核电站设备及管道系统培训

1常规机械设备及管道系统培训20132一、阳江核电项目常规岛主要系统二、阳江核电主要设备及简介三、汽水系统中管道、阀门、支吊架及其附件目录3一、阳江核电项目常规岛主要系统常规岛主要系统：常规岛系统可划分为汽轮机回路（二回路）、循环冷却水回路（三回路）和电气系统（不做介绍）三大部分。1、汽轮机回路（二回路）：1CEX凝结水抽取系统（ATE凝结水精处理系统）→1ABP低压给水加热器系统→1ADG给水除氧器系统→1APA电动主给水泵系统→1AHP高压给水加热器系统→1ARE给水流量控制系统→3路去核岛蒸汽发生器→核岛蒸汽发生器3路来→1VVP主汽联箱→4路经4组主汽门进汽机高压缸HP→高压缸排汽至A、B（GSS）汽水分离再热器→4个再热汽门→汽机两低压缸LP1、LP2（两侧进入低压缸）→再热蒸汽经低压缸做功后凝结成水回→凝结器（CEX），形成二回路。2、循环冷却水回路（三回路）：1CRF循环水冷却系统通过两条独立的进水渠向每台机组凝结器和辅助冷却水系统（SEN）提供冷却水（海水），从而形成三回路。4汽机主要基本参数：机组形式：3缸4排汽一个高压缸＋两个串联低压缸反应堆类型：CPR(ChinaPressureReactor)额定进汽参数：6.43/280.1/267.9最大进汽量：5808T/H额定出力：1086MW末级叶片长度：1396mm级数：高压2X12，低压:4X10低压转子轴颈：φ750mm发电机机型与主要技术数据：QFSN-1100-4（原型机型4-128×275）百万级核电发电机STGC成功引进4-128×275～310型系列产品（1200～1500MVA）技术。QFSN-1100-4百万等级核电发电机是在引进技术的基础上，全部由STGC设计，西门子对设计方案进行审查，首台机运用于阳江项目。二、阳江核电主要设备及简介5主要设备布置图阳江核电站的汽轮机由1个高压缸（HP汽缸）、2个低压缸（LP1、LP2汽缸）以及与汽缸（转子）数目相对应的轴承座组成，汽轮机的各个部分通过支承部件（或凝汽器）座落在基础上。6常规岛的大件设备主要有汽轮机、发电机、凝汽器、除氧器、电动给水泵组和汽水分离再热器等，大件设备中除了汽水分离再热器、低压加热器、高压加热器等部分设备是整体供货安装外，其余的设备都要在现场组合安装，安装过程远比一般的设备复杂，工程量占整个常规岛安装的50％左右，本节主要介绍的设备有：汽轮机、发电机、凝汽器、除氧器、轴封加热器、低压加热器、高压加热器、主汽门、高压缸、汽水分配再热器。二、阳江核电主要设备及简介72.1、阳江核电CPR1000汽轮发电机阳江核电#1汽轮发电机组：由1个高压缸（HP汽缸）、2个低压缸（LP1、LP2汽缸）以及发电机1100MW，无刷励磁机系统。8汽机低压缸（LP1、LP2）2.1、阳江核电CPR1000汽轮发电机92.2、电动给水泵组（APA）电动主给水泵系统将除氧器中符合要求的除盐水升压和高压加热器进一步加热后，经ARE系统向核岛的蒸汽发生器提供高压给水。每台机组有3台50%容量的电动给水泵，它们可以单独运行，也可以并联运行。正常运行两用一备，任一组给水泵均可作为备用，并且均可以快速启动。前置泵定速运行，主泵通过液力耦合器调节转速进而调节高压给水流量，以适应蒸汽发生器的需要。3台给水泵均可以调节转速改变流量，以适应蒸汽发生器的需要。而主泵的水质，则通过前置泵和主泵之间的永久滤网进行控制。102.3、凝结水泵组（CEX）凝汽器配有3台容量为50%的凝结水泵，正常工况下2台运行，1台备用。每台立式凝结水泵配有1台法兰安装的鼠笼式感应电动机驱动。其转速1428rpm，额定功率1660KW。112.4、辅助冷却水交换器（SEN）SEN为辅助冷却水系统，它主要向SRI热交换器和CVI真空泵提供过滤了的海水冷却水。