田湾核电站常规岛系统培训教材VVER

田湾核电站VVER系统和运行第三部分常规岛部分第一章二回路热力系统简述第二章汽轮机的结构第三章二回路蒸汽系统3.1主蒸汽系统LBA\LBU3.2汽机旁路系统MAN3.3厂用蒸汽系统LBG3.4汽水分离再热系统LBJ\LBB\LCS\LCT3.5汽机轴密封系统LBW第四章给水加热系统4.14.1凝汽器工作原理4.2凝结水系统LCA4.3低压加热系统LCC4.4主给水系统LAA\LAB\LAC4.5辅助给水系统LAJ/LAH4.6高压加热系统LAD第五章汽轮机和发电机辅助系统5.1发电机结构5.2汽轮发电机组润滑油系统MVA5.3汽轮发电机组顶轴油系统MVL5.4汽轮发电机组液压控制系统MAX5.5发电机定子冷却水系统MKF5.6发电机氢气冷却系统MKG5.7发电机轴密封系统MKW第六章二回路辅助系统6.1凝汽器真空系统MAJ6.2二回路设备冷却水系统PGB6.3汽轮机疏水系统MAL6.4凝结水和疏水收集（回收）系统LCM6.5汽轮机抽汽通道电磁控制逆止阀凝结水供应系统LCX6.6汽轮机抽汽LBQLBS6.7循环冷却水机械过滤系统PAA6.8循环水系统PAC第七章田湾核电站电力系统介绍2第一章二回路热力系统简述1.1二回路主要设备二回路主要设备包括：蒸汽发生器二次侧、汽轮机、发电机、凝汽器、汽水分离再热器、一级和二级凝结水泵、低压加热器、除氧器、主给水泵和高压加热器等。田湾核电站一期工程安装两台列宁格勒金属制造厂生产的额定功率为1000MW、全速、单轴（一个双流高压缸和4个双流低压缸）、八排气、中间去湿再热机组。主要技术参数如下：汽轮机额定转速3000r/min核岛热功率3012MW汽轮机额定功率1060MW高压缸阀前新蒸汽的额定压力(绝对)5.88Mpa高压缸阀前新蒸汽的额定温度274.3℃高压缸阀前新蒸汽的额定干燥度（湿度，％）0.995(0.5%)冷却水温度：设计温度18℃最大允许温度33℃1.2汽轮机热力流程汽轮机热力流程由蒸汽发生器（二回路侧）、汽轮机、冷凝器、两级凝结水泵、凝结水精处理装置（机组除盐装置）、轴封加热器、四级低压加热器，除氧器、给水泵和两级高压加热器组成，在正常运行工况下对主凝结水和给水进行回热加热。从蒸汽发生器来的蒸汽（P=6.27MPa,T=279oC）沿着四根管道供到四个汽轮机前的高压阀组（CPK）。每个高压阀组由一个截止阀和一个Φ460mm的调节阀组成。蒸汽通过截止阀和调节阀沿着四根内径为Φ600mm的管道进入汽轮机的高压缸。第二、第三、第四级叶片后的部分蒸汽分别被抽到6号高压加热器、5号高压加热器和厂用蒸汽集流管。高压缸的排汽除部分送入4号低压加热器外，主要部分直接沿着四根直径为Φ1600mm的蒸汽管道送到汽水分离再热器进行汽水分离和再热。从主蒸汽母管来的新蒸汽对高压缸排汽进行单级再热。再热后的蒸汽经低压阀组沿着八根直径为Φ1200mm的管道进入低压缸。从低压缸做功后的蒸汽排至凝汽器中被冷凝，冷凝水经凝结水泵被送到机组除盐装置、轴封加热器、低压加热器。冷凝水在除氧器中(P=0.84MPa)被加热到172oC，再由给水泵送至两级高压加热器加热，和LCS系统疏水混合后，温度达217.6oC的给水被送至蒸汽发生器。在每个低压缸第四级后的部分蒸汽被分别抽到4台1号低压加热器；在3号低压缸和4号低压缸的第三级后的通道中的部分蒸汽抽到混合式2号低压加热器；在1号低压缸和2号低压缸第一级后的通道中的部分蒸汽抽到3号表面式低压加热器。为尽可能满足提高机组效率的要求，回热系统疏水采用逐级自流地方式，即6号高压加热器的疏水排到5号高压加热器的汽室，然后与5号高压加热器的疏水一起进入除氧器。4号低压加热器的疏水与汽水分离再热器的分离液一起送入主凝结水系统。3号低压加热器的疏水到2号低压加热器，1号低压加热器的疏水通过一个水封到凝汽器。回热系统满足最大可靠性要求，运行方便，布置简洁，并使汽轮机组具有较高的热效率。1.3二回路主要工艺系统1.3.1主蒸汽系统1.