浅谈压水堆核电站AP1000屏蔽式电动主泵
AP1000堆型核电厂主给水泵容量选型分析
关 键词 ： 核 电厂 用泵 ＡＰ１０００堆 型 给水 泵 容量 中图分 类号 ：ＴＨ３１１ 文献 标识 码 ：Ａ
引 言
推荐给水系统宜配置 ３台电动给水泵组 ，单台泵容
。量应为给水总流量的５０％。
ＡＰＩＯ００堆 型核 电厂反 应 堆 由美 国西 屋公 司设
１．３ 大 中型火 力发 电厂设 计规 范
量选 型 要 求
案 ：
（１）３ｘ３３．３％方案 ，单泵跳闸时 ，其余两台泵
１．１ 先进轻水堆用户要求文件
承担 ７０％的给水流量 ；
美国《先进轻水堆用户要求文件》（非能动电厂 ）【１］
（２）４￣３３．３％方案 ，单泵跳闸时，启动备用泵；
要求 ，对于压水堆核电站 ，正常运行时，每台给水 泵输送 ５０％的给水流量 ，当一 台给 水泵故 障时 ，
行 ７０００ ｈ考虑 ，单 台给水泵 的非计划停运小时约
为 ８．４ ｈ。
对 于方案 １（３￣３３．３％），平均每年每台机组 给
水泵 的停运 时间为 ２５．２ ｈ；对于方案 ４（２￣５０％），
平均 每 年 每 台机组 给水 泵 的停 运 时 间为 １６．８ ｈ。在
３ 经济性分析及技术性分析
余两台主给水泵要求能够承担 ７０％给水流量 ，机组 单台容量应为最大给水消耗量 ５０％的汽动给水泵 ；
功率相应降低至 ７０％负荷运行 ，但会存在经济损失。 或配 置 １台容量 为 最 大给水 消耗 量 １００％的 汽动 给
为 提高 国内 自主化 建设 ＡＰＩＯ００堆 型核 电厂设 水泵 。
２０１８年第 １期
小 番柱 采
·４７·
表 １ 给水泵主要 技术参数
根 据表 ２中 的分析 ，大 容量 机组 给水 泵组 的非
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。
对AP1000屏蔽电机主泵关键部件的质量控制
《装备维修技术》2021年第10期—31—对AP1000屏蔽电机主泵关键部件的质量控制何宇佳（哈尔滨电气动力装备有限公司，黑龙江 哈尔滨 150000）AP1000核电反应堆冷却剂泵也称之为主泵，是目前实践中利用的重要设备，其工作状态对实际工作效果有显著的影响，所以在工作实践中对主泵的具体使用状态以及应用效果进行分析有突出的现实意义。
基于目前的研究可知，主泵在实际应用中的效果发挥和关键部件的质量控制效果有显著的关联，如果关键部件的质量控制效果达不到预期的需要，主泵的应用实践效果以及安全性等会大打折扣。
1主泵关键部件质量控制的影响因素在核电生产中，主泵的利用有着非常突出的价值，所以做好主控应用的控制现实意义显著。
基于主泵运行实践做分析可知在主泵运行过程中发挥关键作用的是关键部件，因此主泵运行控制的关键便转移到了关键部件的质量控制方面。
基于生产实践进行总结，主泵关键部件质量控制会受到如下几个因素的影响。
首先是生产环节的影响[1]。
主泵的关键部件是比较多的，且发挥着重要的作用，因此在生产实践中需要对各个环节进行控制，否则会出现生产瑕疵，这种问题对于主泵关键构件的应用价值来讲非常不利。
就目前的主泵关键部件生产分析来看，对生产质量产生主要的影响因素有：1）设计。
设计目标和要求的不明确会导致部件本身的设计存在问题。
2）生产准备。
在生产过程中，准备工作的不完善会导致生产细节产生问题。
3）生产过程控制。
在生产过程中，设备的应用控制、材料的掌控等也会导致问题发生。
总之，生产环节对主泵关键部件的质量控制影响是不容小觑的。
其次是组合安装环节的影响。
在关键部件高质量生产工作结束之后，其要发挥实践效果，还需要通过组合与安装。
在组合与安装中，影响质量的主要因素为：1）组合安装设计工作。
在不明确部件特性的基础上做组合安装设计，相应的安装方案制定会与实践不符，这会导致最终的应用问题[2]。
2）组合安装的规范。
在组合安装的过程中，施工人员的操作规范性和专业性会对最终的组合安装效果产生显著影响。
