核电厂二回路热力系统
哈尔滨工程大学压水堆核电厂二回路热力系统设计设计讲解学习

专业课程设计说明书压水堆核电厂二回路热力系统核科学与技术学院2013 年6 月目录摘要 (1)1 设计内容及要求 (2)2 热力系统原则方案确定 (2)2.1 总体要求和已知条件 (3)2.2 热力系统原则方案 (3)2.3 主要热力参数选择 (5)3 热力系统热平衡计算3.1 热平衡计算方法 (7)3.2 热平衡计算模型 (8)3.3 热平衡计算流程 (9)3.4 计算结果及分析 (17)4 结论 (17)附录附表1 已知条件和给定参数 (18)附表2 选定的主要热力参数汇总表 (19)附表3 热平衡计算结果汇总表 (24)附图1 原则性热力系图 (25)参考文献 (26)摘要压水堆核电厂二回路以郎肯循环为基础,由蒸汽发生器二次侧、汽水分离再热器、汽轮机、冷凝器、凝水泵、给水泵、给水加热器等主要设备以及连接这些设备的汽水管道构成的热力循环,实现能量的传递和转换。
本设计对该热力系统进行拟定与热平衡计算,通过列出6个回热器和汽水分离再热器中的2级再热器的热平衡方程以及除氧器中热平衡方程和质量守恒方程和汽水分离中蒸汽总量守恒,由此得到一个7元一次方程组、一个4元一次方程组,和汽水分离中的一个一元一次方程,通过求解这些方程组和方程,可以得到各点的抽气量和各个管路中的流量与新蒸汽/产量D s 的数学关系,假定一个ηe,npp 并就可以由D s =(N e /ηe,npp)η1/[( h fh - h s ’)+(1+ξd )(h s ’- h fw )]算出D s ,由于各点的抽气量和各个管路中的流量与新蒸汽产量D s 的数学关系以同求解方程组得到进一步可以确定二回路总的新蒸汽耗量G fh ,进而的一个新核电厂的效率ηe,npp ’ =N e η1/[ G fh ( h fh - h fw )+ξd (h s ’- h fw )],由此得到ηe,npp 和ηe,npp ’的一一对应关系ηe,npp ’ =1/(6.708-1.1618/ηe,npp )。
压水堆核电厂二回路热力系统初步说明

压水堆核电厂二回路热力系统初步设计说明书目录目录 (1)摘要 (1)1、设计要求 (1)2、设计内容 (1)3、热力系统原则方案 (2)3.1 汽轮机组 (2)3.2 蒸汽再热系统 (2)3.3 给水回热系统 (2)4、主要热力参数选定 (3)4.1 一回路冷却剂的参数选择 (3)4.2 二回路工质的参数选择 (3)4.2.1 蒸汽初参数的选择 (3)4.2.2 蒸汽终参数的选择 (3)4.2.3 蒸汽中间再热参数的选择 (3)4.2.4 给水回热参数的选择 (3)5、热力计算方法与步骤 (4)5.1 计算步骤如下面的流程图 (4)5.2 根据流程图而写出的计算式 (5)6、你热力计算数据 (8)6.1 已知条件和给定参数 (8)6.2 主要热力参数选定 (9)6.3 热平衡计算结果表格 (13)6.4 程序及运行结果 (14)6.4.1 用MATLAB程序如下。
(14)6.4.2 运算结果如下图所示。
(17)7、热力系统图 (21)8、结果分析与结论 (22)9、参考文献 (22)摘要二回路系统是压水堆核电厂的重要组成部分,其主要功能是将反应堆一回路系统产生并传递过来的热量转化为汽轮机转动的机械能,并带动发电机组的转动,最终产生电能。
二回路系统的组成以郎肯循环为基础,由蒸汽发生器二次侧、汽轮机、冷凝器、凝水泵、给水泵、给水加热器等主要设备以及连接这些设备的汽水管道构成的热力循环,实现能量的传递和转换。
