按表1选取。

表1.各种堆型的除氧器储水必要维持时间

必要维持时间

序号堆型备注

min

1CPR10003.50

1）应根据需要设置足够容量的蒸汽保压系统。

2CAP1000/14003.702）当核岛设计方出于安全考虑，提出的额外必要维持时间要求，也应得

到满足。

3CPR17002.55

4.2与除氧器相关的外部汽水系统和布置设计的基本要求

4.2.1除氧器应设两套独立的自动保护装置，以防止除氧器满水而导致汽轮机进水，通常可由a、b

或a、c组成：

a)至除氧器的抽汽管道上的自动隔离阀；

b)除氧器自动放水系统；

c)进入除氧器的所有水源管道上的自动截止阀。

自动保护系统也可由a、b、c项组成，以形成更可靠的防进水保护。

4.2.2鼓泡管式除氧器启动加热时，一般采用设置于启动液位以下的沸腾管加热方式，当沸腾管不是

除氧器全长均匀布置时，可同时设置启动再循环泵，以降低启动加热时可能产生的温度梯度，启动再循

环泵的流量不应小于启动时所使用喷嘴的最低流量要求，且泵的吸入口应远离所使用的喷嘴。

4.2.3淋水盘式除氧器启动加热时，可采用启动循环泵循环加热的方式，启动循环泵的流量不应小于

启动时所使用喷嘴/喷嘴组额定流量的30％，且泵的吸入口应远离所使用的喷嘴。淋水盘式除氧器也可

采用设置于启动液位以下的沸腾管加热方式，当采用这种方式时，相关要求按4.2.2执行。

4.2.4辅助蒸汽系统的容量宜能在4h内将正常液位状态下的储水循环加热到主蒸汽切换压力下的饱

和温度。

4.2.5当除氧器采用布置于液位以下的鼓泡管时，应采取措施避免给水箱中的给水在抽汽管道压力突

降时，通过鼓泡管和抽汽管道倒吸入汽轮机。例如采用抽汽管道与除氧器汽空间并联逆止阀的防倒吸措

施，以在上述情况下尽快平衡除氧器与鼓泡管和抽汽管道之间的压力差。考虑逆止阀因故卡涩的可能，

采用上述措施时，还应设置与逆止阀并联的节流孔板。

4.2.6汽轮机旁路蒸汽原则上应优先考虑排入凝汽器，不宜排入除氧器。如确实需将部分旁路蒸汽排

入除氧器，且旁路排放蒸汽流量超过凝结水冷凝能力时，旁路蒸汽应从除氧器的水空间导入，除氧器设

计方应根据采购方提供的蒸汽、凝结水流量、温度随时间变化曲线，详细校核该工况下除氧器内部压力

变化，在此工况下不允许通过安全阀动作进行泄压。

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4.2.7为避免给水泵汽蚀，需控制各种瞬态工况下的压力下降速率，即使给水泵可接受较高的压力下

