核电ABP低压给水加热器系统
低压加热器启机阶段疏水不畅的问题分析及解决措施 薛向科

低压加热器启机阶段疏水不畅的问题分析及解决措施薛向科发表时间:2018-06-01T10:26:48.237Z 来源:《电力设备》2018年第2期作者:薛向科[导读] 摘要:核电站ABP系统为常规岛低压给水加热系统,对汽轮机组的保护和机组的热力循环起着至关重要的作用。
(核工业工程研究设计有限公司北京 101300)摘要:核电站ABP系统为常规岛低压给水加热系统,对汽轮机组的保护和机组的热力循环起着至关重要的作用。
本文基于低压加热器疏水不畅问题的原因分析,通过对比改造方案,最终确定解决措施,以保证核电站ABP系统以及汽轮机组二回路热力系统的正常运行。
关键词:核电站;低压加热器水;疏水;液位1.引言常规岛低压给水加热系统(ABP)的主要功能是利用汽机低中压缸抽汽加热给水,提高机组热力循环的效率。
而ABP401/402RE两台低压加热器为ABP系统的第4级加热设备,抽汽来源于中压缸,在启机阶段ABP401/402RE壳侧因疏水不畅液位异常上涨触发警报,严重影响设备正常运行。
本文通过对ABP系统的研究,分析疏水不畅造成液位异常上涨的原因,根据系统功能和现场空间选取几种改造方案,通过方案比选最终确认增加一条疏水管线来解决低加启机阶段疏水不畅的问题,保证核电站ABP系统和汽轮机组二回路热力系统的正常运行。
2.常规岛ABP系统简介2.1常规岛ABP系统介绍为了提高汽轮机热力循环的热利用效率,降低给水吸热温差,核电站对给水进行抽汽回热加热,即汽轮机抽汽对给水加热。
CPR100电厂共采用7级加热,其中4级低压加热、2级高压加热和1级除氧器混合加热。
ABP系统主要由4级低压加热器及其疏水系统和连接管路、阀门组成。
低压加热器设备整体构造详见图1。
图1:低压加热器设备构造图2.2常规岛ABP系统流程低压加热器(ABP401/402RE)加热蒸汽来源于汽轮机中压缸抽汽,抽汽加热给水后凝结,因低压加热器有疏水冷却段,所以设有调节阀109/209VL控制低加液位,根据003/004MN液位信号将疏水排往疏水接收箱,对应的疏水无阀门控制靠重力自流。
核电工程三字码

三字码ABP ACO ADG AET AGM AGR AHP APA APG APP APU ARE ASG CAR CET CEX CFI CFM CGR CPA CPP CRF CTA CTE CVI DAA DAB DAI DAM DEB DEG DEL DMA DME DMH DMI DMK DMM DMN DMPDMW DNx DSI DSx DTL DTV DVA DVC DVD DVE DVF DVH DVI DVK DVL DVM DVN DVP DVQ DVS DVT DVV DVW DVX DWA DWB DWE DWG DWL DWN DWR DWS DWX DWY DWZ EAS EAU EBA EPP ETY EVCEVR GCA GCT GEV GEW GEX GFR GGR GHE GPA GPV GRE GRH GRV GSE GSS GST GSY GTH GTR JDT JPD JPH JPI JPL JPP JPS JPU JPV KBS KCO KDO KIR KIS KIT KKK KPR KPS KRG KRS KRTKSC KSN KSU KZC LAx LBx LCx LDA LGx LHx LHZ LKx LLS LLx LMx LNA LNF LSA LSI LTR LYS PMC PTR RAM RAZ RCP RCV REA REN RGL RIC RIS RPE RPN RPR RRA RRB RRC RRI RRM SAPSAT SBE SDA SEA SEC SED SEH SEK SEL SEN SEO SEP SER SES SGZ SHY SIR SIT SKH SLT SRE STR SVA