核电站屏蔽电机主泵故障分析及监测系统改进建议
摘要：主泵是核电厂的关键设备，其稳定可靠地运行对提高核电厂的安全性、可靠性有着重要意义。
近年来，国内核电站开始使用屏蔽电机主泵。
然而，核电站仅采用单参数阈值监测的方式对屏蔽电机主泵进行监测，不能满足故障诊断的需要。
为此，在对屏蔽电机主泵典型故障进行分析的基础上，根据核电厂的实际需求，对监测系统提出了改进建议。
关键词：核电站；屏蔽电机主泵；故障；监测系统0引言AP1000核电站中采用的屏蔽电机主泵在国内核电站中的应用尚属首次。
主泵若出现故障会触发反应堆停堆，对于核电厂的可靠运行有着重大影响。
屏蔽电机主泵结构复杂，不易现场拆解和查找故障。
因此，对其运行状态进行有效监测并进行故障诊断，可以有效提升主泵维护效率，避免屏蔽电机主泵出现故障，引起不良后果。
1屏蔽电机主泵简介屏蔽电机主泵的主要结构特点是，泵和电机都被密封在一个被泵送介质充满的压力容器内，由一个电枢绕组提供旋转磁场并驱动转子，取消了普通离心泵的旋转轴密封装置，只有静密封。
屏蔽套将电机的定子和转子隔开，电机通过转子与定子之间的循环介质对其进行冷却。
其主要结构示意图如图1所示。
屏蔽泵由于不需要动密封，完全实现了零泄漏，具有安全性高、结构紧凑、运行稳定的优点。
其主要缺点在于：（1）由于屏蔽套的存在，泵工作效率较低；（2）电机绕组温度运行较高，对绕组绝缘不利；（3）屏蔽泵完全密封，从外部难以判断其轴承磨损等情况，不便于设备维护。
2典型故障分析尽管屏蔽电机主泵在国内核电站刚开始应用，但屏蔽泵在化工行业中的应用已经较为广泛，工业领域对其故障的分析已经积累了不少经验[1-3]。
下面笔者结合上述屏蔽电机主泵的结构特点，对其典型故障进行分析。
2.1 转子质量不平衡质量不平衡是旋转机械最常见的故障，大多是由转轴质量偏心造成，在轴承上产生动载荷，使设备发生振动。
其振动频率一般与旋转频率相同，因此其振动信号频谱的典型特征是基频振动占比很大，高频振动占比较小。
当主泵转速一定时，振幅或相位变化比较平稳，转轴的轴心轨迹为偏心率较小的椭圆。
浅谈压水堆核电站AP1000屏蔽式电动主泵
１ 反应 堆冷却剂 系统 简述
一
压 力 容器
图 １ ＡＰ１０００一 回路 系 统 布 置 图
表 １ 一回路系统主要参数
参 数 冷 端 数 量 （个 ） 热 端 数 量 （个 ） 堆 芯 出 口压 力 （ＭＰａ） 堆 芯 出 口温 度 （℃ ） 堆 芯 入 口压 力 （ＭＰａ） 堆 芯 入 口温 度 （℃ ） 每 环 路 最 佳 估 算 流量 （ｍ ／ｈ）
数 值 ４
ｌ５．５Ｏ ３２１．１ １５．９３ ２８０．７ ３５７７２．１
ＡＰ１０００反 应 堆冷 却 剂 系 统 借 鉴 了美 国 ＡＰＰ— ＣＥ公 司开发 的两 环路压水堆 的设计 ，主 回路 由 ２ 个 并 联 环路 组 成 ，每 一 个 环 路 由一 台蒸 汽 发 生 器 、 一 条热 段 主 管道 、２条冷 段 主 管 道 和 ２台并 联 的主 泵 组成 ，另 有一 台稳 压 器联 接 到 其 中的一 个 环路 的 热管段。ＡＰ１ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ０００蒸汽发生器为立式 、倒 ｕ形管型蒸 汽 发生器 ｂ】。 主泵 采用 无 轴 封 的屏 蔽 式 电动 主 泵 ， 其一 回路 系 统 主要参 数 见表 １所 示 ］，一 回路 布置 见 图 １。
２００８年第 ４期
，Ｊ．番柱 采
维普资讯
浅谈压水 堆 核 电站 ＡＰ１０００屏蔽式 电动 主泵
张 明乾 刘 昱 李承 亮
（中广 核工 程设 计 有 限公 司 上海 分公 司 ，上 海 ；２０００３０）
摘要 ：综合介绍美 国西屋公司第三代先进压水 堆 ＡＰ１０００屏蔽式电动主泵的主要技术特点 ，通 过对屏蔽式 电动主泵 功能及 机械 结构方面的介绍 ，探讨 其设 计上 的独特优 点，分析评估此泵在我国技术转让过程 中存在 的潜在 风险 。