降速率，采购方也应设置足够容量的蒸汽保压系统，尽量降低压力下降速率。CPR1000和CAP1000的保

压蒸汽系统容量宜不小于100kg/s，CPR1700的保压蒸汽系统容量宜不小于2×135kg/s。当使用主蒸

汽作为低负荷加热蒸汽时，压力调节阀选型应考虑因故全开时，单只阀门最大蒸汽流量限制要求，以避

免核岛超功率。

4.3结构设计和材料选择

4.3.1壳体及其他受压件除应满足GB150.1、GB150.2和GB150.3的规定外，还需满足本节下列条

款要求。

4.3.2除氧器内凡与从凝结水中释放出来的氧气接触的部件，例如雾化喷嘴、淋水盘、鼓泡管等，应

采用不锈钢材料。当壳体未采用不锈钢或不锈钢复合板材料时，设计时需考虑在设计寿期及运行条件下

必要的腐蚀余量，腐蚀余量应满足HEI标准《淋水盘式除氧器的技术标准和规范》的要求。

4.3.3除氧器壳体内与蒸汽、水接触的任何构件不应采用铜基合金及铅、锡等低熔点的合金，并避免

使用在高PH值环境中对氨腐蚀敏感的材料。

4.3.4喷嘴的结构应能在停运状态检修清洗，喷嘴的易损构件应能在停运状态进行更换。

4.3.5淋水盘应为单元式组装结构，应能在停运状态进行检查、检修及更换。

4.3.6鼓泡管整体应牢固安装在壳体上，鼓泡管母管的固定方式应能保证自由热膨胀。鼓泡管的支管

应有合理的固定方式，避免各种工况下的汽—固耦合振动。

4.3.7高压加热器疏水、汽轮机汽水分离器疏水和蒸汽发生器连续排污疏水可以从除氧器的汽空间或

者水空间导入，并设置合理的扩散器，以利疏水充分扩散和除氧。

4.3.8除氧器结构应满足采购方根据系统及给水泵必需汽蚀余量要求而提出的压力下降速率要求，应

保证在压力下降造成蒸汽反冲时，不会造成结构变形或损坏。

4.3.9给水泵再循环管上，在接近除氧器位置应设置节流孔板，节流孔板与除氧器内部扩散管应尽量

避免采用角焊缝焊接的形式。因为经过给水泵做功后的给水温度高于除氧器内部压力对应的饱和温度，

故扩散管节流作用与节流孔板节流作用应相匹配，建议尽量增大扩散管节流作用，降低节流孔板节流作

用，以确保在扩散管内不会产生汽液两相流。

4.3.10当除氧器内部构件采用焊接连接时，应减少由于构件之间，特别是不同材质构件之间不均匀热

膨胀和承载后不同变形所引起的约束应力。

4.3.11当除氧器内部构件采用螺栓连接时，应采用点焊等措施，防止螺母与螺栓之间松动和脱落。

4.3.12介质温度超过设计温度的接管座应采用热套管与除氧器壳体连接的结构。高压、高温介质由汽

空间引入时，在插入除氧器壳体内侧的部分应制成管子侧面开孔的喷管结构，在介质射流方向的垂直面

上宜装设不锈钢保护挡板。

4.3.13储水箱出水接管座的壳体内侧顶部应高出给水箱底部50～100mm，其顶部应设置不锈钢防落

物和防旋涡装置。在储水箱的最低部位应设置不少于2个DN100mm的放水接管座。

4.3.14如设置自动放水系统，其溢流口宜设在正常液位标高处，不得低于低液位标高。溢流接管座截

面积应具有足够的通流能力。

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4.3.15除氧器的接管座宜以焊接形式与外部管道系统连接，接管座高度值不低于200mm。采用法兰

