AP1000_第三代核电_屏蔽主泵与湿定子主泵结构特点分析_江笑克
第三代核电机组AP1000在停堆大修方面的优势应用
第三代核电机组AP1000在停堆大修方面的优势应用摘要：AP1000第三代核电机组的先进性体现在使用成熟技术的基础上，在设计上采用了非能动的安全系统，加强了预防和缓解严重事故的措施，提高了电站的安全性；同时，由于非能动技术的使用，使得电站的辅助设备大大减少，减少了故障的概率，提高了安全性；另外，由于核级设备的减少，对核电机组大修安排方面的制约降低，更加灵活的安排核电机组的换料停堆大修，将大幅缩减大修工期。
关键词：AP1000；非能动；换料停堆大修1．前言AP1000为第三代非能动核电站，是目前应用非能动理念的代表者。
鉴于AP1000机组的非能动特性，在设计及电站运营上，必然与第二代核电机组存在较大差异；非能动技术的引入，大幅度简化了系统设备。
根据AP1000机组设计大修时间为17天或更短，因此本文将重点研究AP1000非能动核电机组较传统二代压水堆核电机组（本文以M310为例）在机组停运大修方面的优势。
2．AP1000机组在大修中的优势应用2.1总体设备数量减少AP1000的设计理念简单，厂房规模缩小，系统设置简化，工艺布置简化，管道交叉减少。
相应使设计工作量减少，设计接口更易于控制和管理。
很多动力设备被取消，取消了应急动力电源。
AP1000的简化非能动设计大幅度减少了安全系统的设备和部件，与正在运行的M310电站设备相比，阀门、泵、安全级管道、电缆、抗震厂房容积分别减少了约50%，36%，83%，87%和56%，同样在大修期间的检修项目将大幅度减少；同时便于采购、运行和维护。
2.2 低低水位阀门M310机组低低水位阀门约230个左右，平均每次大修低低水位阀门检修数量为20-30个左右，且即使通过中长期优化某次大修无低低水位，但因阀门、管道等新增缺陷可能性大，所以无低低水位大修在二代核电机组里实现难度较大。
AP1000机组因采用非能动设计理念，阀门数量大幅度减少，其中低低水位阀门数量在60个左右，平均每次大修低低水位阀门检修量为5-7个左右；同时因管道排布、阀门数量少，可以通过冰塞的方式进行低低水位阀门的隔离检修，从而取消堆芯全卸料后的排水到低低水位、低低水位检修和检修后一回路充水的工作。
AP1000核级泵应用浅谈
设过 程 中成长起 来的核 电泵厂家面 临的将会是一个 前所未有的严峻形 式。据 了解 ， 面 对这种情况 已经有
Ｅ Ｐ Ｒ 堆 型等。根据 国家核 电发展规 划 ，后 续开工建设 的核 电堆 型极有
可 能以ＡＰ１ ０ ０ ０ 堆 型为 主 。下面 根 据ＡＰ １ ０ ０ ０ 堆 型介 绍一 下相 关泵 设 备的情况 。
波 罗公司及深蓝泵业 公司等一 批核
术 ，精 简 了很 多 对 安 全 重要 的能 动 系统 及 其设 备 ，Ａ Ｐ １ ０ ０ ０ 堆型中 划分 为核级 的泵仅有 反应 堆冷却剂 泵 （ ４ 台／ 机组 ）和正 常余热排 出泵 （ ２ 台／ 机组 ） ，而其 他非核 级泵按 工业标准设 计、制造 ，除了部分需
Ａ Ｐ １ ０ ０ ０ 核级泵应用浅谈
深圳 中广 核工 程设 计 有 限公 司 上海 分公 司 江笑 克
‘ ‘ Ａ Ｐ １ ０ ０ ０ 堆型中使用的核级泵设备相对于其他堆型骤减 有 关厂家 已开
，
始谋划转型 ， 将产品线向其他方向延伸。
， ，
ＡＰ Ｉ Ｏ ０ ０ 为第三代先进非能动
耐 辐照 。
级泵供 货商 ，并且在 国内其他核 电 机组 的建设过程 中积 累了一定的供 货 经验 ，后续正常余热排 出泵的 国 产化 将是水到渠成 的事情 ，但是 因 此行业竞争将 会非 常激 烈。 综上所述 ，如果 后续 国家重点
ＡＰ １ ０ ０ ０ 反应 堆冷 却 剂泵 采用
表 ，ＡＰ１ ０ ０ ０ 堆 型 则以 浙江 三 门 、
力推ＡＰ Ｉ Ｏ ０ ０ 堆型在国内的建设，
由于ＡＰ １ ０ ０ ０ 堆 型 中使用 的核 级泵
AP1000第三代核电站主泵RCP
AP1000第三代核电站主泵RCP
