壓水堆一回路系統(tǒng)及重要設(shè)備概述

第四章壓水堆一回路系統(tǒng)及重要設(shè)備1主要內(nèi)容一回路系統(tǒng)簡介蒸汽發(fā)生器主循環(huán)泵穩(wěn)壓器反應(yīng)堆冷卻劑管道和保溫層2一回路主系統(tǒng)系統(tǒng)組成2－4個(gè)環(huán)路堆芯－壓力容器熱腿穩(wěn)壓器蒸汽發(fā)生器冷腿主泵3三環(huán)路壓水堆一回路主系統(tǒng)布置閉合環(huán)路以反應(yīng)堆為中心呈輻射狀布置只有一臺穩(wěn)壓器堆芯低于出口管嘴，利于堆芯淹沒和自然循環(huán)4一回路系統(tǒng)主要功能在核電廠正常功率運(yùn)行時(shí)將堆內(nèi)產(chǎn)生的熱量載出，并通過蒸汽發(fā)生器傳給二回路工質(zhì)，產(chǎn)生蒸汽，驅(qū)動汽輪發(fā)電機(jī)組發(fā)電.在停堆后的第一階段，經(jīng)蒸汽發(fā)生器帶走堆內(nèi)的衰變熱。系統(tǒng)的壓力邊界構(gòu)成防止裂變產(chǎn)物釋放到環(huán)境中的一道屏障反應(yīng)堆冷卻劑作為可溶化學(xué)毒物硼的載體，并起慢化劑和反射層作用。系統(tǒng)的穩(wěn)壓器用來控制一回路的壓力，防止堆內(nèi)發(fā)生偏離泡核沸騰，同時(shí)對一回路系統(tǒng)實(shí)行超壓保護(hù)。5大亞灣核電廠一回路系統(tǒng)主要參數(shù)參看68頁表4－11系統(tǒng)額定熱功率，堆芯額定熱輸出功率，發(fā)電功率的區(qū)別2工作壓力？進(jìn)出口溫度？過冷度？設(shè)計(jì)溫度？3壓力損失情況：堆芯，蒸汽發(fā)生器。6安全輔助系統(tǒng)第一類牽涉到核安全的安全系統(tǒng)第二類保證反應(yīng)堆和壓力回路正常啟動、運(yùn)行和停堆的核輔助系統(tǒng)第三類回收和處理放射性廢物以保護(hù)和監(jiān)測環(huán)境的系統(tǒng)7蒸汽發(fā)生器蒸汽發(fā)生器是壓水堆核電廠一、二回路的樞紐，它將反應(yīng)堆產(chǎn)生的熱量傳遞給蒸汽發(fā)生器二次側(cè)，產(chǎn)生蒸汽推動汽輪機(jī)作功。蒸汽發(fā)生器又是分隔一、二次側(cè)介質(zhì)的屏障，它對于核電廠的安全運(yùn)行十分重要。壓水堆核電廠運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，蒸汽發(fā)生器傳熱管斷裂事故在核電廠事故中居首要地位。據(jù)報(bào)道，國外壓水堆核電廠的非計(jì)劃停堆次數(shù)中約有四分之一是因有關(guān)蒸汽發(fā)生器問題造成的。1992年，在205座核電廠中報(bào)告蒸汽發(fā)生器有問題的達(dá)172座。同年，美國壓水堆核電廠的負(fù)荷因子由于蒸汽發(fā)生器問題(包括傳熱管破損和更換蒸汽發(fā)生器)而降低3.31%。從1979-1994年，已有55臺蒸汽發(fā)生器因傳熱管嚴(yán)重?fù)p壞而被更換，其實(shí)際使用壽命平均僅為約14年(壽命最短者僅8年)，遠(yuǎn)未達(dá)到30~40年的設(shè)計(jì)壽命。美國1992年更換磨石-2堆的兩臺蒸汽發(fā)生器,停堆192天，耗資1.9億美元?？梢?蒸汽發(fā)生器的可靠性是比較低的，它嚴(yán)重地影響核電廠運(yùn)行的安全性、經(jīng)濟(jì)性及可靠性。8蒸汽發(fā)生器傳熱管面積占一回路承壓邊界面積的80％左右，傳熱管壁一般為1~1.2mm。因而，傳熱管是整個(gè)一回路壓力邊界中最薄弱的部分。運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)也表明，傳熱管是蒸汽發(fā)生器內(nèi)的事故多發(fā)區(qū)域。蒸汽發(fā)生器傳熱管的可靠性主要取決于傳熱管的完好性。只要有一根蒸汽發(fā)生器傳熱管斷裂就可能造成放射性物質(zhì)的泄漏及核電廠長期停閉。有些專家予言，現(xiàn)在核電廠的一些在役蒸汽發(fā)生器將達(dá)不到40年壽命的要求。因此,各核電國家都把改進(jìn)和研究蒸汽發(fā)生器技術(shù)作為完善壓水堆核電廠技術(shù)的重要環(huán)節(jié)，并制定了龐大的改進(jìn)研究計(jì)劃，其中包括蒸汽發(fā)生器熱工水力分析、腐蝕與傳熱管材料的研制、蒸汽發(fā)生器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的改進(jìn)、無損探傷技術(shù)、傳熱管振動、磨損疲勞研究和二回路水質(zhì)控制等。這些課題涉及多種學(xué)科。9蒸汽發(fā)生器分類蒸汽發(fā)生器可按工質(zhì)流動方式、傳熱管形狀、安放形式及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分類按照二回路工質(zhì)在蒸汽發(fā)生器中流動方式，可分為自然循環(huán)蒸汽發(fā)生器和直流(強(qiáng)迫循環(huán))蒸汽發(fā)生器；按傳熱管形狀可分為U型管、直管、螺旋管蒸汽發(fā)生器；按設(shè)備的安放方式可分為立式和臥式蒸汽發(fā)生器；按結(jié)構(gòu)特點(diǎn)還有帶預(yù)熱器和不帶預(yù)熱器的蒸汽發(fā)生器。