反应堆内核燃料裂变产生的热量由流经堆芯的冷却剂带出,在蒸汽发生器中传递给二回路工质,二回路工质吸热后产生一定温度和压力的蒸汽,通过蒸汽系统输送到汽轮机高压缸做功或耗热设备的使用,汽轮机高压缸做功后的乏汽经汽水分离再热器再热后送入低压缸继续做功,低压缸做功后的废气排入冷凝器中,由循环冷却水冷凝成水,经低压给水加热器预热,除氧后用高压给水加热器进一步加热,后经过给水泵增压送入蒸汽发生器,开始下一次循环。
核电厂二回路热力系统

8.3.3 疏水系统
加热蒸汽在加热器或管道内的凝结水称为疏水。这里讲的 疏水指加热器壳侧的凝结水。疏水方式有采用逐级自流的连接 系统、采用疏水泵的连接系统和疏水冷却器系统。 1、逐级自流疏水系统
表面式加热器的疏水利用相邻 加热器之间的压力差,将抽汽压 力较高的加热器内的疏水逐级自 流至相邻压力较低的一级加热器 中,这样的疏水系统称为逐级自 流疏水系统。 对一个全部采用逐级自流的疏 水系统,高压加热器逐级自流疏 水至除氧器;对于除氧器前面几 级低加加热器,疏水最终导入凝 汽器。
这种自流疏水系统,不增添任何设备,系统简单,但经济 性差。这是由于从较高压力的加热器的疏水流到较低压力的加 热器时,部分闪蒸蒸汽就排挤了一部分低压加热蒸汽,即减少
了汽轮机的较低压力抽汽量。若保持汽轮机功率不变,势必增
加凝汽循环发电量,最后增加了在凝汽器中的热损失。同时,
疏水经过最后一级加热器排入凝汽器,热量被循环水带走,从
8.3.2 抽气系统
各级低压加热器的蒸汽来自低压缸抽汽。在从低压缸通 往加热器的抽汽管道上装有逆止阀和隔离阀,逆止阀的位置 尽量靠近抽汽口,以减少中间容积,防止汽轮机甩负荷时蒸 汽或水倒流入汽轮机;隔离阀位置靠近加热器端,防止加热 器传热管破裂或疏水受堵造或壳侧满水时倒流入抽汽管道。 大亚湾核电厂二回路一、二级低压加热器直接布置在凝 汽器喉部,这样大大缩短了抽汽管道长度,减小了湿汽容积, 降低了汽轮机超速的危险性,所以这种情况下抽汽管道上不 装逆止阀和安全阀。 用于高压加热器的抽汽来自高压缸,抽汽管线上设有逆 止阀和隔离阀,设置原则与上述低压加热器的相同。
新蒸汽
汽水分离再热器A 高压缸 汽水分离再热器B
No.1 No.2 No.3
除氧器
7B
压水堆核电站二回路热力系统初步设计

哈尔滨工程大学本科生课程设计(二)压水堆核电厂二回路热力系统初步设计说明书班学姓级:号:名:院系名称:核科学与技术学院专业名称:核工程与核技术指导教师:2013年6月摘要:该说明书介绍了一个1000MWe核电厂二回路热力系统设计及其设计过程。
该设计以大亚湾900MWe核电站为母型,设置了一个高压缸,三个低压缸,设有两级再热器的汽水分离器,四个低压给水加热器,一个除氧器,两个高压给水加热器。
一回路冷却剂系统工作压力为15.8MPa,蒸汽发生器的运行压力为 6.7MPa,取分缸比为12.5,高压缸排气压力为0.7956MPa,一级再热器抽汽压力3MPa,低压缸进口过热蒸汽压力为0.7630MPa,温度为268.90℃,冷凝器的运行压力为6.632kPa,给水温度为222.79℃。
两级再热器分别由高压缸抽气及新蒸汽加热,疏水分别流入两级高压给水加热器。
高压给水加热器由高压缸抽气加热,疏水逐级回流送入除氧器,低压给水加热器由低压缸加热,疏水逐级回流送入冷凝器。
排污水经净化后排进冷凝器或除氧器,本设计采用排污水打回至除氧器方案。
各级回热器和再热器的蒸汽经合理分配,经过加热器后,蒸汽全部冷凝成疏水,整个系统电厂效率为30.94%。
设计时,假设蒸汽发生器蒸汽产量为1,根据选定的合理的参数值可求出给水泵的耗汽份额为6.61%,假设低压缸进口蒸汽份额为a,低压回热蒸汽、再热蒸汽、高压回热蒸汽、除氧器加热蒸汽份额都可以用a表示。
对除氧器列质量守恒、能量平衡方程即可求出a值,从而知道各设备的蒸汽分配。
利用各设备的蒸汽分配后可求出高压缸、低压缸比做功量,根据电功率要求可求出蒸汽发生器蒸汽产量,进而求出堆芯热功率,即可得出电厂效率。