第三代核电 2009-09-29 16:49 阅读52 评论0
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AP1000第三代核电站主泵RCP简介：
1. AP1000：有4台屏蔽主泵。
主泵的水力部件如叶轮、扩压片及与扩压片相边的结构直接安装在电机单元上，中间没有联轴器，电机定子和转子均包容在与主回路连通的承压边界内，电机为立式、水冷、鼠笼感应式电机，其定子绕组和转子铜棒均由非磁合金与主冷却剂隔开，形成屏蔽式结构。
电机电源与变频器相连，在232℃以下，主泵转速可调，在232℃以上，变频器被旁路，主泵以恒定转速运转，利于减少启动前的电力消耗，改善电机的启动性能，降低电机启动时对设备寿命的消耗。
2. M310：3台100/D型主泵，轴封式主泵，三级密封，风冷鼠笼三相感应电机，通过联轴器与水泵相连，
水泵推力由电机的推力轴承承受，通过轴封注入水和热屏冷却水冷却主泵轴承和轴封等装置。
3. 主泵部分参数：
参数AP1000 M310
数量 4 3
额定功率 5.15MW 6.5MW
额定流量17880m3/h 23790m3/h
扬程 11.1bar 9.7bar。
核电厂AP1000主给水泵调试过程的主要问题分析及处理
1） 给水泵的驱动方式采用电动驱动方式； 2） 给水流量控制采用调节阀控制，给水泵的
选型采用定速给水泵；
3） 给水泵的配置方式为3台给水泵并列运
行，无备用泵。
13给水泵的技术参数
给水泵的主要技术参数详见表1。 表1给水泵主要技术参数
主给水泵
前置泵
型号
卧式单级双吸叶轮泵 卧式单级双吸叶轮泵
数量/台
3
3
压头/ m
595
190
设计流量/（m'/h）
2900
2900
最小流量/（m3/h）
1100
1100
设计温度/无
190
190
运行温度/弋
177.3
177.3
转速/(r/min)
4660
1500
2给水泵系统
2.1给水泵系统流程
从除氧器来的水经过前置泵入口电动隔离阀、 滤网进入前置泵，经过前置泵升压后进入主给水 泵，经出口逆止阀和电动隔离阀送往主给水母管，
连。齿轮箱为增速齿轮，从1494 r/min增至 4750 r/min,泵及齿轮箱安装在公用底板上。
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2019年第Leabharlann 期115联轴器岀于防地震考虑，电机两端的联轴器采用齿轮 式联轴器，齿轮箱与主泵之间的联轴器采用弹性叠 片式联轴器，齿轮式联轴器中注入油脂润滑。为防
止轴电流，齿轮式联轴器采用10 mm绝缘板（耐压 1万伏的树脂）。
1.1.3 电机
给水泵电机为双轴伸电机，一端带前置泵，另 一端通过升速齿轮箱带主泵。电机两端各有一个支 持轴承，每个支持轴承有两个轴瓦，每个轴瓦各有
一个电阻测温元件。给水泵电机额定电压为10 kV, 频率为50 Hz。
第三代核电技术与AP1000先进核电机组
第二章 什么是核电的第一、 二 、 三 、 四代
2 . 1 核电发展简史 自 1 954 年 . 前苏 联建成电功率为 5兆瓦的实验性核电站以来，核电技术的发展可以划分为 第 一 、 二、 三 、 四代。
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核电技术商业应用{建造) 第三代
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第三代核电技术与AP 1000先进核电机组
截至 2009年1 月 底 中 国 大陆运行和在建的商用核电机组
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国家核电 SNPTC
第三代核电技术与 API000先进核电机组国熏穰源自 SNP冒冒:国家核电技术公司
二00九年二月
国军履理
SNPTC
第三代核电技术与AP1000先进核电机组
目
录