壓水堆核電廠使用較廣泛的有三種。它們是:立式U型管自然循環(huán)蒸汽發(fā)生器、臥式自然循環(huán)蒸汽發(fā)生器和立式直流蒸汽發(fā)生器，其中尤以立式U型管自然循環(huán)蒸汽發(fā)生器應(yīng)用最為廣泛。10蒸汽發(fā)生生器分類類11立式自然然循環(huán)蒸蒸汽發(fā)生生器蒸汽發(fā)生生器由下下封頭、、管板、、U型管管束、汽汽水分離離裝置及及筒體組組件等組組成一、二回回路冷卻卻劑流程程循環(huán)倍率率的定義義12主要設(shè)計(jì)計(jì)參數(shù)13①U型管管束束傳熱管對對保障核核電廠安安全運(yùn)行行極為重重要。為為尋找高高性能耐耐腐蝕的的傳熱管管材，作作了大量量工作。。60年年代后，，美國采采用Inconel-600合金，，近幾年年改用Inconel-690合金金。該材材料的抗抗腐蝕能能力有顯顯著改善善。然而而，大量量研究實(shí)實(shí)踐表明明，任何何材料都都只有在在一定的的條件下下才具備備優(yōu)良的的抗腐蝕蝕性能。。傳熱管管的損壞壞還與蒸蒸汽發(fā)生生器的熱熱工水力力特性和和水質(zhì)條條件密切切相關(guān)。。因此，，只有從從蒸汽發(fā)發(fā)生器的的結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計(jì)、管管材、水水質(zhì)控制制等方面面綜合研研究改進(jìn)進(jìn),才能能收到預(yù)預(yù)期效果果。此外外，對于于同種管管材，采采取適當(dāng)當(dāng)?shù)臒崽幪幚砑氨肀砻嫣幚砝砉に噷μ岣咂淦淇垢g蝕性能有有重要意意義。14②管管板管板是一一二次側(cè)側(cè)壓力邊邊界的一一部分，，它用低低合金高高強(qiáng)度鋼鋼鍛造而而成。蒸蒸汽發(fā)生生器的管管板厚度度達(dá)500~700mm，屬屬超厚鍛鍛件，要要求材料料具有優(yōu)優(yōu)良的塑塑韌性及及淬透性性。大型型管板的的管孔達(dá)達(dá)近萬個(gè)個(gè)，而且且對孔徑徑公差、、節(jié)距公公差、形形位公差差及管孔孔光潔度度都要求求很高。。因而，，深鉆孔孔成為蒸蒸汽發(fā)生生器制造造的關(guān)鍵鍵工藝,也是決決定管板板制造加加工周期期的重要要因素。。管板下方方及與冷冷卻劑接接觸的表表面，應(yīng)應(yīng)堆焊鎳鎳基合金金。管板板二次側(cè)側(cè)表面附附近，是是發(fā)生傳傳熱管腐腐蝕最嚴(yán)嚴(yán)重的區(qū)區(qū)域之一一，表面面的質(zhì)淤淤積比較較嚴(yán)重所所以,現(xiàn)現(xiàn)代蒸汽汽發(fā)生器器一般采采用管板板全長度度漲管工藝藝加端部部密封焊焊接，由此來來保證管管子與管管板之間間的密封封性，消消除管子子與管板板的間隙隙。管板板上表面面水平地地裝設(shè)有有兩根多多孔的管管道供連連續(xù)排污污用。在役檢查查和停堆堆換料時(shí)時(shí)的檢查查：放射性跟跟蹤法，，渦流探探傷監(jiān)測測15③下封封頭頭下封頭是是蒸汽發(fā)發(fā)生器中中承受壓壓差最大大的部件件，通常常呈半球球形。由由于表表面開有有四個(gè)大大孔（接接管和人人孔），，應(yīng)力狀狀態(tài)十分分復(fù)雜，，通常采采用沖壓壓成型制制造，技技術(shù)難度度大；也也有的采采用低合合金鋼鑄鑄造，工工藝較簡簡單，但但須嚴(yán)格格控制鑄鑄件質(zhì)量量。16④管束束組組件管束是呈呈正方形形排列的的倒U型型管。管管束直段段分布有有若干塊塊支撐板板，用用以保持持管子之之間的間間距。在在U型管管的頂部部彎曲段段有防振振桿防止止管子振振動。支支撐板結(jié)結(jié)構(gòu)的設(shè)設(shè)計(jì)上，，應(yīng)考慮慮二次側(cè)側(cè)流體的的通過能能力，流流體的流流動阻力力，限制制流動引引起的振振動及管管--孔孔間隙中中的化學(xué)學(xué)物質(zhì)的的濃縮。。早期的的支撐板板采用圓形管孔孔和流水水孔結(jié)構(gòu)構(gòu)，導(dǎo)致在在縫隙區(qū)區(qū)出現(xiàn)局局部缺液液傳熱狀狀態(tài)，因因此產(chǎn)生生化學(xué)物物質(zhì)濃縮縮。在電電廠冷態(tài)態(tài)工況下下，管子子和支撐撐板之間間的間隙隙因二者者的膨漲漲差而擴(kuò)擴(kuò)大，腐腐蝕產(chǎn)物物沉積在在間隙內(nèi)內(nèi)。當(dāng)高高溫時(shí),膨脹差差使間隙隙減小，，這時(shí)管管子被壓壓凹，造造成傳熱熱管凹陷陷及支撐撐板破裂裂。新的的設(shè)計(jì)普普遍采用用四葉梅花花孔(見圖)。這種種開孔將將支撐孔孔和流通通孔道結(jié)結(jié)合在一一起，增增加了管管-孔之之間的流流速，減減少了腐腐蝕產(chǎn)物物和化學(xué)學(xué)物質(zhì)的的沉積，，使得該該區(qū)的腐腐蝕狀況況大為改改善。傳傳熱管四四周用套套筒包圍圍，從而而將二次次側(cè)分隔隔為下降降通道及及上升通通道，形形成二次次側(cè)自然然循環(huán)回回路。