第五章 压水堆核电厂二回路凝结水系统及给水系统

核电厂系统与设备

2015/11/11

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第五章二回路凝结水系统及

给水系统

2015年秋季

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5.1 凝结水抽取系统

第五章压水堆核电厂二回路凝结水系统及给水系统

5.1.1 系统功能

可概括为：凝结、除气、抽真空、收集、输送等功能，即：

——作为热力循环的冷源，将汽轮机排汽冷凝成凝结水，并进行除氧，经4级低压加热器送到除氧器；

——与汽轮机抽汽系统一起为汽轮机建立和维持一定的真空；

——向蒸汽旁路系统、汽轮机排汽口喷淋系统等提供冷却水及向一些泵提供轴封水；

——接收各处来的疏水并维持系统的凝结水量。

系统主要由凝汽器、凝结水泵、给水管线（去低压加热器）、疏水接收罐等组成。

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1、凝汽器工作原理简图

第五章压水堆核电厂二回路凝结水系统及给水系统

5.1.2 凝结水抽取系统描述

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第五章压水堆核电厂二回路凝结水系统及给水系统

5.1.2 凝结水抽取系统描述

1、凝汽器工作原理

凝汽器（又称冷凝器）实际上是一种表面式热交换器，循环冷却水（海水）在管束内流过，使在管束外流动的蒸汽冷凝，在热力循环中它起着冷源的作用。

在凝汽器蒸汽凝结空间为汽水两相共存，其压力是蒸汽凝结温度下的饱和压力。一般情况下，蒸汽凝结温度接近环境温度，如40℃的蒸汽凝结温度所对应的饱和压力为0.0075MPa ，远低于大气压力。因此，形成了高度真空。同时凝汽器抽真空系统及时抽出凝汽器内不凝结气体，维持凝汽器内的压力恒定不变。

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5第五章压水堆核电厂二回路凝结水系统及给水系统

5.1.2 凝结水抽取系统描述

2、凝汽器

大亚湾核电站每台机组设置了三台单独的凝汽器，分别安装在三个低压缸的下部。每台凝汽器由壳体、膨胀连接件、管板、管束、水室、热阱等部分组成。

表面式凝汽器：由于饱和蒸汽轮机的排气量要比同容量的常规汽轮机大得多，因此，核电厂的凝汽器也比较大。它的设计容量为85%的额定新蒸汽流量，在额定负荷下工作压力是43×10-4MPa。

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第五章压水堆核电厂二回路凝结水系统及给水系统

5.1.2 凝汽器结构简图

1）壳体：壳体顶部汽入口通过橡胶膨胀件与低压缸排汽口相连。

2）哑铃状橡胶膨胀件；

3）管板：为双层管板结构，内层管板材料为碳钢，外层管板材料为铝青铜，以防止海水腐蚀。管板尺寸为

5526mm ×2488mm ×35mm ；

4）管束：有两组独立的换热管束，每组管束有6808根，传热管外径25.5mm ，厚0.71mm 、长16700mm 。

5）水室和热阱：每组管束都有相同且相对独立的进、出口水室，每个凝汽器有一个收集凝结水的热阱。

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第五章压水堆核电厂二回路凝结水系统及给水系统

5.1.2 凝结水抽取系统

3、凝结水抽取系统流程

系统包括从凝汽器开始到第一级低压给水加热器前为止的所有设备、阀门和管路。主要有三台凝结水泵、两台疏水接收器（新蒸汽疏水箱、汽轮机疏水箱）、凝结水过滤器以及除氧器水位控制阀和凝结水再循环控制阀等。

泵

过滤器来自常规岛除盐水分配系统补水

去低压加热器系统

新蒸汽疏水箱

汽轮机疏水箱孔板

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5.1.3 凝结水系统运行

排热量MW 1897.21凝汽量

Kg/s 829.41额定循环水温℃23循环水流量

m 3/s 44.96循环水温升℃10.3凝汽器管内流速

m/s

2.44

正常情况下，三台凝结水泵中的两台运行，将凝结水送到除氧器。凝汽器与抽真空系统一起维持凝汽器的真空度，以保证机组的运行效率，满功率运行工况下的参数如下：

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凝结水控制系统包括3个控制系统：凝汽器水位控制、再循环流量控制和除氧器水位控制。凝汽器通过补水调节阀，维持凝汽器水位保持在整定值，控制信号比例于真实水位和整定值的差。水位整定值一定为汽轮机负荷的函数，在零负荷和100%负荷时凝汽器的水位分别为280mm 和600mm 。

为防止泵在低流量下发生气蚀，提高再循环控制阀控制一部分再循环流量，来保证凝结水泵的最小流量。控制阀的开度依赖于流过泵的流量大小。在正常运行时，除氧器水位保持在2.5m ，为维持除氧器的水位，通过控制两个并联的气动调节阀来保持进入除氧器水流量。

5.1.4 凝结水控制系统

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5.2 给水回热系统

5.2.1 系统功能：利用抽汽在独立的级内加热给水。主要由回热加热器、除氧器、疏水器、疏水泵等设备和相应关系组成。

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5.2.2 系统描述

1000MW（100万千瓦）级核电厂热力系统里面，一般都设置了二级高压加热器，四级低压加热器和一级除氧器。1、低压加热器

其设计需满足所要求的热力性能，防止蒸汽或凝结水的反向流动，以保护汽轮机，保证加热器抽汽管道有足够的疏水设施，并在所有运行工况下均能安全、可靠地运行。

低压加热器系统是利用抽汽在4个独立的级内加热凝结水。1、2级复式加热器组合在一个共同的壳体内，在平行的通路中设有3个复式加热器，每个凝汽器的颈部各装有一个复式加热器可以单个地或成组地隔离。当加热器被隔离时，可通过旁路保持向除氧器输送流量，共有两套旁路阀的组合，第一套允许旁通1号和2号复式加热器，第二套允许旁通3号和4号低压加热器。

1号和2号低压加热器的疏水采取逐级自流方式，即利用相邻加热器间的压力差，将压力较高的2号加热器的疏水自流至1号加热器，1号加热器疏水流入凝汽器，每个低压加热器的不凝结气体都直接通向凝汽器。

3号和4号低压加热器的疏水进入疏水箱后由专用疏水泵抽出送入3、4号低压加热器间的主凝结水回路（图5-2），此外，另设有紧急疏水直接输送至凝汽器，紧急疏水是疏水箱内出现高水位时自动投入的。

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低压加热器系统流程