核電站原理及系統(tǒng)

1、核電站原理及系統(tǒng)哈爾濱工程大學核科學與技術學院CH-11-VVP4.壓水堆核電廠二回路系統(tǒng)和設備4.1 二回路熱力系統(tǒng)4.2 核電廠汽輪機工作原理及結構4.3 主蒸汽系統(tǒng)4.4 汽輪機旁路系統(tǒng)4.5 汽水分離再熱器系統(tǒng)4.6 汽輪機軸封系統(tǒng)4.1 二回路熱力系統(tǒng)4.1.1 二回路系統(tǒng)功能將核蒸汽供應系統(tǒng)產生的熱能轉變成電能；在停機或事故工況下，保證核蒸汽供應系統(tǒng)的冷卻。4.1.2 組成特點朗肯循環(huán)基礎上附加再熱循環(huán)和回熱循環(huán)；高壓缸使用飽和蒸汽，低壓缸使用微過熱蒸汽；蒸汽再熱器使用高壓缸抽汽和新蒸汽加熱；給水回熱系統(tǒng)使用高、低壓缸抽汽加熱。二回路熱力系統(tǒng)原理流程4.2.1 汽輪機工作原理4.2

2、 核電廠汽輪機工作原理及結構蒸汽的能量轉換過程： 蒸汽熱能蒸汽動能葉輪旋轉的機械能級：完成由熱能到機械能轉換的汽輪機基本工作單元，在結構上由噴管（靜葉柵）和其后的動葉柵所組成。分為沖動級和反動級。1主軸2葉輪3動葉柵4噴嘴（靜葉柵）5汽缸6排汽口轉子4.2.2 沖動式汽輪機4.2.3 反動式汽輪機反動度：蒸汽在動葉通道內膨脹時的理想焓降和在整個級的滯止理想焓降之比，即OPOPOCOPOHHHHH 222212212uuPF uGccww4.2.4 輪周功率與輪周效率輪周功率：單位時間內蒸汽流對動葉柵所做的有效功率。Fu蒸汽作用于動葉柵的切向力u圓周速度輪周效率：蒸汽在輪周上所做之功與整個級所消

3、耗的蒸汽理想能量（級的理想能量）之比，即0uuPE4.2.5 核汽輪機典型結構轉動部分稱為轉子，主要部件有動葉片、主軸和葉輪（反動式汽輪機為轉鼓）、聯(lián)軸器等；靜止部分稱為靜子，主要部件有汽缸、噴嘴葉柵、隔板、軸承和汽封等。附屬設備：主汽閥、調節(jié)閥、調節(jié)系統(tǒng)、主油泵、輔助油泵及潤滑裝置?，F代壓水堆核電廠汽輪機典型結構：沖動式四缸雙流中間再熱凝汽式飽和蒸汽汽輪機一個高壓缸，四個低壓缸，均為雙流式四個高、低壓缸轉子通過剛性聯(lián)軸器聯(lián)接成一個軸系高壓缸每個流道有5個壓力級低壓缸每個流道有5個壓力級4.2.6 核汽輪機的特點新蒸汽參數在一定范圍內變化 取決于核電廠的穩(wěn)態(tài)運行特性新蒸汽參數低，通常為飽和蒸汽

4、 必須考慮濕度對汽輪機效率和安全性的影響理想焓降小，容積流量大 同等功率下，比火電機組結構尺寸大汽輪機及其附屬設備中積聚的水份多，甩負荷時容易引起主機超速 凝結水的再沸騰和汽化半速機組與全速機組4.3 主蒸汽系統(tǒng)4.3.1 系統(tǒng)功能 將蒸汽發(fā)生器產生的蒸汽輸送到下列設備和系統(tǒng)：主汽輪機汽水分離再熱器（GSS）除氧器（ADG）給水泵汽輪機（APP）蒸汽旁路系統(tǒng)（GCT）汽輪機軸封系統(tǒng)（CET）其他輔助蒸汽用汽單元（STR） 安全功能： 主蒸汽系統(tǒng)與主給水系統(tǒng)和輔助給水系統(tǒng)配合，用于在電站正常運行工況、事故工況下排出一回路產生的熱量。 向反應堆保護系統(tǒng)、安全注射系統(tǒng)和蒸汽管路隔離動作提供主蒸汽壓力