1718⑤筒體體組組件蒸汽發(fā)生生器筒體體組件包包括上封封頭、上上筒體、、下筒體體、錐形形過渡段段等。上上封頭呈呈橢球形形，蒸汽汽出口管管嘴中有有若干文文丘里管管組成的的限流器器，用來來限制主主蒸汽管管道破裂裂時(shí)的蒸蒸汽流量量，防止止事故時(shí)時(shí)對一次次側(cè)的過過度冷卻卻，以避避免反應(yīng)應(yīng)堆在緊緊急停堆堆后重返返臨界。。上筒體設(shè)設(shè)有給水水管嘴并并與給水水環(huán)相連連。上筒筒體還設(shè)設(shè)有兩個(gè)個(gè)人孔,必要時(shí)時(shí)可以進(jìn)進(jìn)人更換換干燥器器。下筒筒體在靠靠近管板板處設(shè)有有若干檢檢查孔，，以便檢檢查該區(qū)區(qū)域內(nèi)的的傳熱管管表面和和管板二二次側(cè)表表面。必必要時(shí)可可用高壓壓水沖洗洗管板上上表面的的淤渣。。（超聲聲波氣泡泡沖洗技技術(shù)）19⑥二次次側(cè)流量量分配裝裝置給水環(huán)的的位置稍稍低于第第一級汽汽水分離離器，運(yùn)運(yùn)行時(shí)它它淹沒在在水面以以下。給給水經(jīng)焊焊接在環(huán)環(huán)管上的的倒J型型管分配配到下降降通道。。給水環(huán)環(huán)上倒J型管沿沿周邊是是不均勻勻分布的的。大亞亞灣核電電廠的蒸蒸汽發(fā)生生器給水水環(huán)，80%的的給水流流向熱側(cè)側(cè)，20%的給給水流向向冷側(cè)。。這種布布置使蒸蒸發(fā)器兩兩側(cè)的蒸蒸發(fā)量大大致相等等，從而而避免兩兩側(cè)之間間發(fā)生熱熱虹吸現(xiàn)現(xiàn)象。在在管束束下部略略高于管管板處，，有一塊塊流量分分配板。。板上鉆鉆的管孔孔比傳熱熱管的直直徑大，，在中中心處鉆鉆一大孔孔用于分分配流量量。流流量分配配板與U型管束束中間設(shè)設(shè)置的擋擋塊相結(jié)結(jié)合，保保證在平平面上給給水分布布大致均均勻并以以足夠大大的流速速沖刷管管板表面面。20汽水分離離裝置汽水分離離器是自自然循環(huán)環(huán)蒸汽發(fā)發(fā)生器的的重要部部件。這這不僅由由于合格格的蒸汽汽品質(zhì)是是汽輪機(jī)機(jī)安全經(jīng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行行的重要要條件之之一，還還由于自自然循環(huán)環(huán)蒸汽發(fā)發(fā)生器的的尺寸在在很大程程度上取取決于汽汽水分離離裝置的的結(jié)構(gòu)和和工作特特性。蒸汽發(fā)生生器的上上部設(shè)有有兩級汽汽水分離離器。汽汽水混合合物離開開傳熱管管束后經(jīng)經(jīng)上升段段首先進(jìn)進(jìn)入旋葉式分分離器，除掉大大部分水水分，然然后進(jìn)入入第二級級分離器器進(jìn)一步步除濕。。第二二級分離離器一般般是人字型板板式干燥燥器。21旋葉式汽水分離離裝置旋葉式分分離器的的結(jié)構(gòu)如如圖所示。在在分離筒筒內(nèi)裝有有一組固固定的螺螺旋葉片片。當(dāng)汽汽水混合合物流過過時(shí)，由由直線運(yùn)運(yùn)動變?yōu)闉槁菪€線運(yùn)動，，由于離離心力作作用使汽汽水分離離，在中中心形成成汽柱而而在筒壁壁形成環(huán)環(huán)狀水層層。水沿沿壁面螺螺旋上升升至阻擋擋器，然然后折返返流經(jīng)分分離筒與與外套筒筒構(gòu)成的的疏水通通道而進(jìn)進(jìn)入水空空間。當(dāng)當(dāng)出口管管內(nèi)徑與與汽水兩兩相充分分分層時(shí)時(shí)的蒸汽汽柱大致致相同時(shí)時(shí)，能取取得良好好的分離離效果。。22波紋板汽汽水分離離裝置第二級汽汽水分離離器一般般采用圖所示的帶帶鉤波紋紋板分離離器。汽汽水混合合物在波波紋板間間流動過過程中多多次改變變流動方方向，從從而使夾夾帶的小小水滴被被分離出出來。波波紋板上上的多道道擋水鉤鉤收集板板面水膜膜并捕集集蒸汽流流中的水水滴，分分離出的的水匯集集后沿凹凹槽流入入疏水裝裝置。23預(yù)熱器裝裝置以上介紹紹的立式式U型管管自然循循環(huán)蒸汽汽發(fā)生器器沒有設(shè)設(shè)置預(yù)熱熱器。為為了充分分利用一一次側(cè)出出口區(qū)的的傳熱面面，許多多廠家設(shè)設(shè)計(jì)了帶帶預(yù)熱器器的蒸汽汽發(fā)生器器。即在在U型型管束一一回路側(cè)側(cè)出口布布置了一一體化預(yù)預(yù)熱器。。在預(yù)熱熱器中裝裝有橫隔隔板，使使工質(zhì)橫橫向沖刷刷管束。。部分給給水由下下部筒體體進(jìn)入預(yù)預(yù)熱器，，在預(yù)熱熱區(qū)被加加熱至接接近飽和和溫度。。24關(guān)于循環(huán)環(huán)倍率的的討論蒸汽發(fā)生生器的循循環(huán)倍率率是表征征其二次次側(cè)流動動狀態(tài)的的重要參參數(shù)，它它對于傳傳熱管的的腐蝕、、流動穩(wěn)穩(wěn)定性、、傳熱特特性及分分離器工工作特性性等都有有重要影影響。一一般認(rèn)為為，在設(shè)設(shè)計(jì)狀態(tài)態(tài)時(shí)循環(huán)環(huán)倍率應(yīng)應(yīng)大于4~4.5，其其主要考考慮的因因素如下下:傳熱要求求：循環(huán)倍率率低，意意味著管管束出口口區(qū)含汽汽量大，，空泡份份額高，，因而傳傳熱差。。