SVE TEG TEP TER TES TEU VVP XCA XCE XPA含义低压给水加热系统给水加热器疏水回收系统给水除氧器系统主给水泵汽轮机轴封系统电动主给水泵润滑油系统主给水泵汽轮机润滑、调节油系统高压给水加热系统电动主给水系统蒸汽发生器排污系统汽动主给水泵系统主给水泵汽轮机疏水系统主给水流量调节系统辅助给水系统汽轮机低压缸排气口喷淋系统汽轮机轴封系统凝结水系统循环水过滤系统凝汽器精滤系统循环水泵润滑油系统阴极保护系统凝结水净化处理系统循环水系统凝汽器管清洗系统循环水处理系统凝汽器真空系统冷、热机修理车间和仓库电梯办公楼电梯核岛电梯厂房汽轮机厂房电梯办公楼冷、热水系统核岛冷却水系统电气厂房冷冻水系统BOP卸载搬运装备主开关站装卸搬运设备BOP区域内的各种起吊设备混凝土桶长期存放用的装卸搬运设备核燃料厂房装卸搬运设备汽轮机厂房机械装卸设备核辅助厂房装卸搬运设备循环水泵站装卸搬运设备反应堆厂房装卸搬运设备RX外部龙门架,WX、DX、LX和核废物辅助厂房装卸搬运设备正常照明系统厂区保安系统应急照明系统闭路电视系统厂区通讯系统冷机修理车间和仓库通风系统主控室通风系统柴油机厂房通风系统电缆层通风系统电气厂房排烟系统上冲泵厂房应急通风系统核岛设备冷却水泵房通风系统核燃料厂房通风系统电气厂房主通风系统汽轮机厂房通风系统核辅助厂房通风系统循环水泵站通风系统核废物辅助厂房通风系统安全主任和安全壳喷淋泵电机房通风系统除盐水车间通风系统辅助锅炉和空气压缩机房通风系统安全壳环廊房间通风系统润滑油输送装置厂房通风系统热修理车间和仓库通风系统餐厅通风系统主开关站通风系统其他BOP厂房通风系统(LUA等)热洗衣厂房通风系统厂区实验室通风系统应急保安楼通风系统重要厂用水泵站通风系统(SEC泵房油和润滑油脂贮存房通风系统(FC厂制氧站通风系统制氢站通风系统安全壳喷淋系统安全壳仪表控制系统安全壳换气系统安全壳泄露监测系统安全壳内大气监测系统反应堆堆坑通风系统安全壳内空气净化系统安全壳连续通风系统前路和给水停运期间的保养系统汽轮机旁路系统输电系统主开关站-超高压母线配置电装置发电机励磁和电压调节系统汽轮机调节油系统汽轮机润滑、顶轴、盘车系统发电机密封油系统发电机和输电保护系统汽轮机蒸汽和疏水系统汽轮机调速系统发电机氢气冷却系统发电机氢气供应系统汽轮机保护系统汽轮水分离再热器系统发电机定子冷却水系统同步并网系统汽轮机润滑油处理系统汽轮发电机遥控系统火警弹出系统消防水分配系统汽轮机邮箱消防系统核岛消防系统电气厂房消防系统消防水生产系统移动式和便携式消防系统厂区消防水分配系统柴油发电机消防系统热偶冷端盒系统常规岛公用控制系统试验数据采集系统松动部件和震动监测系统地震仪表系统之中数据处理系统厂区和办公楼出入监视系统应急停堆盘系统安全监督系统总控制模拟系统厂区辐射气象监测系统电厂辐射监测系统警报处理系统主控室系统核辅助厂房——就地控制屏蔽和控制盘系统应急保安楼控制台系统控制区出入监测系统230V直流电系统(LAA/B)125V直流电系统(LBA/B/C/D/E/F/G/48V直流电系统(LCA/B/C/D/K/L/M)30V直流电系统6.6kV配电系统6.6kV应急配电系统380V交流发电系统(EC厂房)380V交流电系统(LKA-Z)水压试验泵发电机组系统380V应急交流电系统220V交流电系统220V交流重要负荷电源系统220V交流不间断电源系统试验回路系统厂区照明系统接地系统蓄电池试验回路系统核燃料装卸贮存系统反应堆水池和乏燃料水池的冷却水和控制棒驱动机构电源系统核岛氮气分配系统反应堆冷却剂系统化容系统反应堆硼和除盐水补给系统核取样系统控制棒控制系统堆芯测量系统安注核岛排气和疏水系统核仪表系统反应堆保护系统(RPA/B)余热排出系统硼回路加热系统反应堆控制系统设备冷却水系统控制棒驱动机构和通风系统压缩空气生产系统仪表用压缩空气分配系统公用压缩机空气分配系统热洗衣厂房清洗去污系统除盐水生产系统生水系统重要厂用水系统核岛除盐水分配系统废油和非放射性水排放系统常规岛废液排放系统常规岛废液贮存排放系统辅助冷却水系统电厂污水系统饮用水系统常规岛除盐水分配系统热水生产和分配系统厂用其他贮存和分配系统氢气生产和分配系统化学试剂注入系统给水化学取样系统润滑油和油脂贮存系统更衣室通风系统放射性废水回收系统系统蒸汽转换系统辅助蒸汽分配系统运行前试验用蒸汽分配系统废气处理系统硼回收系统废液排放系统固体废物处理系统废液处理系统主蒸汽系统辅助蒸汽生产系统运行前试验用蒸汽生产系统辅助锅炉燃油系统。