对效率不满意时可调整合理调整各设备的运行参数,直至求出电厂效率满意为止。
1、设计内容及要求:1.1设计内容(1)确定二回路热力系统的形式和配置方式;(2)根据总体需求和热工约束条件确定热力系统的主要热工参数;(3)依据计算原始资料,进行原则性热力系统的热平衡计算,确定计算负荷工况下各部分汽水流量及其参数、发电量、供热量及全厂性的热经济指标;(4)编制课程设计说明书,绘制原则性热力系统图。
大亚湾核电站二回路系统图

大亚湾核电站二回路系统图一.蒸汽系统:1主蒸汽系统2汽轮机旁路排放系统2.1向冷凝器排放系统2.2向除氧器排放系统2.3向大气排放系统3汽水分离再热器系统(2个)功能:1.除去高压缸排气中约98%的水分2.提高进入低压缸的蒸汽温度,使之成为过热蒸汽3.1再热蒸汽系统3.2抽泣再热系统(来自高压缸)3.3汽水分离器3.4再热器放弃系统3.5再热器泄压系统5 汽轮机轴封系统功能:汽轮机启动时,向主汽轮机的高压缸,低压缸端部轴封,给水泵汽轮机端部轴封及汽轮机截止阀和调节阀密封供汽,防止空气进入气缸影响抽真空5.1压力控制器5.2分离器5.3轴封蒸汽凝汽器5.4轴封蒸汽凝汽器疏水箱5.5排气风机5.6调节风门5.7管线6汽轮机蒸汽和疏水系统功能:(1 向汽轮机高压缸公报和蒸汽2把高压缸排气送到汽水分离再热器3自汽水分离再热器想低压缸供过热蒸汽4启动时排除暖机过程中形成的水5连续运行时排除验证其流动方向分离出的水6在瞬态过程中排出饱和蒸汽形成的水)6.1蒸汽回路系统6.2疏水回路系统7 蒸汽转换器系统功能()8 辅助蒸汽分配系统二.给水加热系统(功能:(1 与冷凝器抽中控系统CVI和循环水系统CRF一起为汽轮机建立和维持真空2 将进入冷凝器的蒸汽凝结成水3 将凝结水从冷凝器热井中抽出,生涯后经低压加热器送到除氧器4接受各疏水箱来的水5 向其他设备提供冷却水和轴封用水)1凝结水抽取系统1.1三台并联冷凝器1.2三台凝结水泵1.3两个疏水接受箱1.4汽轮机疏水箱1.5凝结水过滤器1.6除氧气水位控制阀1.7再循环控制阀1.8冷凝器补水控制阀2低压给水加热器系统功能:利用汽轮机低压缸抽汽加热给水,提高记住热力循环的效率2.1凝结水系统2.2抽气系统2.3疏水系统2.4排气系统2.5泄压装置3给水除氧器系统功能:1 对给水进行除氧和加热,向主给水泵连续提供含氧量低于3ug/kg 的给水2 保证给水泵所需的净正吸入压头,并贮存一定水量3 接受其他部分来的疏水4 将不凝结的气体排放到主冷凝器或大气3.1 凝结水系统3.2加热蒸汽系统3.3再循环系统3.4排汽系统3.5卸压系统4主给水系统4.1汽动主给水系统(2台)4.2电动主给水系统5电动主给水润滑系统5.1润滑油回路5.2工作油回路5.3调节有回路6主给水流量控制系统6.1给水母管6.2给水调节站6.3给水流量测量三汽轮机调节系统1汽轮机调节油系统1.1调节油输送系统1.2油转送和输送系统1.3调节油处理系统1.4调节油负荷分配系统2 汽轮机润滑、顶轴和盘车系统2.1润滑油系统2.2顶轴油系统3汽机调节系统3.1微机调节器3.2操纵员终端3.3转速测量设备3.4汽机进汽阀4汽轮机保护系统4.1先导脱扣阀(2个)4.2危急脱扣阀4.3脱口引发装置4.4脱口复位装置4.5油回路5汽轮机排气口喷淋系统6蒸汽发生器排污系统7冷凝器真空系统7.1臭气系统(3)7.2真空破坏系统四常规岛冷却水系统1循环水系统及循环水过滤系统2循环水处理系统3辅助冷却水系统4常规岛闭路冷却水系统五发电机及其辅助系统1发电机2发电机钉子冷却水系统3发电机密封油系统4发电机氢气冷却系统5发电机励磁和电压调节系统。
压水堆核电厂二回路系统与设备介绍PPT课件( 31页)

4.2 核电厂汽轮机工作原理及结构