為了保保證管壁壁潤濕，，特別是是防止局局部區(qū)域域出現(xiàn)缺缺液或干干涸，一一般要求求管束出出口處的的蒸汽含含量不超超過20%~25%，，相當(dāng)于于循環(huán)倍倍率大于于4流動穩(wěn)定定性：循環(huán)倍率率低可能能導(dǎo)致流流動不穩(wěn)穩(wěn)定，使使流動產(chǎn)產(chǎn)生振蕩蕩，從而而使傳熱熱管束的的部分表表面周期期性地露露出,這這種流動動振蕩現(xiàn)現(xiàn)象使傳傳熱能力力下降，，當(dāng)流動動振蕩的的幅度足足夠大時(shí)時(shí)，就可可能引起起水和蒸蒸汽流量量的大幅幅度波動動。經(jīng)驗(yàn)驗(yàn)證明，，只要使使管束區(qū)區(qū)的蒸汽汽含量保保持在較較低的值值或由此此相應(yīng)地地把循環(huán)環(huán)倍率保保持在較較高的水水平，就就能使流流動達(dá)到到穩(wěn)定。。25管材腐蝕蝕：傳熱管腐腐蝕與流流動狀態(tài)態(tài)有密切切關(guān)系。。在局部部滯流或或低流速速區(qū)，往往往導(dǎo)致致污垢沉沉積或濃濃縮。從從防止腐腐蝕的要要求出發(fā)發(fā)，應(yīng)適適當(dāng)提高高循環(huán)倍倍率，以以便在管管板上表表面及管管束彎管管區(qū)提高高沖刷流流速，降降低含汽汽量將改改善這些些區(qū)域的的熱工水水力特性性。自然循環(huán)環(huán)蒸汽發(fā)發(fā)生器優(yōu)優(yōu)缺點(diǎn)：：優(yōu)點(diǎn)：蓄水容容積大，，具有緩緩沖作用用，對給給水及蒸蒸汽的控控制要求求不高，，可以通通過排污污量調(diào)節(jié)節(jié)爐水水水質(zhì)，傳傳熱管材材料工作作較可靠靠。缺點(diǎn)：需要汽汽水分離離裝置，，使蒸汽汽發(fā)生器器結(jié)構(gòu)復(fù)復(fù)雜，只只能產(chǎn)生生飽和蒸蒸汽，循循環(huán)熱效效率較低低，而且且對去濕濕裝置的的要求較較高。26直流式蒸蒸汽發(fā)生生器直流式蒸蒸汽發(fā)生生器優(yōu)缺缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：不需要汽汽水分離離器，體體積較小小；可以以獲得溫溫度較高高的微過過熱蒸汽汽得以提提高電站站熱效率率；變功功率運(yùn)行行時(shí)用改改變水位位的方式式可使蒸蒸汽壓力力基本保保持不變變。缺點(diǎn)：過熱段蒸蒸汽側(cè)的的傳熱系系數(shù)小，，要求較較多的換換熱面積積，使貴貴重金屬屬的管材材的需要要量增多多，對二二回路水水質(zhì)要求求十分嚴(yán)嚴(yán)格，制制造工藝藝上的技技術(shù)問題題有待解解決。27直流式蒸蒸汽發(fā)生生器直流蒸汽汽發(fā)生器器有管外外直流和和管內(nèi)直直流兩類類。管內(nèi)內(nèi)直流指指二次側(cè)側(cè)工質(zhì)在在傳熱管管內(nèi)流動動，這種種型式多多用于核核動力艦艦船。在在壓水堆堆核電廠廠中均采采用管外外直流蒸蒸汽發(fā)生生器，即即二次側(cè)側(cè)工質(zhì)在在傳熱管管之間流流動。一一次側(cè)冷冷卻劑由由上封頭頭入口進(jìn)進(jìn)入，流流經(jīng)傳熱熱管后由由下封頭頭出口流流出。二二次側(cè)給給水通過過環(huán)形給給水管進(jìn)進(jìn)入傳熱熱管束，，相繼被被預(yù)熱、、沸騰，，最后成成為過熱熱蒸汽。。這種直直管型蒸蒸汽發(fā)生生器必須須解決的的一個(gè)問問題是管管束與筒筒體熱膨膨脹差的的補(bǔ)償。。28臥式U形形管蒸汽汽發(fā)生器器29主循環(huán)泵泵反應(yīng)堆冷冷卻劑泵泵又叫做做主泵，，它的作作用是為為反應(yīng)堆堆冷卻劑劑提供驅(qū)驅(qū)動壓頭頭，保證證足夠的的強(qiáng)迫循循環(huán)流量量通過堆堆芯，把把反應(yīng)堆堆產(chǎn)生的的熱量送送至蒸汽汽發(fā)生器器,產(chǎn)生生推動汽汽輪機(jī)做做功的蒸蒸汽反應(yīng)堆冷冷卻劑泵泵是壓水水堆核電電廠的最最關(guān)鍵設(shè)設(shè)備之一一，對它它的基本本要求是是：能夠長期期在無人人維護(hù)情情況下安安全可靠靠的工作作冷卻劑的的泄漏要要盡可能能的少轉(zhuǎn)動部件件應(yīng)有足足夠大的的轉(zhuǎn)動慣慣量過流部件件表面材材料要求求耐高溫溫含硼酸酸水的腐腐蝕便于維修修30主循環(huán)泵泵分類屏蔽泵軸密封泵泵31屏蔽泵沒有放射射性介質(zhì)質(zhì)外漏的的可能。。全密封封泵長期期在核動動力艦艇艇上使用用，其密密封性能能好，運(yùn)運(yùn)行安全全可靠。。但由于于它效率率低（比比軸封泵泵低10%~20%）），屏蔽蔽電動機(jī)機(jī)造價(jià)昂昂貴，容容量小，，不宜安安裝飛輪輪，因而而轉(zhuǎn)動慣慣量小，，維修不不便等原原因，在在核電廠廠中已普普遍被軸軸封泵取取代。但但在核動動力艦艇艇，鈉冷冷快堆以以及一些些實(shí)驗(yàn)研研究堆等等場合下下，全密密封泵仍仍發(fā)揮著著重要作作用。