核反应堆-核电-核技术-核工程-8.2低压给水加热器系统

度均匀分布以加热给水,自身凝结成疏水经加热器底部疏水管道排出。
8
AP1000低压加热器
AP1000低压加热器为 卧式、管壳式、凝结式表 面式热交换器。
1号和2号加热器安装在 冷凝汽颈部。低压给水加 热器由壳体,管束,水室 ,管板和隔板等组成
9
8.2.5 系统描述
复合加热 器
7#抽汽 6#抽汽
5#抽汽 逆止阀 隔离阀
7
第3、4级低压加热器均为两列各为50%流量的U形管表面式加热器,由一个壳体、进出口水室、U形换
热管束等组成。U形管胀接在管板上,管板再与水室和壳体焊在一起,管束封闭在一个带蝶形端部的圆柱
形钢壳体内。
水室被分为进口水室和出口水室。给水从水室下部进口水室进入,经U形管被蒸汽加热,从上部出口
水室流出。加热蒸汽进入壳体内遇到防蒸汽冲击板后,蒸汽流向管束与壳体之间环形空间,沿着U形管长
1
新蒸汽
高压缸
汽水分离再热器A 汽水分离再热器B
No.1
No.2
No.3
除氧器
7B
6B
4A
3A
2A
1A
低压加
去蒸 汽发
2B
1B 热器
生器 7A 6A
4B
3B
2C
1C
高压加热器 给水泵
凝汽器
凝结 水泵
凝结水—给水系统
2
8.2.2 给水加热器工作原理
1.蒸汽:进入加热器壳体流 经换热管束外表面,加热在 管束里流动的水,其本身凝 结成疏水经疏水管线排出加 热器。
8.2 低压给水加热器系统
加热器类型
外形: 换热方式: 压力:
立式 表面式 低压
卧式 混合式
ABP、AHP

ABP/AHP系统2.6.1.1请说明秦山第二核电厂每台机组有多少级、多少个低压加热器?低压加热器是如何分开系列的?它们各由何处获得加热抽汽?答案:秦山第二核电厂的二回路共有三级、共五个低压加热器,前两级低压加热器是复式加热器,共三组。
这三级复式加热器是平行布置的,每一组加热器位于一个凝汽器的颈部。
第三级加热器有两个系列。
复式加热器的1#、2#低加分别由每台低压缸第五级、第六级动叶后的抽汽加热;第三级加热器由3号低压缸第四级叶片后的抽汽加热。
2.6.1.2低压加热器是如何进行疏水的?答案:每个低压加热器的疏水通过正常疏水调节阀和紧急疏水调节阀来控制,正常疏水采用逐级回流的方式流向下一级低加,1#低加正常疏水流向凝汽器。
所有低加的紧急疏水都流向凝汽器。
2.6.1.3为什么3号低压加热器抽汽管道上装有逆止阀和隔离阀,第1、2号低压加热器抽汽管道上不装逆止阀和隔离阀?答案:3#低加抽汽管道上装有逆止阀和隔离阀,前者应尽量靠近汽轮机抽汽口,以减少中间容积,防止汽轮机甩负荷时有蒸汽或水倒流入汽机,引起汽轮机超速或损坏叶片,后者应靠近加热器侧,以防U型管泄漏或疏水管道堵塞而引起满水倒入抽汽管道。
1#、2#低加直接安装在凝汽器喉部,大大缩短了抽汽管道的长度,减少了汽机超速的危险性,所以抽汽管道上不装逆止阀。
2.6.1.4低加系统(ABP)3号低加的抽汽隔离阀是什么驱动的?在什么情况下它们要自动关闭?答案:是电动阀。
在下列任一种情况下,它们将自动关闭:(1)对应的低压加热器高高高水位(低加解列);(2)汽机跳闸;(3)对应的低压加热器出口阀或入口阀关闭。
2.6.5.7低压加热器系统(ABP)3号加热器水位高的原因有哪些?达到高高高水位后的自动动作有哪些?答案:原因:(1)3号低加疏水控制系统动作不正常;(2)低压加热器传热管泄漏。