4.2.1பைடு நூலகம்汽轮机工作原理
蒸汽的能量转换过程: 蒸汽热能蒸汽动能叶轮旋转的机械能
级:完成由热能到机械能转换的汽轮机基本工作单元, 在结构上由喷管(静叶栅)和其后的动叶栅所组成。 分为冲动级和反动级。
1-主轴 2-叶轮
转子 3-动叶栅
4-喷嘴(静叶栅) 5-汽缸 6-排汽口
• 附属设备:主汽阀、调节阀、调节系统、主油泵、辅 助油泵及润滑装置。
现代压水堆核电厂汽轮机典型结构: • 冲动式四缸双流中间再热凝汽式饱和蒸汽汽轮机 • 一个高压缸,四个低压缸,均为双流式 • 四个高、低压缸转子通过刚性联轴器联接成一个轴系 • 高压缸每个流道有5个压力级 • 低压缸每个流道有5个压力级
主蒸汽系统与主给水系统和辅助给水系统配合,用 于在电站正常运行工况、事故工况下排出一回路产生的 热量。
向反应堆保护系统、安全注射系统和蒸汽管路隔离 动作提供主蒸汽压力和流量信号。
4.3.2 系统描述
• 核岛部分 三条主蒸汽管道,每条管道上有以下设备: 7个安全阀 三个动力操作安全阀,整定压力8.3MPa 四个常规弹簧加载安全阀,整定压力8.7MPa 向大气排放的接头 主蒸汽隔离阀 主蒸汽隔离阀旁路管线
4.4.3 系统主要设备
• 减压阀 15个排放控制阀,分别位于凝汽器蒸汽排放系统和除氧器蒸汽排 放系统,实现排放名义蒸汽流量的85%。
• 气动蒸汽排放控制阀 装于三根主蒸汽管道上,用于大气蒸汽排放控制系统。排放容量 为10%~15%额定容量。
• 消音器 安装气动蒸汽排放控制阀的管线上都配备一个消音器,以减小排 汽噪音。
• 半速机组与全速机组
4.3 主蒸汽系统
哈尔滨工程大学压水堆核电厂二回路热力系统设计设计讲解学习

专业课程设计说明书压水堆核电厂二回路热力系统核科学与技术学院2013 年6 月目录摘要 (1)1 设计内容及要求 (2)2 热力系统原则方案确定 (2)2.1 总体要求和已知条件 (3)2.2 热力系统原则方案 (3)2.3 主要热力参数选择 (5)3 热力系统热平衡计算3.1 热平衡计算方法 (7)3.2 热平衡计算模型 (8)3.3 热平衡计算流程 (9)3.4 计算结果及分析 (17)4 结论 (17)附录附表1 已知条件和给定参数 (18)附表2 选定的主要热力参数汇总表 (19)附表3 热平衡计算结果汇总表 (24)附图1 原则性热力系图 (25)参考文献 (26)摘要压水堆核电厂二回路以郎肯循环为基础,由蒸汽发生器二次侧、汽水分离再热器、汽轮机、冷凝器、凝水泵、给水泵、给水加热器等主要设备以及连接这些设备的汽水管道构成的热力循环,实现能量的传递和转换。
本设计对该热力系统进行拟定与热平衡计算,通过列出6个回热器和汽水分离再热器中的2级再热器的热平衡方程以及除氧器中热平衡方程和质量守恒方程和汽水分离中蒸汽总量守恒,由此得到一个7元一次方程组、一个4元一次方程组,和汽水分离中的一个一元一次方程,通过求解这些方程组和方程,可以得到各点的抽气量和各个管路中的流量与新蒸汽/产量D s 的数学关系,假定一个ηe,npp 并就可以由D s =(N e /ηe,npp)η1/[( h fh - h s ’)+(1+ξd )(h s ’- h fw )]算出D s ,由于各点的抽气量和各个管路中的流量与新蒸汽产量D s 的数学关系以同求解方程组得到进一步可以确定二回路总的新蒸汽耗量G fh ,进而的一个新核电厂的效率ηe,npp ’ =N e η1/[ G fh ( h fh - h fw )+ξd (h s ’- h fw )],由此得到ηe,npp 和ηe,npp ’的一一对应关系ηe,npp ’ =1/(6.708-1.1618/ηe,npp )。
核电压水堆二回路简述