连接方式时，包括人孔门，应选用带内外环的金属缠绕垫片作为密封元件。

4.3.16喷嘴管座的结构设计应使在不割除凝结水管道的情况下，方便的对喷嘴进行拆装。

4.3.17安全装置的接管座位置需考虑安装装置的结构尺寸，避免安装时产生干涉。

4.3.18有头式除氧器，除氧头和储水箱之间应有足够的汽水流通通道，以使汽轮机组甩负荷或进汽压

力突然变化时，除氧头与储水箱之间的蒸汽压力能迅速达到平衡。

4.3.19除氧头和储水箱上应分别设置铰链型人孔门，其直径根据检修时需拆卸运出壳体外的零件尺寸

决定，但不应小于DN500mm。储水箱两端应设置人孔门，其位置的设置需确保人员在不拆装内构件时可

以抵达除氧器任一部位。

4.3.20支座除应满足NB/T47042-2014中5.4、6.1的相关规定外，还应满足本节下列条款的要求。

a)支座应设置在厂房的建筑横梁上，支座的间距不宜超过15m；

b)固定支座应尽量设置在储水箱中间位置；

c)滑动支座与滑板间的摩擦力应不妨碍除氧器壳体的自由膨胀。为降低除氧器水平载荷，降低土

建梁建造成本，同时防止除氧器储存、运行期间滑动面锈蚀、卡涩，滑动支座不宜采用碳钢-

碳钢的滑动接触面，可采取增加不锈钢、特氟龙垫板的方式以降低滑动摩擦系数，且金属接触

面粗糙度不高于3.2；

d)滚动支座的滚子和底板表面应圆滑和平整，并通过表面淬火、渗氮等方法提高表面硬度；

e)滑动支座和滚动支座的可滑动、滚动范围应能包络当地历史极端最低气温和设计温度下的膨胀

位移量。

4.3.21应设计除氧器安装过程中，引入、就位时所需的临时支座，临时支座轴向位置应与永久支座相

一致，尺寸和结构满足千斤顶顶升要求。

4.3.22除氧器上应设置固定保温层的设施，当采用直接焊接的保温钩钉时，需考虑除氧器起吊时吊带

绑扎的需要，如影响绑扎，相关区域可采用预制有保温钩钉的抱箍对保温层进行固定，待除氧器吊装完

成后，将抱箍安装在相应位置。

4.4安全装置

4.4.1除氧器上配置的安全阀应采用全启式弹簧安全阀，单只安全阀的公称直径不宜小于DN150mm。

4.4.2除氧器安全阀如需除氧器供应商配套，其最小泄放量的计算和选择，应由采购方提供，并由采

购方根据排汽管设计提供背压。

4.4.3为防止安全阀动作时产生频跳等现象，安全阀整定压力可以分组，但最高一组的整定压力应不

大于除氧器设计压力。安全阀全开时的排放压力应不超过1.10倍的除氧器设计压力。

4.4.4如果需设置在线备用安全阀，备用安全阀的泄放量和整定压力应与最大一只安全阀相同。安全

阀的排气管应有足够的排汽管应有足够的排汽能力。安全阀排泄管的通流能力计算应符合NB/T20193

附录中的规定。

4.4.5安全阀排汽管的水平段长度不超过4.0倍的安全阀排汽口径。当不符合上述要求时，应选用适

当的支吊架型式，来支撑安全阀排汽时的反力。

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4.4.6每只安全阀的排汽口宜单独使用一根排汽管。排汽管上不应装设阀门等隔离装置。排汽管的积