自动动作:(1)对应的抽汽隔离阀关闭;(2)对应的抽汽逆止阀关闭;(3)对应的加热器进出口阀关闭;(4)加热器旁路阀开启;(5)正常疏水阀关闭;(6)紧急疏水阀全开。
核电机组低压加热器设计

最大 的核 电机 组 。低 压加 热 器是 常 规 岛 给水 回热系统 中一个重要 的设备 , 本工程 采用 了两 级 低 压 加 热 器 , 次 介 绍 的为 其 中 的 一 台 低 加 此 L P一3的设 计 情 况 。
哈锅 多年来 从 事 的 辅 机类 的设 计 , 换 热 器 在 方 面主 要集 中于 高 压加 热 器 , 于 低 压加 热 器 以 对 及 用于 核 电方 面 的低压 加热 器 的设 计转 化具 有重 要 的意 义 。
Z a g Zhp n Do g Hu , u il n h n ie g, n i G oJni a
( ri B i rC .Ld , abn10 4 hn ) Ha n o e o t. H ri 5 0 6C ia b l
Ab t a t T i p p ri t d c st e ma n d sg a a tro P h ae fT I HAN Nu la o e sr c : h s a e nr u e h i e in p r mee f e tro A S o L c e rp w r sai n a d d sg e t r so t rc a e ,u e b n l n h l o P h ae . t t n e in fa u e f o wae h mb r tb u de a d s el fL e t r Ke r s n ce rp w r P h ae ;d sg y wo d : u l a o e ;L e t r e in
2 结构 概 述
本 低加采 用 卧式 布 置 , 热 管 为 u形 管 , 换 双
流程具有 1 个传热段的管壳式换热器 , 主要 由水 室、 管系、 外壳组成 , 见图 1 所示 。
核电基本系统名称(三字码)

297
TER
废液排放系统
298
TES
固体废物处理系统
300
TEU
废液处理系统
302
VVP
主蒸汽系统303ຫໍສະໝຸດ XCA辅助蒸汽生产系统
305
XPA
辅助锅炉燃料油系统
12
APU
主给水泵汽机疏水系统
13
ARE
主给水系统
14
ASG
辅助给水系统
17
CAR
汽机排气口喷淋系统
18
CET
汽机轴封系统
19
CEX
凝结水抽取系统
20
CFI
循环水过滤系统
22
CGR
循环水泵润滑系统
23
CPA
阴极保护系统
24
CRF
循环水系统
26
CTE
循环水处理系统
28
CVI
凝汽器真空系统
29
DAA
冷、热机修车间和仓库的电梯
常规岛废液排放系统
269
SEN
辅助冷却水系统
270
SEO
电站污水系统
273
SEP
饮用水系统
274
SER
常规岛除盐水分配系统
275
SES
热水生产和分配系统
276
SGZ
厂用气体贮存和分配系统
277
SHY
氢气生产与分配系统
278
SIR
化学试剂注射系统
279
SIT
给水化学取样系统
280
SKH(1)
润滑油输送系统(第一卷)
188
LHP LHQ
6.6KV交流应急电源系统
核电缩略语

核电缩略语核电缩略语A给水供给ABP 低压给水加热器系统ACO 给水加热器疏水回收系统ADG 给水除氧器系统AET 主给水泵汽轮机轴封系统AGM 电动主给水泵润滑油系统AGR 主给水泵汽轮机润滑、调整油系统AHP 高压给水加热器系统APA 电动主给水泵系统APG 蒸汽发生器排污系统APP 汽动主给水泵系统APU 主给水泵汽轮机疏水系统ARE 主给水流量调整系统ASG 辅助给水系统C凝汽器(冷凝、真空、循环水)CAR 汽轮机低压缸排汽口喷淋系统CET 汽轮机轴封系统CEX 凝聚水系统CFI 循环水过滤系统CFM 凝汽器精滤系统CGR 循环水泵润滑油系统CPA 阴极庇护系统CPP 