32軸密封泵泵隨著對核核電廠安安全性和和經(jīng)濟(jì)性性要求的的提高，，特別是是為適應(yīng)應(yīng)大容量量機(jī)組的的要求，，軸封泵泵的技術(shù)術(shù)得到迅迅速發(fā)展展并已經(jīng)經(jīng)成熟，，它有下下列優(yōu)點(diǎn)點(diǎn)：采用常規(guī)規(guī)的鼠籠籠式感應(yīng)應(yīng)電機(jī)，，成本降降低，效效率提高高，比屏屏蔽泵效效率高10%——20%電機(jī)部分分可以裝裝一只很很重的飛飛輪，提提高了泵泵的惰轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)性能，，從而提提高了全全廠斷電電事故時(shí)時(shí)反應(yīng)堆堆的安全全性。軸密封技技術(shù)同樣樣可以嚴(yán)嚴(yán)格控制制泄漏量量維修方便便，軸密密封結(jié)構(gòu)構(gòu)的更換換僅需10個(gè)小小時(shí)左右右33現(xiàn)代壓水水堆核電電廠采用用最廣泛泛的是立立式、單單級軸密密封泵。。右圖為為軸封式式反應(yīng)堆堆冷卻劑劑泵的總總體圖。。從底部部到頂部部，它由由水力機(jī)械械部分、、軸封組組件和電電機(jī)三部分組組成。采采用立式式放置便便于布置置，減小小反應(yīng)堆堆廠房徑徑向尺寸寸。34水力機(jī)械械部分水力機(jī)械械部分包包括泵的的入口和和出口接接管、泵泵殼、法法蘭、葉葉輪、擴(kuò)擴(kuò)壓段、、泵軸、、徑向軸軸承及熱熱屏組件件。其基基本功能能是將泵泵軸的機(jī)機(jī)械能傳傳遞給流流體并變變?yōu)榱黧w體的靜壓壓能。35【泵殼】泵的外殼包包容并支撐撐著泵的水水力部件，，是反應(yīng)堆堆冷卻劑系系統(tǒng)壓力邊邊界的一部部分。泵殼殼是一個(gè)外外形呈準(zhǔn)球球狀的不銹銹鋼鑄件，，其出入口口接管焊接接在一回路路系統(tǒng)管道道上。冷卻卻劑從泵殼底部沿沿葉輪軸線流入，，向上經(jīng)導(dǎo)流管進(jìn)入葉輪。通過葉輪輪后的冷卻卻劑經(jīng)擴(kuò)散器后通過與葉葉輪成切線線方向的出口接管排出。36【葉輪】葉輪由不銹銹鋼鑄成，，有七個(gè)葉葉片，葉輪輪是泵的核核心部件。?？咳~輪的的旋轉(zhuǎn)使流流體獲取能能量?！疚雽?dǎo)流管管和擴(kuò)壓器器】吸入導(dǎo)流管管是一個(gè)不不銹鋼圓筒筒，用螺栓栓固定在泵泵殼的內(nèi)側(cè)側(cè)。它把吸吸入流體引引進(jìn)葉輪中中心。擴(kuò)壓器由不不銹鋼鑄造造而成，它它有12個(gè)個(gè)導(dǎo)葉，位位于葉輪外外側(cè)。擴(kuò)壓壓器的作用用是降低在在擴(kuò)壓葉片片之間的延延伸流道中中的流體流流速。把流流體的速度度頭轉(zhuǎn)換成成靜壓頭。。擴(kuò)壓器末末端與泵殼殼焊在一起起。37【泵軸承】泵軸承為泵泵軸提供徑徑向支撐和和對中。它它由斯太立立合金堆焊焊的不銹鋼鋼軸頸和石石墨環(huán)構(gòu)成成的套筒組組成，用水水潤滑和冷冷卻。使通通過軸承的的水保持低低溫是重要要的，因?yàn)闉楦邷貢破茐氖h(huán)環(huán)并使軸承承損壞。所所用的軸承承冷卻水是是化容系統(tǒng)統(tǒng)的軸封注注入水的一一部分。38【熱屏組件】在葉輪與泵徑向軸承之間裝有熱熱屏。它的的作用是阻阻止泵殼內(nèi)高高溫的反應(yīng)應(yīng)堆冷卻劑劑向泵上方方的泵徑向向軸承和密密封組件的的傳熱，使使泵徑向軸軸承免受高高溫。熱屏組件件主要由兩兩部分組成成：一是安安裝在導(dǎo)葉葉內(nèi)側(cè)的隔熱套（又稱防護(hù)護(hù)套筒），，二是安裝裝在葉輪與與泵徑向軸軸承之間的的由盤管組組成的扁平狀熱交交換器。隔熱套阻阻止反應(yīng)堆堆冷卻劑向向上方的泵泵徑向軸承承的傳熱，，而熱交換換器用來冷冷卻可能沿沿軸向上的的反應(yīng)堆冷冷卻劑流，，從而保護(hù)護(hù)徑向軸承承和軸封組組件。在軸軸封水?dāng)嗔髁鞯那闆r下下，它還能能冷卻向上上流動的冷冷卻劑，以以確保軸承承的冷卻和和潤滑。熱熱屏熱交換換器盤管內(nèi)內(nèi)循環(huán)著設(shè)設(shè)備冷卻水水，供水溫溫度35℃℃。39電機(jī)部分驅(qū)動反應(yīng)堆堆冷卻劑泵泵的電動機(jī)機(jī)是立式、、鼠籠、單單速三相感感應(yīng)式，由由空氣冷卻卻，而空氣氣由兩臺熱熱交換器用用設(shè)備冷卻卻水冷卻。。40【軸承】支撐電動機(jī)機(jī)的有兩個(gè)個(gè)徑向軸承承和一個(gè)止止推軸承。。位于電動動機(jī)轉(zhuǎn)子下下端的徑向向軸承采用用碳鋼上掛掛巴式合金金的設(shè)計(jì)，，它浸在下下油池中，，在油池中中裝有一個(gè)個(gè)有設(shè)備冷冷卻水通過過的油冷卻卻器。電動動機(jī)轉(zhuǎn)子上上部的是徑徑向軸承和和適于上下下止推的雙雙向金斯泊泊里型止推推軸承的組組合體，他他們放在上上油池中，，在泵工作作時(shí)軸承是是自潤滑的的。在止推推軸盤上銑銑了一些槽槽道，靠止止推軸盤旋旋轉(zhuǎn)的離心心作用將油油循環(huán)到外外部油冷卻卻器，由設(shè)設(shè)備冷卻水水進(jìn)行冷卻卻。