5、和流量信號。 4.3.2 系統(tǒng)描述核島部分 三條主蒸汽管道，每條管道上有以下設備： 7個安全閥l 三個動力操作安全閥，整定壓力8.3MPal 四個常規(guī)彈簧加載安全閥，整定壓力8.7MPa 向大氣排放的接頭 主蒸汽隔離閥 主蒸汽隔離閥旁路管線4.3.3 系統(tǒng)流程圖4.4 汽輪機旁路排放系統(tǒng)4.4.1 系統(tǒng)功能 在機組啟動時，與RCP配合，導出反應堆多余的熱量，以維持一回路的溫度和壓力。 在熱停堆和停堆冷卻的最初階段，排出主泵運轉和裂變產物衰變所產生的熱量，直至余熱排出系統(tǒng)投入運行。 汽輪發(fā)電機組突然降負荷或汽輪機脫扣時，排走蒸汽發(fā)生器內產生的過量蒸汽，避免蒸汽發(fā)生器超壓。4.4.2 系統(tǒng)組成凝汽

6、器蒸汽排放系統(tǒng) 從排放管道上引出12根管道，每個凝汽器4根進汽管； 每根進汽管上裝一個手動隔離閥和一個旁路排放控制閥。除氧器給水箱排放系統(tǒng) 從排放總管上引出3根管道，每根管道上裝一個手動隔離閥和一個旁路排放控制閥。大氣蒸汽排放系統(tǒng) 三根獨立管線分別接在相應的主蒸汽管道上。4.4.3 系統(tǒng)主要設備減壓閥 15個排放控制閥，分別位于凝汽器蒸汽排放系統(tǒng)和除氧器蒸汽排放系統(tǒng)，實現排放名義蒸汽流量的85。氣動蒸汽排放控制閥 裝于三根主蒸汽管道上，用于大氣蒸汽排放控制系統(tǒng)。排放容量為1015額定容量。消音器 安裝氣動蒸汽排放控制閥的管線上都配備一個消音器，以減小排汽噪音。壓縮空氣罐 保證氣動蒸汽排放控制閥

7、有效工作。擴壓器 安裝在通向凝汽器的管道上，使旁路來的高溫高壓蒸汽在其中降溫降壓，以避免損壞凝汽器。4.5 汽水分離再熱器系統(tǒng)4.5.1 系統(tǒng)功能除去高壓缸排汽中約98%的水分；加熱高壓缸排汽，提高進入低壓缸蒸汽的溫度，使其具有一定的過熱度。4.5.2 系統(tǒng)結構汽水分離器、第一級再熱器和第二級再熱器都安裝在一個圓筒形的壓力容器內；第一級再熱器使用高壓缸抽汽加熱；第二級再熱器使用新蒸汽加熱。4.6 汽輪機軸封系統(tǒng)4.6.1 系統(tǒng)功能 對主汽輪機、給水泵汽輪機和蒸汽閥桿提供密封，用以防止空氣進入和蒸汽外漏。l 阻止空氣自負壓軸封處漏入汽輪機和給水泵汽輪機；l 防止高壓缸內高濕度排汽自低壓軸封漏出，磨損軸封；l 防止給水泵汽輪機高壓側和主要閥門內的蒸汽從軸封處外漏。（任何一個閥門都是由固定部分（閥座）和可動部分（閥桿）兩部分組成。主汽閥和調節(jié)閥工作環(huán)境惡劣，要求可靠性高，所有在設計時允許其有一定的漏氣量，也就是閥桿漏氣，這部分漏氣能夠防止密封面的結垢，使閥門卡死。）4.6.2 系統(tǒng)流程思