凝聚水净化处理系统(没安装)CRF 循环水系统CTA 凝汽器管清洗系统CTE 循环水处理系统CVI 凝汽器真空系统D通讯、装卸设备、通风、照明DAA 冷、热机维修车间和仓库电梯DAB 办公楼电梯DAI 核岛厂房电梯DAM 汽轮机厂房电梯DEB 办公楼冷、热水系统DEG 核岛冷冻水系统DEL 电气厂房冷冻水系统DMA BOP装卸搬运设备DME 主开关站装卸搬运设备DMH BOP区域内的各种起吊设备DMI 混凝土桶长久存放用的装卸搬运设备DMK 核燃料厂房装卸搬运设备DMM 汽轮机厂房机械装卸设备DMN 核辅助厂房装卸搬运设备DMP 循环水泵站装卸搬运设备DMR 反应堆厂房装卸搬运设备DMW RX外部龙门架,WX、DX、LX和核废物辅助厂房装卸搬运设备DNH 正常照明系统DSI 厂区保安系统DSH 应急照明系统DTL 闭路电视系统DTV厂区通讯系统DV A 冷机维修车间和仓库通风系统DVC 主控室通风系统DVD 柴油机房通风系统DVE 电缆层通风系统DVF 电气厂房排烟系统DVG 辅助给水泵房通风系统DVH 上充泵房应急通风系统DVI 核岛设备冷却水泵房通风系统DVK 核燃料厂房通风系统DVL 电气厂房主通风系统DVM 汽轮机房通风系统DVN 核辅助厂房通风系统DVP 循环水泵站通风系统DVQ 核废物辅助厂房通风系统DVS 平安注入和平安壳喷淋泵电机房通风系统DVT 除盐水车间通风系统DVV 辅助锅炉和空压机房通风系统DVW平安壳环廊房间通风系统D 润滑油输送装置厂房通风系统DW A 热维修车间和仓库通风系统DWB 餐厅通风系统DWE 主开关站通风系统DWG 其它BOP厂房通风系统(UA等)DWL 热洗衣房通风系统DWN 厂区实验室通风系统DWR 应急保安楼通风系统DWS 重要厂用水泵站通风系统(SEC泵房)DWX 油和润滑油脂储藏房通风系统(FC泵房)DWY 制氧站通风系统DWZ 制氢站通风系统E平安壳EAS 平安壳喷淋系统EAU 平安壳仪表系统EBA 平安壳换气通风系统EPP 平安壳泄漏监测系统ETY平安壳内大气监测系统EVC 反应堆堆坑通风系统EVF 平安壳内空气净化系统EVR 平安壳延续通风系统G汽轮发电机GCA 汽轮机和给水停运期间的保养系统GCT 汽轮机旁路系统GEV 输电系统GEW 主开关站-超高压母线(400/500KV)配电装置GEX 发电机励磁和电压调整系统GFR 汽轮机调整油系统GGR 汽轮机润滑、顶轴、盘车系统GHE 发电机密封油系统GPA 发电机和输电庇护系统GPV 汽轮机蒸汽和疏水系统GRE 汽轮机调速系统GRH 发电机氢气冷却系统GRV 发电机氢气供给系统GSE 汽轮机庇护系统GSS 汽轮水分别再热器系统GST 发电机定子冷却水系统GSY 同步并网系统GTH 汽机轮润滑油处理系统GTR 汽轮发电机遥控系统J消防(探测、火警)JDT 火警探测系统JPD 消防水分配系统JPH 汽轮机油箱消防系统JPI 核岛消防系统JPL 电气厂房消防系统JPP 消防水生产系统JPS 移动式和便携式消防系统JPT 变压器消防系统JPU 厂区消防水分配系统JPV 柴油发电机消防系统K仪表和控制KBS 热偶冷端盒系统KCO 常规岛共用控制系统KDO 实验数据采集系统KIR 松动部件和振动监测系统KIS 地震仪表系统KIT 集中数据处理系统KKK 厂区和办公楼出入监视系统KKO 电度表和故障滤波器系统KME 实验仪表系统KPR 应急停堆盘系统KPS 平安监督盘系统KRG 总控制模拟系统KRS 厂区辐射气象监测系统KRT 电厂辐射监测系统KSA 警报处理系统KSC 主控室系统KSN 核辅助厂房——就地控制屏和控制盘系统KSU 应急保安楼控制台系统KZC 控制区出入监测系统L电气系统LAH 230V直流电系统(LAA/B)LBH 125V直流电系统(LBA/B/C/D/E/F/G/J/K/L/M/N/ P)LCH48V直流电系统(LCA/B/C/D/K/L/M)LDA 30V直流电系统LGH 