有一臺臺小型高壓壓油泵，在在反應(yīng)堆冷冷卻劑泵啟啟動或停轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)前將軸瓦瓦提升而離離開止推軸軸盤。泵運(yùn)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，推推力由上止止推軸承軸軸瓦承載，，這個(gè)載荷荷來自反應(yīng)應(yīng)堆冷卻劑劑系統(tǒng)的壓壓力和泵的的動態(tài)力，，它抵消轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子的重力力后尚有余余；泵靜止止時(shí)，下止止推軸承軸軸瓦承受轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子重力。。41【飛輪】在發(fā)生反應(yīng)應(yīng)堆冷卻劑劑泵斷電情情況下，停停堆后短時(shí)時(shí)間內(nèi)必須須保持足夠夠的流量通通過堆芯。。一個(gè)飛輪輪用鍵固定定在電動機(jī)機(jī)軸的頂端端，以增加加反應(yīng)堆冷冷卻劑泵機(jī)機(jī)組的轉(zhuǎn)動動慣量，從從而延長泵泵的惰轉(zhuǎn)時(shí)時(shí)間，飛輪輪提供的慣慣性流量不不僅在斷電電后短時(shí)間間內(nèi)提供了了足夠排熱熱能力，還還有利于建建立后續(xù)的的自然循環(huán)環(huán)。飛輪是關(guān)系系到反應(yīng)堆堆安全的重重要部件。。它的破壞壞將帶來嚴(yán)嚴(yán)重后果,因此飛輪輪采用優(yōu)質(zhì)質(zhì)鍛鋼制作作,并經(jīng)過過100℅℅超聲波探探傷檢查。。42【電動機(jī)定子子空氣冷卻卻器】電動機(jī)定子子繞組是由由空氣冷卻卻的。電動動機(jī)轉(zhuǎn)子兩兩端均帶有有風(fēng)葉，電電動機(jī)旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)時(shí)，風(fēng)葉葉強(qiáng)迫空氣氣流動，為為增加冷卻卻能力設(shè)置置了空氣冷冷卻器?？湛諝饫鋮s器器冷卻管內(nèi)內(nèi)有設(shè)備冷冷卻水通過過。從安全全殼吸入的的空氣經(jīng)該該空氣冷卻卻器降溫后后流入電動動機(jī)機(jī)架中中的冷卻槽槽冷卻定子子繞組，然然后排入安安全殼大氣氣中。43軸封泵的密密封結(jié)構(gòu)和和工作原理理在泵軸末端端附近設(shè)置置軸封組件，它的作用用是保證在電廠廠正常運(yùn)行行期間從反反應(yīng)堆冷卻卻劑系統(tǒng)沿沿主泵泵軸軸向安全殼殼氣空間的的反應(yīng)堆冷冷卻劑泄漏漏量基本為為零。軸封組件的的三級密封封自下而上上依次稱為為1號、二二號、三號號密封,其其中頭兩道道是全設(shè)計(jì)計(jì)壓力的軸軸封,而第第三道密封封只是一個(gè)個(gè)泄漏水導(dǎo)導(dǎo)流軸封,即將第二二道密封的的泄漏水導(dǎo)導(dǎo)流至收集集點(diǎn)。密封封是指避免免反應(yīng)堆冷冷卻劑系統(tǒng)統(tǒng)的水泄漏漏至安全殼殼氣空間。。軸封組件件通過法蘭蘭裝到軸上上，與泵軸軸同心放置置。這些軸軸封裝在一一密封外罩罩內(nèi)，而外外罩由螺栓栓固定在主主法蘭上。。441號密封1號密封位位于泵軸承承上方，它它是密封組組件中最重重要的部件件，又稱主主密封。它它是一種密密封表面彼彼此不接觸觸的依靠液液膜懸浮的的流體動力力密封。液液膜是由通通過此級密密封上下游游間的壓降降建立的，，因而存在在可控泄漏漏。它的主主要部件是是一個(gè)隨軸軸一起轉(zhuǎn)動動的動環(huán)和和不轉(zhuǎn)動的的靜環(huán)，動動環(huán)和靜環(huán)環(huán)都是不銹銹鋼圓環(huán),表面涂氧氧化鋁，動動環(huán)和靜環(huán)環(huán)的兩個(gè)斷斷面之間有有一層薄水水膜相隔，，因而不會會直接接觸觸產(chǎn)生磨損損。在運(yùn)行行中如果兩兩個(gè)表面接接觸，密封封就會被破破壞，并將將發(fā)生過量量泄漏。1號密封的的壓降約為為15.4MPa，，對應(yīng)的泄泄漏量為0.7m3/h451號密封工工作原理在正常運(yùn)行行時(shí)，來自自化容系統(tǒng)統(tǒng)的高壓壓潔凈密封封注入水從從泵徑向軸軸承與1號號密封之間間以1.8m3/h流量注注入，其中中1.1m3/h經(jīng)熱屏屏熱交換器器向下，它它阻止高溫溫冷卻劑向向上進(jìn)入泵泵徑向軸承承和軸封區(qū)區(qū)，此股水水流最終匯匯入泵腔室室。其余0.7m3/h的注射射流通過1號密封，，一部分流流向2號密密封，其余余流回化容容系統(tǒng)。462號密封2號密封的的主要作用用是阻擋1號密封的的泄漏，它它作為1號號密封損壞壞時(shí)的備用用密封，在在1號密封封失效時(shí)，，承受全部部運(yùn)行壓力力，維持一一段時(shí)間（（30分鐘鐘）以便停停運(yùn)反應(yīng)堆堆冷卻劑泵泵。472號密封是是一種具有有摩擦面的的密封。動動環(huán)密封面面材料為碳碳化鉻，靜靜環(huán)密封面面材料為石石墨。這些些密封面材材料叫做摩摩擦副，可可以更換。。