核电压水堆二回路简述一、定义二回路系统(常规岛系统)是指以汽轮机为核心组成的热力系统和辅助支持系统。
二、功能利用一回路产生的高温高压蒸汽在汽轮机里面膨胀做功,将蒸汽热能转换成汽轮机的旋转动能(机械能),并带动发电机将机械能转换成电能。
为实现热能向机械能的转换,压水堆核电站二回路热力系统一般采用蒸汽动力循环。
它采用以朗肯循环为基础的再热回热循环,以提高循环热效率,增加核电站的热经济性。
三、热力系统的特征以大亚湾核电站二回路为例:其热力循环方式采用了一次中间再热、七级回热的饱和蒸汽朗肯循环。
主要由三台蒸汽发生器、两台汽水分离再热器、一台汽轮机(包括一个高压缸、三个低压缸)、三台冷凝器、三台凝结水泵、四级低压给水加热器、一台除氧器、三台主给水泵(一台电动给水泵、两台汽动给水泵)、两级高压给水加热器等组成。
四、核汽轮机的特点1)新蒸汽参数低二回路新蒸汽参数取决于一回路冷却剂温度。
为了保证反应堆的安全稳定运行,不允许一回路冷却剂沸腾(过冷水)。
即一回路冷却剂温度取决于一回路压力,而一回路压力应按照反应堆压力容器的计算极限压力选取。
因此,压水堆核电站的蒸汽参数普遍要比火电厂低很多。
例如,目前常规电站大型汽轮机的蒸汽初参数都在16.5MPa,538℃以上,一些超临界机组的蒸汽参数已超过25MPa,600℃。
而压水堆核电站汽轮机的主蒸压力通常为6—7 MPa,初温度为260℃-285℃。
2)新蒸汽参数在一定范围内反滑变化这取决于核电厂的稳态运行特性。
3)循环热效率低最先进的压水堆核电站大功率湿蒸汽汽轮机的循环热效率可达36% ,约为先进火电机组的73%左右。
4)理想焓降小湿蒸汽汽轮机的理想焓降比高参数汽轮机的小很多。
总焓降,核汽轮机约为943 kJ/kg ;常规火电亚临界机组约为1544 kJ/kg;超临界机组约为1733 kJ/kg 。
5)大多数湿蒸汽汽轮机中没有中压缸低压缸约产生汽轮机全部功率的2/3,低压缸相对内效率对机组经济性的影响更大。
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不增加电耗,运行可靠,但增 却段,使进入加热器的凝结水或给水先被疏
设一台水一水热交换器,使投 资增加,多用于对经济性要求
水加热,疏水的温度降低后再排出加热器。 大亚湾核电厂二回路第四级低压加热器
就在管束最底部设有疏水冷却区,传热面积
高的大型机组中。
占总传热面积的5.7%。
大亚湾核电厂二回路有两级高压
8.3.2 抽气系统
各级低压加热器的蒸汽来自低压缸抽汽。在从低压缸通 往加热器的抽汽管道上装有逆止阀和隔离阀,逆止阀的位置 尽量靠近抽汽口,以减少中间容积,防止汽轮机甩负荷时蒸 汽或水倒流入汽轮机;隔离阀位置靠近加热器端,防止加热 器传热管破裂或疏水受堵造或壳侧满水时倒流入抽汽管道。
大亚湾核电厂二回路一、二级低压加热器直接布置在凝 汽器喉部,这样大大缩短了抽汽管道长度,减小了湿汽容积, 降低了汽轮机超速的危险性,所以这种情况下抽汽管道上不 装逆止阀和安全阀。
d=5517.72×103kg/h/983.8×103 kWh=5.61 kg/
kWh
现代大型常规火电厂的汽耗率一般为3.0 kg/ kWh左 右。
(3)热耗率
【热耗率】是指汽轮发电机组每发出1 KWh电能所需 要的热量。它反映电站所产热量的能级大小。
蒸汽发生器产生的新蒸汽单位质量所含的能量为 2773.1 kJ/kg,进入蒸汽发生器的给水所含能量为 967.62 kJ/kg,则其热耗率为:
2、疏水泵系统
疏水泵系统是将回热加热器
壳侧的疏水由疏水泵升压后送入
凝结水或给水管路中。
为了保证热经济性,疏水在与
主凝结水混合时必须最接近于可
逆过程,即使两者之间的温差尽
可能小。所以用疏水泵将疏水送
入加热器之后(按主凝结水流动