水部位应装设放水管。排汽管的排汽口应引向室外，其排汽口宜制成“Y”型或“T”型，排汽口的高度

应高出屋面2.50m，排汽口方向应避免排放的蒸汽倒入主厂房。严寒地区的除氧器安全阀排汽管设计，

应注意排气口布置方向及排汽中水蒸汽冻结对厂房屋面增加的荷载。

4.5液位设定

4.5.1除氧器设计方应考虑一定的安全裕量以及控制系统干预时间，不得通过人为调高除氧器正常液

位设定值的方式来达到和满足除氧器有效容积的要求。

4.5.2除了正常液位外，除氧器至少还应设置高液位和低液位报警和保护。其中高液位至少分为两档，

根据是否设计了自动放水系统，可以采用三档保护。所有液位定值应在就地液位计上进行标记。

a)第一档——高液位：报警；

b)第二档——高2液位：开启溢流阀；（可选）

c)第三挡——高3液位：隔离除氧器所有进汽和进水。

储水保护至少应分为两档：

a)第一档——高液位：报警；

b)第二档——低低液位：停止相应的给水泵。

4.5.3各液位间的容积所保有的水量应能满足在TMCR工况下给水流量下的维持时间，正常液位至危险

高液位的维持时间不小于55s，正常液位至低低液位的维持时间不小于130s。对于无头式淋水盘除氧

器，危险高液位与淋水盘包壳底边的距离应满足蒸汽水平通流面积的要求，至少应不小于550mm。

4.5.4如设置自动放水系统，对有头式除氧器和鼓泡管式除氧器，溢流液位至给水箱顶部内壁之间的

距离不应小于15％的给水箱内径；对无头式淋水盘除氧器，溢流液位至淋水盘最下部的距离不应小于

15％的给水箱内径。

4.5.5低低液位与储水箱底部内壁之间的距离不小于20％给水箱内径。

4.5.6对于采用鼓泡管加热的除氧器，如存在倒吸的风险，每组鼓泡管母管上还应设置独立的液位保

护，连锁关闭相应的抽汽隔离阀。

4.5.7液位测点接管座在给水箱上的开孔位置和液位测点接管座数量应分别满足液位测量、调节、报

警和保护的要求。用于调节凝结水调节阀的液位信号，宜采用多组测量信号的平均值。

4.6压力调节和保护

4.6.1当除氧器工作压力向下滑压至下限值时，应自动开启低负荷加热蒸汽压力调节阀。

4.6.2当除氧器在滑压运行阶段中突然失去常用加热蒸汽时，应迅速自动开启低负荷加热蒸汽压力调

节阀及其下游电动隔离阀，维持事故时的随机工作压力，减慢除氧器降压速度，避免给水泵汽蚀。

4.6.3滑压运行除氧器应具有压力高报警信号。

4.6.4除氧器应有就地和控制室压力指示。除氧器上的压力测点接管座数量为4～5个。除氧器所采用

的就地压力表精度不小于1.5级，压力表的表面刻度最大值应为除氧器工作压力的1.5倍，表盘直径不

小于150mm。控制室用压力变送器精度不小于0.5级。

4.6.5压力表的连接导管上应装设一次隔离阀、环形管、三通旋塞或针形阀。

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4.7性能要求

4.7.1机组在启动冲转过程中的除氧器的给水溶氧量应不大于100µg/L。（调研）

4.7.2机组带负荷稳态运行时，且在凝结水的溶氧量不大于20µg/L的条件下，除氧器的给水溶氧量

应不大于5µg/L。

4.7.3机组在稳态运行时除氧器应能将凝结水加热到除氧器压力的饱和温度，不应出现过冷度。

4.7.4除氧器应设置启动排汽和连续排汽系统，两个排气系统应能分别将启动过程中的除氧器内残余

空气和稳态运行中逸出的不凝结气体及时排出。

4.7.5TMCR工况下，连续排汽损失应不大于除氧器加热抽汽量的0.5%。

4.7.6除氧器在稳态运行时不应有异常的噪音，在距离设备表面1米处的噪音水平应低于85dB。

5制造

5.1制造

5.1.1除氧器制造单位应持有相应的特种设备制造许可证。

5.1.2除氧器制造应满足TSGR0004和GB150.4或采购方其他标准的要求。

5.1.3分段出厂前，除氧器应在工厂内试装并做对中标记。对口尺寸偏差超过要求时，不应采用掰边

等强力方法对口。

5.2设备清洁

5.2.1设备出厂之前，应对设备内、外部进行彻底清理，所有杂物，如金属碎片、铁屑、焊渣、碎布

和一切其它异物都应从各部件内清除。

5.2.2所有碳钢材料的内外表面均应进行机械或化学方法除锈，采用化学方法除锈时，不应使材料产

生腐蚀或斑点。

5.2.3应使用不含卤化物的溶剂砂布对不锈钢表面进行清洗，用来清洗碳钢的材料不应用来清洗不锈

钢表面。

5.2.4水压试验及清洗后应排尽设备内的积水，采用加热法进行干燥。

5.3表面处理和涂敷

5.3.1除氧器只有在制造质量检验合格后，方可进行油漆。

5.3.2油漆前应清除金属表面的油污、铁锈、焊接飞溅物和其它影响油漆质量的杂物，并保持金属表

面干燥。表面处理后应立即油漆，间隔时间一般不宜超过12小时。

5.3.3油漆应均匀、牢固，不应有气泡、龟裂、流挂和剥落等缺陷，否则应进行修补。

5.3.4如图样对油漆无特殊要求时，外表面应至少涂敷醇酸类底漆两道，底漆干膜厚度不低于30μm。

5.3.5凡在现场焊接的坡口，坡口应在工厂加工完成，坡口边缘100mm区域内应涂防锈油、可焊性油

漆或易于清楚的保护膜。

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5.3.6对于分段交货并在现场组焊、水压试验的除氧器，所有承压焊缝应不涂油漆，涂防锈油或易于

清除的保护膜，水压试验前，所有承压焊缝上的油漆及保护膜应予以清除。

5.3.7对于裸露在环境中且不涂敷油漆的碳钢金属表面，例如法兰密封面，分段发运的除氧器内表面，

应涂抹防锈油并定期检查。

5.3.8其他表面处理及涂敷规定，除符合JB/T4711相关规定外，还应满足设计文件的要求。

5.4包装和运输

5.4.1除氧器一般宜采用裸装。当鞍座与筒体不是整体出厂时，其筒体下部应设置托架支承，上部用

拉紧箍拉紧，以防止翻滚和窜动。

5.4.2分段交货的除氧器，敞口段应设置设足够的加固支撑，以确保筒体具有足够的刚度，防止吊装

过程中筒体变形，临时支撑在吊装完成后拆除。敞口段应以适当的方式封闭。

5.4.3法兰接口的包装应符合如下要求：

a)有配对法兰的，应采用配对法兰中间夹以橡胶或塑料制垫片封闭，垫片的厚度不宜小于3mm；

b)无配对法兰的，应采用与法兰外径相同且足够厚的金属、塑料或木质盲板封闭，如用金属制盲

板，则盲板中间应夹以橡胶或塑料制垫片封闭，盖板的厚度不宜小于3mm；

c)配对法兰或盲板用螺栓紧固在容器法兰接口处，紧固螺栓不得不少于4个且应分布均匀。

5.4.4对待焊坡口的接管，应采用金属或塑料环形保护罩罩在接管端部，保护罩应采用适当方式固定。

金属罩可电焊在接管外侧，但不应点焊在待焊坡口上。

5.4.5所有螺纹接口应采用六角头螺塞和螺帽封堵，外螺纹也可采用塑料罩保护。

5.4.6精密度高的、容易损伤、怕潮以及容易失散的零部件和配套件（如喷嘴、仪表