第 一 章 核电的优点及国际. 国内 发展简况 . . . . . .. . . .. . . . .. . .... . . . . . . ...... . . . . .. . . .. . 2 第 二章 什么是核电的第一、 二、 三 、 四 代..... . . . . . .………………. . . . . . . . . . . . . . . 7 第 三 章 为什么 第三代核电技术是当今国 际上核电发展的主流. . . . . . . . .. . . . . . . . . . . .. . . . . . 1 1 第 四 章 第三代与第二代核电厂在安全上 的主要 差别.... ... . . . . . . .. .. . . . . . . . . . ..... . . . . 1 5 第 五 章 为实现第三代核电安全目标的两种设计患路 . . . . . . . . . . . . . .0. . .. . . . . . .……. . . .. 1 8 第 六章 APl∞0核电厂的基本特点 . . . . . .. . .. . . . . . . ... . . . . . . .. .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 第 七章 AP1000核电厂的技术成熟性. . . . . . . .. . . ... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . .25 第 八章 AP10∞核电厂的安全性 . .. . . .. . . .. . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . ... .34 第 九章 AP1000核电厂的经济性.. . . .... . . . . . . . . . . . .... . .. . . . . . . . . . . . ...... . . . . . .....38 第 十章 引进AP 1∞0先进核电技术是国家的战略决策 . . . . . . .. . . . . ... . . . ........ . ... . . ...40 第 十一章 . "第三代核电自主化依托项目 . 进展情 况 . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . .44
AP1000屏蔽泵的应用分析
doi：10.3969/j.issn.1000-7229.2010.11.023
所有的转动部件，消除了泵轴封系统[3-4]，泵壳和电机 的定子外壳提供了防止反应堆冷却剂以及其他放射 性材料泄漏到安全壳大气中的一道屏障。以下介绍 AP1000 屏蔽泵用于核电站的优势与不足。
一方面，飞轮被密封在泵壳内，限制了飞轮的直 径；另一方面，飞轮在冷却剂中高速旋转，水摩损耗大， 也使飞轮直径不能够太大。在保证机械强度的前提 下，为了以较小的尺寸获得较大的转动惯量，对飞轮结 构进行了改进，将其质量块由整圆盘叠片改为分瓣扇 形块。尽管如此，主泵转动惯量仍然偏小。 3.3 无防逆转装置
1 AP1000 屏蔽主泵构成
1.1 水力机械部分 AP1000 屏蔽主泵的结构如图 1 所示。AP1000
屏蔽主泵由水力机械部分泵和驱动部分电机组成 。 [5] 泵由泵壳、叶轮和导叶等部件组成，直接安装在电机 单元上，中间没有联轴器。由于电机的转子和泵的叶
0 引言
AP1000 压水堆一回路系统由 2 个并联环路组 成，每个环路由 1 台蒸汽发生器、1 条热段主管道、2 条 冷段主管道和 2 台反应堆冷却剂泵（也称主泵）组成， 另有 1 台稳压器连接到其中的 1 个环路的热管段。主 泵的功能是将高压、高温状态下的反应堆冷却剂升 压，克服系统阻力，完成在堆芯、冷却剂环路和蒸汽发 生器之间的循环。
（2）去掉了轴密封及相关辅助系统，简化了机组 运行，减少了泵的维修工作量，例如没有联轴器，因此 机组对中问题也不存在。
（3）消除了飞轮破裂引起的飞射物损坏安全壳， 简化主泵支撑系统内其他设备的可能性。