系统功能31）正常运行时，将蒸汽发生器产生的蒸汽引入汽轮机高压缸和汽水分离再热器的再热段；2）汽轮机低负荷运行或停机时，向除氧器和其它辅助蒸汽系统提供蒸汽；3）在汽轮机甩负荷时，汽轮机旁路系统投入运行，主蒸汽经旁路排入凝汽器，并在其中冷凝；4）当反应堆工作，汽轮机甩负荷时，如果凝汽器发生故障，将主蒸汽通过快速释放阀向大气排放；5）当主蒸汽管道破裂时，用主蒸汽隔离阀将蒸汽发生器与主蒸汽管道隔离。2.系统描述在蒸汽发生器出口设有主蒸汽母管，以均衡各主蒸汽管道的压力。四根主蒸汽管道将四台蒸汽发生器产生的蒸汽经过主蒸汽快速隔离阀、主汽门和调节汽门送入汽轮机高压缸。主蒸汽母管上还接有六条支路，其中两条为汽轮机旁路，作用是将主蒸汽引入凝汽器；另三路在低功率时向厂用蒸汽用户提供蒸汽；另一路供向汽水分离再热器供应加热蒸汽。主蒸汽安全阀用于防止主蒸汽管道压力过高而引起破管。大气释放阀用于排放电厂事故工况下的不平衡蒸汽，以减少蒸汽压力的波动。快速隔离阀用于当主蒸汽管道破裂时，快速隔断蒸汽发生器和主蒸汽管道。1.3.2汽水分离再热系统1.系统功能1）.正常运行时，将高压缸排汽引入汽水分离再热器，进行汽水分离和再热，然后将有微过热度的蒸汽引入低压缸做功；2）.甩负荷时，用低压主汽门将汽水分离再热器与低压缸隔开，以防止机组超速；3）.把汽水分离再热器分离出来的疏水汇集到分离液收集箱，然后送到主凝结水系统，事故时送到凝汽器；4）.把汽水分离再热器再热段的凝结水汇集到凝结水收集箱，然后通过液力传输泵打入6号高压加热器后的主给水管道，水泵出现故障时凝结水自流到凝汽器。2.系统描述高压缸排出的湿蒸汽经过四根对称布置的蒸汽管道分别进入四个汽水分离再热器，在汽水分离再热器前的每一根湿蒸汽管道上都装设防止水份进入的去湿装置（预分离器）。湿蒸汽从汽水分离再热器的底部进入，先通过起分离作用的隔板将水分离出来，干燥的蒸汽进入再热器加热成微过热蒸汽，然后通过低压主汽门和调节汽门进入低压缸。每台汽水分离再热器的分离液通过水封排入分离液收集箱，然后由泵打入4号低压加热器后的主凝结水管道。而加热新蒸汽的凝结水先排入凝结水收集箱，然后由液力驱动泵打入6号高压加热器后的主给水管道。1.3.3凝结水系统1.系统功能1）利用一级凝结水泵将凝汽器中的凝结水送到凝结水精处理系统，经过精处理后用二级凝结水泵经过低压加热器送到除氧器；2）冷却汽轮机轴封蒸汽，回收热量和介质；3）供应汽轮机旁排装置冷却水；4）供应低压缸排汽口温度过高时用的降温冷却水；5）接收低压加热器疏水；6）供应真空密封水。42.系统描述主凝结水从凝汽器热井用一级凝结水泵升压后通过轴封冷却器和凝结水精处理装置。凝结水经净化后进入1号和2号低压加热器，然后通过二级凝结水泵升压，送到3号和4号低压加热器，最后送到除氧器。4台1号低压加热器并列布置在凝汽器中，并配有旁路；3号和4号低压加热器也配有旁路。1、3、4号低压加热器为表面式，2号低压加热器为混合式。凝汽器中的水位和2号低压加热器中的水位由一级凝结水泵后的调节阀组来控制，除氧器中的水位由二级凝结水泵后的调节阀组来控制。1号低压加热器的疏水通过水封排入凝汽器，3号低压加热器的疏水自流到2号低压加热器，在2号低压加热器中疏水和主凝结水混合后由二级凝结水泵泵入主凝结水管。4号低压加热器的疏水和汽水分离再热器分离段的疏水混合后，由疏水泵打入4号低压加热器后的主凝结水管道中。1.3.4给水系统1.系统功能1）对凝结水进行除氧处理，使给水中的氧气和二氧化碳的含量低于设计的要求；2）在机组非正常运行工况或事故工况下供给蒸汽发生器给水；3）加热给水；4）在机组正常运行工况下维持蒸汽发生器水位在既定的范围内；5）当一回路向二回路泄漏或主给水/主蒸汽管道发生破裂时停止向故障蒸汽发生器供水。2.系统描述除氧器与5台25％的电动给水泵相连，每台泵出口均设有至除氧器的再循环管道，用于在机组启动或变工况小流量时，保证给水泵能稳定可靠地运行。