方向)的主凝结水管道去的系统
的热经济性好。
这种疏水系统使主凝结水的
加热温度较高,最接近于热经济 最好的混合式加热器回热系统, 但由于疏水量不大,约为主凝结 水量的5%~15%,因而与主凝结 水混合后使主凝结水额外温升不 多,约0.5℃左右,所以这一系统 的热经济性仍比采用混合式加热 器的系统约低0.4%。
从安全角度讲,二回路的另一个主要功能是将反应堆衰变 热带走,为了保证反应堆的安全,二回路设置了一系列系 统和设施,保障一回路热量排出,如蒸汽发生器辅助给水 系统、蒸汽排放系统、主蒸汽管道上卸压阀及安全阀等就 是为此设置的。
控制来自一回路泄漏的放射性水平。二回路系统设计上, 能提供有效的探测放射性漏入系统的手段和隔离泄漏的方 法。
英国通用电气公司为 大亚湾核电厂提供的 二回路热力系统。
汽轮机采用一台双流 高压缸和三台双流低 压缸,采用两级再热 ,回热加热系统由4 级低压加热、两级高 压加热和一台除氧器 ,给水泵采用的是两 台50%容量的汽动给 水泵和一台50%容量
的电动离 再热器
对一个全部采用逐级自流的疏 水系统,高压加热器逐级自流疏 水至除氧器;对于除氧器前面几 级低加加热器,疏水最终导入凝 汽器。
这种自流疏水系统,不增添任何设备,系统简单,但经济 性差。这是由于从较高压力的加热器的疏水流到较低压力的加 热器时,部分闪蒸蒸汽就排挤了一部分低压加热蒸汽,即减少 了汽轮机的较低压力抽汽量。若保持汽轮机功率不变,势必增 加凝汽循环发电量,最后增加了在凝汽器中的热损失。同时, 疏水经过最后一级加热器排入凝汽器,热量被循环水带走,从 而又引起额外的热损失。若逐级自流的疏水,最后不排到凝汽 器,而是送入热阱或凝结水泵入口,则经济性会有所改善。
组成
二回路系统主要由饱和蒸汽汽轮机、发电机、冷凝器 (或称凝汽器)、凝结水泵、低压加热器、除氧器、给水 泵、高压加热器、中间汽水分离再热器和相应的仪表、阀 门、管道组成。 还包括主蒸汽排放系统、循环冷却水系统、控制保护系统、 润滑油系统等辅助系统。
其中大部分设备与火电站差不多。
典型热力系统介绍
凝结水和给水加热系统主要由凝结水泵、回热加热器 、疏水泵、除氧器、给水泵、疏水箱、疏水冷却器及 抽气排气管道、疏水管道及阀门等组成。
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
去蒸 汽发 生器
7A 6A
高压加热器 给水泵
4A
3A
2A
1A
低压加
热器
2B
1B
q=5.61×(2773.1-967.62)=10128.7 KJ/ kWh
现代大型常规火电厂的热耗率一般为8000 kJ/ kWh 左右。
8.2 主蒸汽系统(VVP)
主蒸汽隔离阀管廊 大气
辅助给水系统
安全阀
安全阀
安全阀 安 全 壳
隔离阀
大气 辅助给水系统
隔离阀
大气 辅助给水系统
4B
3B
2C
1C
凝结水—给水系统
凝汽器
凝结 水泵
8.3.1 回热加热器
表面式加热器通过金属壁将加热蒸汽的凝结放热量传递给凝结水或给水, 因有传热 阻力, 一般不能将水加热至加热蒸汽压力下的饱和温度。加热蒸汽压力对应的饱和 温度和加热器出口水温之差称为端差。
混合式加热器可将水加热至蒸汽压力下的饱和温度, 即无端差, 经济性好; 由于没有 金属传热面分隔, 结构简单, 并能去除所含气体, 除氧器就是一个混合式加热器。
有独立的疏水冷却段。
低压给水加热系统的功能是利用汽轮机低压缸抽汽加热凝 结水,以提高循环热效率,共有四级低加。
高压加热器利用高压缸抽汽加热给水,以提高循环热 效率。
共有两级高加。 回热系统中的热交换设备主要是给水加热器和除氧器。给