（4）采用水润滑轴承（不采用油润滑），消除了油 润滑带来的火灾隐患，提高了核电站的安全性。
第三代压水堆核电站AP1000简介1
1200MWe 电厂可利用率 1117MWe 堆芯熔化频率 3415MWt 大量早期释放频率
AP1000主要系统构成
反应堆和反应堆冷却剂系统 专设安全设施 反应堆辅助系统 蒸汽动力转换系统 电气系统 仪表控制系统
核蒸汽供应系统示意图
核电站是利用核裂变反 应产生的能量来发电。 它大体上可分为两部分： 一部分是利用核能产生 蒸汽的核岛，包括核反 应堆和一回路系统；另 一部分是利用蒸汽发电 的常规岛，包括汽轮发 电机系统。 由反应堆、一回路、 二回路实现着： 核能→热能→机械能 →电能的转换 核能以热能的形式释 放出来，被流经反应堆 的一回路高压冷却水带 走，水在堆芯中吸热， 温度升高后流出反应 堆，流经SG将热量传给 二次侧给水，降温后的 冷却水由主泵送入反应 堆不断地循环。SG二次 侧水受热后蒸发成饱和 蒸汽，通过主蒸汽管道 送往汽轮机，推动汽轮 机转动，带动发电机发 电。
系统可靠性 操纵员可不干预时间
AP1000主要特点---简化
厂房、设备布置简化－－缩短建造周期
●
第二代核电站的安全系统是能动系统，它包括数量较多的泵、 安全级阀门以及相应的管道，应急柴油机，换料水箱，安全级 支持系统（通风系统、设备冷却水系统）等组成。大部分设备 都布置在安全壳外的辅助厂房内。
●
第三代AP1000核电站的安全系统是非能动系统，它仅由5只水 箱以及相关的安全阀门和管道组成。全部设备都布置在安全壳 内。
前言
固有安全性主要体现在：
① 自然的安全性：自然科学法则，事故时能控制反应性或自动终止裂 变，确保堆芯不熔化。 ② 非能动安全性：建立在惯性原理、重力法则、热传递法则等基础上 的非能动设备（无源设备）的安全性，既安全功能的实现毋需依赖 外来的动力。 ③ 后备的安全性：由冗余系统的可靠度或阻止放射性物质释放的多重 屏障提供的安全性保证。
AP 1000核电厂叶片可调式循环水泵结构原理及特点分析
工业技术科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald141三门核电一号机是全球首台A P1000机组，其电厂循环冷却水采用一次循环冷却供水方式，循环水取自三门湾，经过热交换器后排入三门湾。
该系统采用2×50％循环水泵配置，单台循环水泵流量139 800 m 3/h，扬程16.2 m，转速164 r p m，轴功率7700 kW，进口直径4800 m m，出口直径4100 m m，如果一台循环水泵停运或跳闸，在设计海水温度的情况下，机组出力下降到96％额定功率。
循环水泵由日本三菱高砂制作所设计制造，为立式混流泵，且叶片角度可调，在国内核电厂尚属首例。
叶片角度可调实现了冬季循环水泵可以在较小流量下运行，从而降低了泵的功率，减少厂用电量，从而达到节能的目的。
该文将简单介绍循环水泵机构特点，保证机组今后的经济安全运行。
1 循环水泵结构概况该循环水泵是单级、浸入式、可调叶片角度的立式混流泵，其结构主要包括吸入口，出口弯管，出口管，泵轴，叶片及径向轴承、轮毂及联轴器，循环水泵结构如图1所示。
泵轴及电动机周均为空心，其中电机顶部装有控制杆。
电动机轴装有连杆，用于叶片角度控制的叶片控制单元安装在电动机的顶部，如图2所示。
液压油系统由油单元、叶片控制单元、叶片控制机构及附属管路组成。
联轴器联接电机与泵，其被活塞及活塞环分成上下两个油室。
活塞的下部连接在控制杆上，活塞的上部连接有电机连接杆及油管。
叶片控制单元的油使控制杆作向上或向下运动从而调整叶片角度，推力轴承安装在电动机上，机架承受电动机及泵转子自重及运行时产生的轴向力，泵的转子径向力由橡胶导轴承承担。
2 叶片安装角调整的液压油系统组成液压油系统由油单元、叶片控制单元、叶片控制机构及附属管路组成。
2.1 油单元油单元安装在电机附近由油箱、冷油器、安全阀、过滤器及油泵组成。
油单元供应液压油至叶片控制单元。