6.6KV配电系统(LGA/B/C/D/E/I/M/R)LHH 6.6KV应急配电系统(LHA/B/P/Q/T)LHZ 380V沟通发电机组(EC厂房)LKH 380V沟通电系统(LKA~Z)LLS 水压实验泵发电机组系统LLH 380V应急沟通电系统(LLA/B/C/D/E/F/G/H/I/J/M/N/P/O/R/W/Z)LMH 220V沟通电配电系统(LMA/C/D)LNA 220V沟通重要负荷电源系统(LNA/B/C/D) LNF 220V沟通不间断电源系统(LNF/K/L/M/P)LSA 实验回路系统LSI 厂区照明系统LTR 接地系统LYS 蓄电池实验回路系统P各种坑和池PMC 核燃料装卸储藏系统PTR 反应堆水池和乏燃料水池的冷却和处理系统R反应堆RAM 控制棒驱动机构电源系统RAZ 核岛氮气分配系统RCP 反应堆冷却剂系统RCV 化学和容积控制系统REA 反应堆硼和除盐水补给系统REN 核取样系统RGL 控制棒控制系统RIC 堆芯测量系统RIS 平安注入系统RPE 核岛排气和疏水系统RPN 核仪表系统RPR 反应堆庇护系统(RPA/B)RRA 余热排出系统RRB 硼回路加热系统RRC 反应堆控制系统RRI 设备冷却水系统RRM 控制棒驱动机构通风系统让知识带有温度。
核电各个系统英文缩写

DMW
DNB
核电站英文名称名称缩写手册
Quality and nuclear safety related system(完全与质量和核安全相关系统) Partially quality and nuclear safety related system(部分与质量和核安全相关系统) Quality related system(与质量相关系统) Non quality related system(与质量无关系统) Feedwater Supply(供水系统) Low Pressure Feedwater Heater(低压给水加热器系统) Feedwater Heaters Drain Recovery(给水加热器疏水回收系统) Feedwater Deaerating Tank and Gas Stripper(给水除氧器系统) LV AC Network 380V(ET Buiding)/低压交流电源380V系统(ET厂房) Feedwanter Pump Turbine Gland(主给水泵汽机轴封系统) Moter Driven Feedwater Pump Lubrication(电动主给水泵润滑系统) Feedwater Pump Turbine Lubrication and Control Fluid(主给水泵汽机润滑油及调节油系统) High Pressure Feedwataer Heater(高压给水加热器系统) Moter-Driven Feedwater Pump(电动主给水泵系统)
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§2.2.2 ABP低压给水加热器系统
一、功能
ABP系统的功能是在主凝结水进入除氧器之前,利用汽轮机的抽汽加热给水,从而提高二回路热力循环效率,并使进入除氧器的主凝结水达到预定的温度。
这个功能是利用3级低压加热器来实现的。
二、组成
本系统包括1级、2级、3级低加及其相应的管道、阀门、疏水装置和仪表控制等设施。
其中,1、2级低加为三列并联连结的双生式(DUPLEX TYPE)或称复合式结构(1/2A,1/2B,1/2C),它们以并联方式在三条给水管线中,每列复合式加热器通过1/3额定给水流量,其布置在3台凝汽器的喉部,分别用汽机低压缸的6级后抽汽和5级后抽汽对主凝结水进行加热;第三级低加分两列(3A/3B)并联运行,每列加热器通过为1/2额定给水流量,其抽汽来自3号低压缸的4级后抽汽。
三、系统描述
该系统又可分为凝结水、抽汽、疏水和排气四部分,见图⑴低压加热器系统流程图,现分述如下:
1、凝结水侧
在正常运行工况,来自凝结水抽取系统(CEX)的凝结水,被分成三条并列管线,分别进入3台复合式加热器第一级的水室,经过第1、2级低压加热器的U型管加热后,从第2级低加出水室排出,汇集在母管中。
然后,再分成两条并列的管线,分别进入并列的第三级低压加热器进口水室,经第三级加热器U型管加热后,从出口水室排出,汇集成一条管线送往除氧器系统。
2、抽汽侧
复合式低压加热器所用抽汽分别取自汽机3个低压缸的5、6级后抽汽(即1级低加为6级后抽汽:2级低加为5级后抽汽)。
复合式低压加热器直接安放在凝汽器喉部,大大缩短了抽汽管道长度(减少中间容积),减少汽机超速的危险性,所以复合式加热器的抽汽管道上不装逆止阀,又因该加热器正常疏水和紧急疏水不受限制,故也不必安装隔离阀。
3级低加所用抽汽取自LP3低压汽缸4级后。
3级低压加热器抽汽管上设有逆止阀和隔离阀,逆止阀尽量靠近汽轮机抽汽口,以减少中间容积,防止汽机甩负荷时蒸汽或水倒流入汽机,而导致汽机超速或损坏叶片。
抽汽管上的隔离阀则尽量靠近低压加热器,用于快速切断(隔离)3A/3B,以防U型管泄漏或疏水受堵而引起满水倒入抽汽管道。
3、疏水侧及安全装置
低加疏水分为正常和紧急疏水,正常疏水采用逐级回流方式返回凝汽器,如图所示:
图(2)低压加热器疏水流向示意图
紧急疏水直接返回凝汽器。
在紧急疏水管线上设有紧急疏水阀,当水位高3或高2延时3秒时,该阀超弛打开;其它情况该阀置于自动位置。
1级低压加热器设有大口径自由疏水用的U型管。
2级低压加热器疏水流入1级低压加热器,1级低加疏水流入凝汽器,疏水管容量足以满足几根加热器管爆破之需。
如发生爆管,加热器的水侧蝶阀将迅速关闭,以防水淹。
复合式低压加热器水室设有安全阀以适应水膨胀的需要,其水排走不再回收。
3级低加也有类似的措施。
1、2、3级低加在冷凝段后均设有疏水冷却段。
3级低压加热器汽侧容量能满足2根加热器管爆破和疏水阀全开进水量的情况。
240
4、4、排气
如果不凝气体在加热器汽侧内部积聚,即会导致腐蚀,又影响加热器传热效果,为了防止发生这种情况,在低压加热器壳侧均设有排气点,排气管临近加热器处设有隔离阀。
每台加热器的排气管分别接往凝汽器,不在加热器间逐级串联,机组启动时,低压加热器汽侧与抽气管内的空气由抽气管抽往凝汽器。
四、设备说明
1、设计特点
典型的低压加热器结构示意图如图(3)所示。
每个低压加热器都包括一个冷凝段和一个疏水冷却段。
冷凝段是利用蒸汽冷凝时的潜热加热给水的,一组隔板使蒸汽沿着加热器长度方向均匀的分布,起支撑传热管作用。
进入该段的蒸汽,根据汽体冷却原理,自动平衡。
直至由饱和蒸汽冷凝成饱和的凝结水,并汇集在加热器的底部,然后流向疏水冷却器。
位于壳体上的排气接管,可排除非凝结气体,收集非凝结气体的排气管必须置于管束最低压力处以及壳体内容易集聚非凝结气体处。
非凝结气体的集聚影响了有效的传热,因而降低了效率并造成腐蚀。
疏水冷却段是把离开凝结段疏水的热量传给进入加热器的给水,而使疏水温度降至饱和温度以下,疏水冷却段位于给水进口流程侧,并有包壳板密封,疏水温度降低后,当流向下一个压力较低的加热器时,从端板和吸入口或进口端保持一定的疏水水位,使该段密闭,疏水进入该段,有一组隔板引导流动从疏水出口流出。
2、第1、2级复合式加热器
复合式加热器是一个两级加热器,每级都是通常的双流道表面式换热器,给水流经传热管内侧,加热蒸汽流经管外。
三列复式加热器结构是完全相同的。
加热器由一个壳体、一组管束和一个出入口水室所组成。
依靠环绕第2级的一个内壳体,将第1级和第2级分隔开来。
内壳体焊在管板上。
组合式管束由单根的U型传热管组成,其端部胀接在低合金钢管板上。
管板焊在水室和壳体上,传热管为外径16mm,壁厚1mm的有缝不锈钢管。
管束和第2级内壳体封在圆柱形碳钢壳体内,壳体上有6根抽汽进口接管,4根通往第1级低压加热器,2根通往第2级低压加热器。
3、第3级低压加热器