如圖所示示，2號密密封的潤滑滑由1號密密封泄漏量量的一小部部分來保證證。很小的的流量流過過2號密封封，流過2號密封的的密封水通通過2號密密封引漏接接管收集到到反應(yīng)堆冷冷卻劑疏水水箱內(nèi)。正正常工況下下，2號密密封前的壓壓力為0.45MPa，2號號密封前后后壓差為0.35MPa，通通過2號密密封的泄漏漏量為7.6L/h，這與1號密封的的泄漏量相相比是很小小的。483號密封3號密封是是一個(gè)具有有摩擦面的的雙側(cè)型密密封，它的的作用是將將2號密封封的泄漏引引導(dǎo)到排氣氣疏水系統(tǒng)統(tǒng)，從而避避免泄漏水水進(jìn)入安全全殼。同時(shí)時(shí)，3號密密封還要防防止含硼水水流產(chǎn)生硼硼結(jié)晶，保保證對密封封面材料的的潤滑和冷冷卻。3號號密封不是是按承受全全部系統(tǒng)壓壓力設(shè)計(jì)的的，3號密封由由一根立管管提供的靜靜壓頭，立立管內(nèi)水柱柱高出3號號密封2m，從而使使2號密封封建立并保保持了0.02MPa，的背背壓。立管管水位起對對2號密封封的監(jiān)測作作用。若2號密封損損壞，水位位上升；若若3號密封封損壞，立立管水位下下降。49安置在泵軸軸上三級串串聯(lián)的軸封封將反應(yīng)堆堆冷卻劑向向安全殼氣氣空間的泄泄漏減到最最小。從化化學(xué)和容積積控制系統(tǒng)統(tǒng)引來的高高壓純凈軸軸封水在泵泵下部徑向向軸承和1號密封之之間注入.軸封水水引入后分分為兩路。。一路向下下,冷卻泵泵徑向軸承承,并阻止止下部高溫溫流體可能能沿泵軸向向上的泄漏漏,此部分分軸封水最最終進(jìn)入泵泵腔。另一一路向上,進(jìn)入到密密封段，經(jīng)經(jīng)過1號密密封的泄漏漏流引導(dǎo)到到化容系統(tǒng)統(tǒng)的容積控控制箱；經(jīng)經(jīng)2號密封封的泄漏流流匯集到蓄蓄水立管，，為3號密密封提供恒恒定的靜壓壓，過量的的泄漏經(jīng)立立管溢流后后和3號密密封的泄漏漏一起引導(dǎo)導(dǎo)到排氣疏疏水系統(tǒng)的的反應(yīng)堆冷冷卻劑疏水水箱。50穩(wěn)壓器穩(wěn)壓器的功功能穩(wěn)壓器的基基本功能是是建立并維維持一回路路系統(tǒng)的壓壓力，避免免冷卻劑在在反應(yīng)堆內(nèi)內(nèi)發(fā)生容積積沸騰。穩(wěn)壓器在電電廠穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)，將一回回路壓力維維持在恒定定壓力下；；在一回路路系統(tǒng)瞬態(tài)態(tài)時(shí)，將壓壓力變化限限制在允許許值內(nèi)；在事故時(shí)，防止一一回路系統(tǒng)統(tǒng)超壓，維維護(hù)一回路路的完整性性。此外，，穩(wěn)壓器作作為一回路路系統(tǒng)的緩緩沖容器，，吸收一回回路系統(tǒng)水水容積的迅迅速變化。。51穩(wěn)壓器的輔輔助功能啟堆按照主冷卻卻劑系統(tǒng)升升溫升壓的的要求，穩(wěn)穩(wěn)壓器提供供部分熱源源，并控制制系統(tǒng)壓力力按照預(yù)定定的程序提提高到額定定的工作壓壓力停堆按照主冷卻卻劑系統(tǒng)降降溫降壓的的要求，控控制主系統(tǒng)統(tǒng)壓力按預(yù)預(yù)定的程序序降低至環(huán)環(huán)境壓力除氣可作為一回回路系統(tǒng)的的熱力除氧氧器，去除除系統(tǒng)中的的裂變氣體體及其他有有害氣體。。52穩(wěn)壓器本體體結(jié)構(gòu)現(xiàn)代壓水堆堆核電廠普普遍采用如如圖所示的電加加熱式穩(wěn)壓壓器。這種種穩(wěn)壓器是是一個(gè)立式式圓柱形高高壓容器。。其典型的的幾何參數(shù)數(shù)為高13m，直徑徑2.5m，上下端端為半球型型封頭，總總?cè)莘e約40m3。凈重約80t。立式安裝在在下部裙座座上。在穩(wěn)穩(wěn)壓器的底底封頭上安安裝有電加加熱器。加加熱器通過過底封頭插插入，立式式放置。波波動管接在在底封頭的的最低點(diǎn)，，其正上方方設(shè)有擋板板式濾網(wǎng)，，使水波動動進(jìn)、出穩(wěn)穩(wěn)壓器并防防止雜物進(jìn)進(jìn)入反應(yīng)堆堆冷卻劑系系統(tǒng)其它地地方。在頂封頭上上裝有噴淋淋管線和安安全閥接管管。噴淋水水通過位于于穩(wěn)壓器內(nèi)內(nèi)頂部噴淋淋管末端的的噴頭噴入入汽空間。。噴淋管線線與兩個(gè)環(huán)環(huán)路的冷管管段連接。。為了減小小波動管和和噴淋管線線與穩(wěn)壓器器本體關(guān)連連處水溫差差別造成的的熱應(yīng)力，，在接管處處設(shè)有熱套套管結(jié)構(gòu)53噴淋管線與與回回路的兩個(gè)個(gè)冷腿連接接卸壓管線卸卸亞亞箱安全閥接管管先導(dǎo)導(dǎo)式安全閥閥人孔同同SG人孔孔結(jié)構(gòu)穩(wěn)壓器上封封頭部結(jié)構(gòu)構(gòu)穩(wěn)壓器下封封頭結(jié)構(gòu)波動管線底底封頭底底中心位置置，穩(wěn)壓器器底最低點(diǎn)點(diǎn)，連接熱熱腿電加熱器直直立安裝裝，兩塊水水平支承54電加熱器采采用直管護(hù)護(hù)套型電加加熱元件。。