系统流通能力为3470m3/h122.5、抽真空泵组（CVI）CVI系统功能为在蒸汽进入凝汽器之前用真空泵将凝汽器的真空度提高到一定程度，在低负荷或瞬态运行工况时利用真空泵保持主凝汽器真空在最佳水平；在正常运行中保持主凝汽器真空；在正常运行时把气体排往核岛通风系统或在启动时排向大气。系统包括3台真空泵组，大管安装量20号钢材质19.4吨.132.6、辅助冷却水泵组（SEN）SEN为辅助冷却水系统，它主要向SRI闭式冷却水系统的热交换器和CVI凝汽器抽真空系统的冷却器提供过滤后的冷却水（海水）。系统流通能力为3470m3/h。同时，SEN系统采用Q235B衬胶管道，共32m，共31个支吊架，无设备，系统与SRI闭式冷却水换热器相连接。142.7、凝汽器（CEX）1.凝汽器的功能a.为汽机提供一个合适的背压；b.提供充分的凝结水储存能力；c.冷凝进入凝汽器的蒸汽,并按照HEI标准使凝结水保持合适的含氧量。2.凝汽器收集的气体和水低压缸乏汽排汽蒸汽主给水泵汽机的乏汽收集所疏水接收器凝结水。从热交换器的角度来看，凝汽器是表面式热交器的一种。在汽轮机内作过功的蒸汽进入凝汽器。在热交换管（钛管）外表面，而循环水在管内流动。蒸汽在管子外表面凝结成水，同时放出汽化潜热被循环水带走。15凝汽器的基本结构单个凝汽器结构示意图）2个凝汽器结构示意图2.7、凝汽器（CEX）162.8、低压给水加热器（ABP）低压给水加热器系统的设计是利用抽汽在4个独立级内加热凝给水。第1、第2级加热器组合在一个共同的壳体内，即“复式加热器”。在平行的通路中设有2个复式加热器，每个凝汽器的机部各装一个。第3个和第4级都有两个加热器，布置平行的通道上。复式加热器可单个或成组地隔离。在100%反应堆功率下，3、4组可隔离一列，也可在12小时内隔离两列。172.9、高压给水加热器（AHP）高压给水加热器系统的功能是利用汽轮机高压抽汽加热给水，提高热力循环的经济性，并接收汽水分离再热第一、二级再热器的疏水182.10、汽水分离再热器（GSS）GSS汽水分离再热器系统的功能主要是除去高压缸排汽中约98%的水分，提高进入低压缸的蒸汽温度，使之成为过热蒸汽。设备安装主要包括一级疏水联箱，二级疏水联箱、筒身疏水箱、疏水泵等共7个设备。整个系统的材质为WB36CN1，大管安装量为4.547t，小管安装量约为100m。192.11、发电机组（CPR1000）发电机由上海发电机厂制造，冷却方式采用水氢氢冷，即定子线圈，定子引线直接水冷，定子出线氢内冷，转子线圈直接氢冷，定子铁芯氢冷，发电机采用循环通风冷却。机座内部的氢气由装于转子汽端的轴流风扇驱动。202.12、循环水泵组（CRF）CRF系统设备主要关注四个部分：循环水泵、过滤器、凝汽器灌水系统和缸吸破坏阀。每个机组有两台循环水泵，各带50%负荷。每台循环水泵为立式离心泵，具有轴向吸入和混凝土泵壳。212.13、除氧器（ADG）除氧器的主要功能有：1、向电动主给水泵(APA)提供经过加热除氧后的优质水；2、维持电动给水增压泵的净吸口压头，防止给水泵发生汽蚀；3、除氧器具有一定储水空间，可以作为蒸汽发生器需水量和凝结水给水量不匹配时的缓冲器4、接收下列汽和水：--给水泵再循环管的回水；--6#高压加热器的疏水和排气；--用于冷却蒸汽发生器排污水后的冷凝水；--冷再热蒸汽(即抽汽)；--辅助蒸汽(SVA);--由低压加热器来的主凝结水；22三、汽水系统中管道、阀门、支吊架及其附件管道：管道有如人体的血管，连接着电厂各种各样的设备，用以输送、分配、混合、分离、排放、计量、控制或制止流体流动的管子、管件、法兰、螺栓连接、垫片、阀门和其他组成件或受压部件的装配总成。233.1.1、钢管站在施工单位的角度来看，电厂管道的安装重要的是要知道管子的型式（无缝管、直缝管、螺旋焊接管）、材质、外径（或内径）和壁厚。例如有一无缝钢管，材质是20号钢，外径是219mm，壁厚是6mm，通常就称为材质是20号钢的φ219×6的无缝钢管。