双列式并联连结的3级低压加热器取用汽机LP3低压缸的4级后抽汽。
第3级低加由两列50%流量的双流道面式加热器组成。
给水流经传热管内,蒸汽掠过管外。
加热器主要由壳体、管束和出入口水室构成,传热管的端部胀接在低合金钢管板上,管板焊在水室和壳体上,管束封闭在一个带蝶形端头的圆柱形碳钢壳体内,传热管为外径16mm,壁厚1mm的有缝不锈钢管。
每个加热器依靠两个支座,装在钢制的支承构件上。
为了允许热膨胀和收缩,在管板之下装有固定支承。
另一端为滚动支承。
此外在加热器壳体中部设有相同的滚动支承,供检修抽出壳体用,在运行时不承载。
壳体上有指明的现场切割线,需要检查壳体内部时可沿切割线切开。
在切割线部位设计有保护管束的不锈钢支承环。
加热器冷凝段有中心放气管将不凝气体排至冷凝器。
五、运行
1、正常运行
在机组最大保证功率689.097MW,全部低压加热器投入运行时。
1级低加将来自凝结水系统的给水从49.7℃加热至64.2℃,2号低加再将给水加热到89.2℃,3号低压加热器将来自2号低压加热器的
89.2℃的主给水加热至110.7℃。
2、解列
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复合式1/2级低加的接管和阀门配置可在需要时将部分或全部低加解列,当然这将影响热力系统的经济性。
任一列的1级低加水位3高或2级低加水位3高都会导致本列1/2级低加解列,解列时凝结水进出口阀全关,正常疏水阀关闭,1、2级低加旁路隔离阀ABP011VL开启。
在100%反应堆出力下,第3级低加可以解列一台,也可以暂时解列两台,但也会影响热力系统的经济性。
任一列3级低加水位3高,都会导致本列3级低加解列,解列时,主给水进出口隔离阀全关,正常疏水阀关闭,3级低加旁路隔离阀ABP012VL开启。
六、控制
1、疏水控制
每一个低压加热器都设有一条至下一级低加的正常疏水管线和正常疏水阀、一条至凝汽器的紧急疏水管线和紧急疏水阀。
低加疏水阀的控制有自动调节和超弛动作。
正常情况下,正常疏水阀根据加热器水位实测值与整定值的比较给出调节信号,来自动调节正常疏水阀开度以维持低加正常水位。
(基地式调节仪)
而当发生破管等故障造成水位不可调节时,则采取以下措施:
1/2级低加水位3高时,正常疏水阀快速关闭,其余情况下自动。
1/2级低加水位2高延时3秒或3高,则快速开启紧急疏水阀,其余情况下自动。
第3级低加也有类似控制逻辑:
正常疏水阀:(1)3级低加水位3高时快速关闭。
(2)1/2级低加出、入口阀未全开时关闭,其余情况下自动。
2、抽汽控制
由于1/2级低加抽汽管线上无任何阀门,故无控制信号。
第3级低加抽汽管线有一个靠近汽机低压缸的抽汽逆止阀和一个靠近加热器的电动隔离阀。
其控制逻辑为:
抽汽逆止阀:在OPC动作时关闭;(OPC为超速保护控制)
在汽机脱扣(Trip)时关闭;
在水位3高时关闭。
电动隔离阀:在汽机脱扣(Trip)时关闭;
在水位3高时关闭;
在3级低加进、出口阀未全开时关闭。
3、ABP系统在主控室可操作的阀门有:
从1ABP001VV到1ABP016VV。
其操作开关
分别为:001、002VV由001TO操作;003VV由013TL操作;
004VV由014TL操作;005VL由001TL操作;
006VL由002TL操作;007VL由009TL操作;
008VL由010TL操作;010VL由012TL操作;
011VL由003TL操作;012VL由008TL操作;
013VL由004TL操作;014VL由006TL操作;
015VL由005TL操作;016VL由007TL操作;
这些操作按钮均在主控T09盘上。
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七、低压加热器性能参数
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