加熱元件件的護(hù)套管管上端用塞塞焊密封，，下端用連連接管座密密封。鎳鉻鉻合金電熱熱絲作為加加熱元件放放在不銹鋼鋼護(hù)套管中中心，周圍圍用壓緊的的氧化鎂與與套管絕緣緣。加熱元件共共60根，，總加熱功功率1400KW，，分成6組組。其中3、4組為為比例組，，每組功率率216KW，以可可調(diào)方式運(yùn)運(yùn)行；其余余4組為固固定組，以以通斷方式式運(yùn)行，其其中1、2組每組功功率216KW；5、6組每每組功率為為288KW。加熱器的最最小設(shè)計(jì)壽壽命為有效效工作2萬萬小時(shí)，每每個(gè)加熱元元件可以單單獨(dú)更換穩(wěn)壓器電加加熱器55穩(wěn)壓器卸壓壓箱接受安安全閥排放放的蒸汽，，使之冷凝凝和降溫，，以保證一一回路壓力力邊界完整整性。正常運(yùn)行時(shí)時(shí)，卸壓箱箱的2/3容積充水水，水面上上用氮?dú)鈴?fù)復(fù)蓋，水溫溫維持在40oC。。卸壓箱按能能接受110%穩(wěn)壓壓器蒸汽容容積的蒸汽汽設(shè)計(jì)（相相當(dāng)于1700kg蒸汽）；；但它不能能連續(xù)接受受穩(wěn)壓器的的蒸汽排放放。超量的的蒸汽排放放將導(dǎo)致卸卸壓箱內(nèi)壓壓力上升，，壓力達(dá)到到一定值時(shí)時(shí)，卸壓箱箱頂部的防防爆膜破裂裂，蒸汽排排放到安全全殼內(nèi)穩(wěn)壓器卸卸壓箱56穩(wěn)壓器基基本工作作原理當(dāng)出現(xiàn)壓壓力的正正波動時(shí)時(shí)：噴淋系統(tǒng)統(tǒng)當(dāng)出現(xiàn)壓壓力的負(fù)負(fù)波動時(shí)時(shí)：閃蒸，電電加熱器器57穩(wěn)壓器的的支承底座徑向支承承58三哩島事事故前穩(wěn)壓器器卸壓管管線的設(shè)設(shè)計(jì)。穩(wěn)穩(wěn)壓器汽汽空間連連有兩種種卸壓管管線：1一種種是3條條安全閥閥卸壓管管線，每每條管線線上有一一只彈簧簧壓力式式安全閥閥，當(dāng)穩(wěn)穩(wěn)壓器壓壓力達(dá)到到各安全全閥開啟啟定值時(shí)時(shí)，進(jìn)行行事故排排放；2另另一種卸卸壓管線線上裝有有動力操操作的卸卸壓閥和和電動隔隔離閥.卸壓閥的的開啟壓壓力低于于安全閥閥的開啟啟壓力，，當(dāng)壓力力升至卸卸壓閥開開啟壓力力時(shí)，卸卸壓閥開開啟，壓壓力下降降至一定定值時(shí)，，卸壓閥閥回座，，停止排排放；；當(dāng)發(fā)生生卸壓閥閥不能回回座故障障時(shí)，操操縱員可可以在主主控制室室根據(jù)卸卸壓閥開開關(guān)狀態(tài)態(tài)指示人人為關(guān)閉閉與之相相串聯(lián)的的電動隔隔離閥，，以防止止出現(xiàn)卸卸壓閥不不能回座座造成的的泄漏事事故。三哩島事事故中，，一回路路升壓導(dǎo)導(dǎo)致卸壓壓閥開啟啟，卸壓壓閥回座座失效造造成小破破口事故故。卸壓壓閥缺乏乏位置指指示和操操縱員員沒及時(shí)時(shí)發(fā)現(xiàn)卸卸壓閥開開啟狀態(tài)態(tài)指示燈燈造成了了持續(xù)的的泄漏。。這些都都暴露了了超壓保保護(hù)裝置置在設(shè)計(jì)計(jì)上的缺缺點(diǎn)59反應(yīng)堆冷冷卻劑管管道和保保溫層熱管段，，冷管段段，過渡渡管段，，波動管管，噴淋淋管，穩(wěn)穩(wěn)壓器安安全閥接接管，與與輔助系系統(tǒng)的接接管。管道全部部采用奧奧氏體不不銹鋼制制造以滿滿足耐腐腐蝕和工工作環(huán)境境條件的的要求。。在高溫下下運(yùn)行的的所有冷冷卻劑系系統(tǒng)閥門門、管道道和設(shè)備備都有保保溫層。。壓力容器器的保溫溫層冷卻劑管管道保溫溫層6061第四章總總結(jié)結(jié)62636465666768697071727374757677787980818283848586879、靜夜四四無鄰，，荒居舊舊業(yè)貧。。。12月-2212月-22Thursday,December29,202210、雨中黃黃葉樹，，燈下白白頭人。。。04:46:0004:46:0004:4612/29/20224:46:00AM11、以我獨(dú)沈沈久，愧君君相見頻。。。12月-2204:46:0004:46Dec-2229-Dec-2212、故人江江海別，，幾度隔隔山川。。。04:46:0004:46:0004:46Thursday,December29,202213、乍見見翻疑疑夢，，相悲悲各問問年。。。12月月-2212月月-2204:46:0004:46:00December29,202214、他他鄉(xiāng)鄉(xiāng)生生白白發(fā)發(fā)，，舊舊國國見見青青山山。。。。29十十二二月月20224:46:00上上午午04:46:0012月月-2215、比不了了得就不不比，得得不到的的就不要要。。。十二月224:46上午午12月-2204:46December29,202216、行動出出成果，，工作出出財(cái)富。。。2022/12/294:46:0004:46:0029December202217、做前，，能夠環(huán)環(huán)視四周周；做時(shí)時(shí)，你只只能或者者最好沿沿著以腳腳為起點(diǎn)點(diǎn)的射線線向