水加热器一般为表面式热交换设备。 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。 凝结水经进口水室流入换热管束被蒸汽加热,经出口水室 流出完成加热过程。 加热器传热效率与加热器的传热面积、传热管子的清洁度、 给水流速、加热蒸汽和给水的温度等因素有关。 一般把位 于凝结水泵以后和除氧器以前的给水加热器处于凝结水泵出 口压力下工作,称为低压给水加热器;位于主给水泵出口以 后的给水加热器处于给水泵高压力下工作,称为高压给水加 热器。
加热器。 两级高压加热器还分别接
受汽水分离再热器的第一级、第二级
再热器的疏水和排放蒸汽,回收了热
大亚湾
核电厂
二回路
有两级
高压加
量。
热器。 两级高 压加热
器还分
别接受
汽水分
离再热
器的第
每台高压加热器配置一个疏水接
一级、 第二级 再热器 的疏水
第3、4级复合式低压给水加热器 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
表面式加 热器多用U 形管作为
传热管的 管壳式加 热器
表面式加热器
第1、2级复合式低压给水加热器 所谓复合式加热器是指第1级和第2级低压给水加热器组合在一个共同的壳体内。每台 机组有结构完全相同的三台复合式第加1、热2器级,复分合别式布加置热在器三个冷凝器内。每台复合式加 热器外壳内包容着两级用内壳体分隔开的U形管加热器,每级都是双流道U形管表面式 热交换器。给水在U形管内流动,加热蒸汽在U形管外侧流动。
该系统的基本特征是凝汽器真空除氧,在给水泵上游 没有单独设置除氧器,这种设计在西屋公司二回路设 计中经常被采用。
该机组设有三级低压加 热器、三级高压加热器 、一级除氧器,具有汽 水分离和二级再热。汽 轮机组采用一台双流高 压缸和两台双流低压缸 配置,给水泵采用的是 电动离心泵。
回热加热器的疏水按逐 级自流方式,高压加热 器的疏水按逐级自流汇 入除氧器,低压加热器 疏水逐级自流最终汇入 凝汽器。
汽轮机采用的是一台双流高压缸和三台双流低压缸配 置,串联在一根轴上,来自新蒸汽母管的主蒸汽管道 经主汽阀和调节阀进入汽轮机,主汽阀用于停机时切 断蒸汽供应;调节阀则用于按电网负荷的要求调节进 汽量。从主蒸汽母管有一旁路管线与汽轮机并联,当 电网阶跃大幅度降负荷或甩负荷时,蒸汽经此旁路管 线排往凝汽器。
采用疏水泵使得系统复杂,投资增 加,耗厂用电,维修运行费用提高。因 此,一般在低压的热器末级或次末级使 用。例如,我国大亚湾核电厂,二回路 系统第3、4级低压加热器的疏水经疏水 泵送入第3、4级低压加热器之间的凝结 水管道中。
3、疏水冷却器系统
为了减少疏水逐级自流存在
的排挤低压抽汽量所引起的作
功能力损失,可配置疏水冷却
器。
疏水冷却器系统借助主凝结
水管内孔板造成压差,使部分
主凝水进入疏水冷却器吸收疏
水的热量,使疏水温度降低后
再进入下一级加热器中,减少
了疏水排挤低压抽汽所引起的 有时将疏水冷却器与加热器放置在一个壳
热损失。
体内(有时称为内置疏水冷却器),正象前
这种系统没有增加转动设备, 面所述的那样,在壳体一方设置一个疏水冷
用于高压加热器的抽汽来自高压缸,抽汽管线上设有逆 止阀和隔离阀,设置原则与上述低压加热器的相同。
8.3.3 疏水系统
加热蒸汽在加热器或管道内的凝结水称为疏水。这里讲的 疏水指加热器壳侧的凝结水。疏水方式有采用逐级自流的连接 系统、采用疏水泵的连接系统和疏水冷却器系统。
1、逐级自流疏水系统
表面式加热器的疏水利用相邻 加热器之间的压力差,将抽汽压 力较高的加热器内的疏水逐级自 流至相邻压力较低的一级加热器 中,这样的疏水系统称为逐级自 流疏水系统。
核电厂二回路系统
第八章 核电厂二回路热力系统
8.1 概述 8.2 主蒸汽系统 8.3 凝结水和给水回热加热系统 8.4 给水除氧系统