3.1、管道、管件243.1、管道、管件3.1.1、管道及其附件（本节参考东北电力设计院《火力发电厂汽水管道零件及部件典型设计（2000版）》编写）电厂所安装的大部分管道都是钢管，管道附件一般包括：弯头弯管、三通、异径管、封堵头、法兰组合件、流量测量装置、波纹补偿器以及其它杂项组件（如节流孔板、三相位移指示器、蠕胀测点及监察段……等）。253.1、管道、管件3.1.2、弯头弯头弯管根据其不同的制作方式分成热压弯头（带直管段和不带直管段两种）、用弯管机弯制的弯头、焊接弯管等型式，具有弯曲角度（30°、45°、60°、90°等）和弯曲半径（1.5、2、2.5、3、4倍外径）等特征。26图？-弯管带直管段热压弯头无直管段热压弯头热压弯头3.1、管道、管件27钢管模压异径管钢板焊制异径管钢板焊制偏心异径管异径管3.1、管道、管件3.1.3、异径管异径管通常也称大小头，有模压异径管和钢板焊制异径管（用于PN25以下）两种。28热压三通锻制三通3.1、管道、管件3.1.4、三通三通有热压三通、锻制三通、厚壁加强焊制三通和接管座四种型式，现场安装制作的直插三通。29锻制斜三通接管座焊制三通3.1、管道、管件30椭球堵头对焊平堵头焊接堵头3.1、管道、管件3.1.5、封堵头封堵头型式有椭球型封头和平堵头两类，平堵头分为对焊堵头和平焊堵头（用于PN25及以下）两种型式，平焊堵头又包括内接堵头和外贴堵头。313.1、管道、管件3.1.6、法兰组合件法兰组合件包括法兰和法兰附件（包括螺栓、螺母、垫片及光垫圈）。法兰型式有对焊法兰和平焊法兰两种；法兰的连接面也有凸凹面和突面两种型式，平焊法兰的连接面一般采用突面型式。如：凸凹面对焊法兰、突面对焊法兰、突面平焊法兰、突面法兰盖、凸凹面法兰盖。323.1、管道、管件凸凹面法兰盖突面法兰盖突面对焊法兰凸凹面对焊法兰突面平焊法兰333.1、管道、管件说明：对于PN≥10的法兰，垫片采用柔性石墨金属缠绕垫片；PN6和PN2.5的法兰垫片选用非石棉纤维橡胶板。PN≥10的法兰螺栓采用双头螺栓，螺母用大六角螺母；其余采用六角头螺栓及六角螺母，螺栓、螺母及光垫圈用钢要根据有关规定选用，一般螺母采用强度稍大的钢材，光垫圈的强度较小。当要选配标准法兰的附件时，按照法兰的PN、DN就可以通过《汽水管道零件及部件典型设计》（简称《典管》）等手册查到它们的具体尺寸规格。343.2、阀门安装核电站用作截断流体的通常采用：闸阀（全开或全关，主要有平行阀座和斜阀座两种）、截止阀（可处在非全开或全关的状态，可起调节流量的作用，可承受较高的压力，其阀瓣有平面、锥形、针形等型式）、蝶阀（全开或全关，多用于直径较大的管道上）、隔膜阀（全开或全关，多用于介质对钢材有腐蚀的情况）等。在核电站，用作截断流体用的这类阀门的数量占大多数。35（平行阀座）闸阀旋启式止回阀3.2、阀门安装36（平阀座）截止阀升降式止回阀3.2、阀门安装37蝶阀弹簧式安全阀3.2、阀门安装383.3、流量测量装置流量测量装置流量测量装置按连接方式分为焊接型和法兰型两种，按测量元件型式分为喷嘴型和孔板型两种。焊接型流量测量装置主要用于高压汽水管道，法兰型流量测量装置主要用于中、低汽水管道。下图是各种型式的流量测量装置：39长颈喷嘴焊接型流量测量装置焊接喷嘴流量测量装置焊接孔板流量测量装置用于DN50～500用于DN600～1000平面平焊法兰流量测量装置3.3、流量测量装置40用于DN50～100用于DN125～400（带短节）凹面对焊法兰孔板流量测量装置凸面对焊法兰对夹短节孔板流量测量装置带短管凹面对焊法兰喷嘴流量测量装置3.3、流量测量装置413.4、波纹补偿器波纹补偿器常用的波纹补偿器类型有通用型、复式轴向型、大拉杆横向型、直管压力衡型、曲管压力平衡型、旁通压力平衡型等6种。各种常用型波纹补偿器的作用如下：z通用型：主要吸收轴向位移，还可吸收少量横向、角向位移，是无约束型补偿器；z复式轴向型：主要用于热力管道，吸收较大轴向位移，是无约束型补偿器；z大拉杆横向型：吸收横向位移，是约束型补偿器；z直管压力平衡型：吸收轴向位移；z曲管压