给水由给水泵从除氧器送到高压加热器，然后通过Dn500的联箱后沿四根Dn400的管道流入蒸汽发生器。送到蒸汽发生器中的给水温度，正常运行时为217.6℃，当急剧减负荷和高压加热器解列时，进入到蒸汽发生器的给水的最低温度为175℃。为了保证高压加热器解列时，给水能进入蒸汽发生器，设置了高压加热器液动旁路系统。高加液动旁路的工作原理是：在给水系统正常运行时，从给水泵出口来的给水经过高加装置将给水进一步加热到217.6℃然后送入蒸汽发生器，当因为各种原因（例如高加内部管板泄漏等）导致高加水位高二值时，高加液动旁路保护水系统的电磁阀联开，高加联成阀动作关闭，高加解列，给水走高加液动旁路进入蒸汽发生器。1.3.5回热抽汽系统——高压加热和低压加热系统1.系统功能1）高压缸的抽汽或排汽作为5、6号高压加热器、厂用汽和4号低压加热器的加热汽源；2）低压缸的抽汽作为1、2、3号低压加热器的加热汽源；2.系统描述汽轮机为一个双排汽高压缸和四个双排汽低压缸同轴结构，高压缸有三级抽汽，低压缸各有三级抽汽。在机组正常运行工况下，6号高压加热器加热蒸汽的疏水自流到5号高压加热器，5号高压加热器的疏水自流到除氧器或凝汽器（在启动工况或小负荷工况下）；5号、6号高压加热器壳侧的不凝结气体都定期排到凝汽器。为防止高压加热器壳侧水位升高，在抽汽管道上装设了快速隔离阀。当高压加热器被切断时，给水沿Dn500的旁路5通过。四台1号低压加热器分别安装在四个凝汽器的喉部，其疏水通过水封流入凝汽器。2号低压加热器是混合式，与1号低压加热器成对配置，3号、4号低压加热器都有旁路，能保证任何一组加热器切断时，反应堆功率不降低。3号低压加热器加热蒸汽的疏水自流到2号低压加热器，在2号低压加热器内部，与主凝结水混合。4号低压加热器的疏水流入汽水分离再热器分离液收集箱后由疏水输送泵泵入4号低压加热器后的主凝结水管道中。1.3.6汽机旁排系统1.系统功能1）允许紧急停堆或大幅度甩负荷时，避免一回路过热和二回路主蒸汽安全阀和快速释放阀(BRU-A)动作，并维持一回路平均温度在规定值内；2）在反应堆启、停过程中（反应堆余热导出系统JNA未投入或已退出）导出堆内热量。2.系统描述该系统采用8个新型液动快速旁排阀，开启时间为2秒，每个阀的出力为450t/h，即汽轮机旁排系统出力为3600t/h,约为蒸汽发生器额定出力的60％。每个凝汽器上安装有2个旁排阀，故出口管道极短，直径小，可防止震动，也便于布置。1.3.7循环冷却水系统（即三回路系统）主要功能是向凝汽器提供冷却水，确保汽轮机凝器汽的有效冷却。循环水是海水，流经凝汽器冷却管之后，循环水经由排水隧道排至海中。图见：LYG-9-PD22-23-10300000-DG-0312-S6第二章汽轮机的结构2.1汽轮机结构概述汽轮机是由缸体和轴两部分组成。汽轮机的缸体以水平中分面为基准分成上缸和下缸两部分，上下缸体通过法兰连接在一起。在缸体的内表面固定安装有多个隔板，隔板也以水平中分面为基准分成上隔板和下隔板，下隔板安装在下缸体上，上隔板安装在下隔板上，我们通常称隔板为静叶栅。汽轮机的轴是一个带许多凸肩、两端有联轴器的圆柱体，我们通常称之为转子。在转子上安装有多个轮盘，轮盘一般是用红套法套在轴上或者与轴整体铸造而成，在轮盘的轮缘上安装有许多动叶片，通常称动叶片为动叶栅。一般而言，静叶栅和动叶栅是一一对应的，蒸汽进入汽缸后先经过静叶栅，在静叶栅介质通道内绝热膨胀，流速增加，然后经过动叶栅，在动叶栅内膨胀作功，然后又经过另一组静叶栅和动叶栅，这样将蒸汽的热能转化为动能冲动汽轮机转子旋转。我们通常将每一组静叶栅和动叶栅称为汽轮机的级。一般而言，汽轮机都是由许多级组成，我们称之为多级汽轮机。图2.1-1是一张多级汽轮机结构示意图。多级汽轮机的第一级喷嘴一般是装在汽轮机汽缸上的喷嘴室中，其它级的喷嘴是装在各级的隔板中。从汽轮机第一级至末级，喷嘴叶栅和动叶栅的直径逐级增大，这是因为蒸汽逐级膨胀时其容积增大。从蒸汽发生器来