【核电站】辅助给水系统(ASG)

§1.3.4 辅助给水系统（ASG） 一． ASG的功能 1． 正常功能 ASG为失去主给水供应时向SG二次侧提供给水的后备系统。 在下列情况下ASG可代替主给水系统ARE： — 反应堆启动和RCP升温； — 热停堆； — 向冷停堆过渡，RRA投运之前。 此外，ASG的电动泵用于SG二次侧的充水和保持水位（初次充水和冷停堆后的再充水），ASG的除氧器装置用于向ASG和REA系统的贮水箱供应除盐、除氧水。 2． 安全功能 当正常给水系统（CVI,CEX,ABP,ARE）之一失效时，ASG投入运行，以排除堆芯余热，直到达到RRA可投运的状态为止。余热通过GCT排放。 二．系统描述 辅助给水系统（ASG）的主要设备是：贮水箱，泵子系统,带有流量调节的给水管路和除气设备。 1．辅助给水贮存箱ASG 001 BA的特性 ASG 001 BA的顶部是以氮气覆盖的，压力维持在表压0.01-0.012MPa之间。 该水箱的温度通常由除氧器保持在7℃--50℃之间，当温度低于7℃时有低温报警，当温度高于50℃时有高温报警。 ASG 001 BA的水位是不进行控制的，按照运行的类型，可以在高高水位和低低水位间变化： 低低水位时的水容积为56 m3（有报警信号）。此时，如果不能用新的给水向水箱供水，则必须立即手动停运MAFP（ASG 001/002 PO）及TAFP（ASG 003/004 PO），否则接着就可能发生泵的汽蚀； 低水位时的水容积为525 m3，对应于由热停堆向冷停堆过渡所必需的有效安全压头（有报警信号）； 高水位时的水容积为790 m3，对应于正常的贮水量，可提供额定有效压头。高高水位时停止充水。 ASG 001 BA的充水及补水水源有： — CEX系统。这是第一选择水源。应尽可能从另一机组的凝结水抽取泵的CEX连接口，或者从本机组（若CEX可以运行）向水箱充水或补水。这种操作方法的好处是比较快，而且留下除氧器供可能出现的REA需求时使用。 — SER的水经除氧器除气后向水箱供水。 -- SER的水直接向水箱供水。这种情况仅适用于比较紧急的工况。 ASG 001 BA的正常贮水量的设计依据见下表 失去主给水 （工况Ⅱ） 失去厂外电源 （工况Ⅱ） 主给水管道破裂 （工况Ⅳ） 破口隔离前的时间/h 经过破口失去的水容积/m3 热停堆工况的时间（运行人员延迟+加硼）/h 这段时间内所用的水容积/ m3 ____ ____ 2h 204m3 ____ ____ 2h 144m3 0.5h 100m3(200m3/h) 2.5h 305m3

把反应堆冷却至RRA工况的时间/h RRA准备的时间/h 在这些时间内所用的水容积/ m3 4h(28℃/h) 1.25h 364m3 7.5h(15℃/h) 1.25h 375m3 4h(28℃/h) (无准备) 283 m3 要求的总容积/ m3 568 519 588 可供使用的容积/ m3 790 790 790 自主时间/h ＞7.25 ＞10.75 ＞6.5 * 包括前面提到的破口隔离前的时间。 * 包括前面提到的经过破口流失的水容积。 2．辅助给水系统是压水堆核电厂专设安全设施之一。为满足单一故障准则，ASG系统设计有两个系列，每个系列各有一台电动泵和一台汽动泵，容量均为100%（相对于一台蒸汽发生器），流量各为91m3/h,每台泵的出口个有一个小流量隔离阀和一个给水流量调节阀，正常时这两个阀是全开的。当有ASG的启动命令时，启动泵的同时还发出开启流量调节阀的命令，ASG起动后，可以在主控或远距离停堆盘上手动操纵流量调节阀，以控制蒸发器的水位。A列和B列有连接管线，使A列和B列可以相互备用。正常时是隔离的，当某一列失效时，开启连接阀，由另外一列向两台蒸发器供水。 3． ASG系统还有一台除氧器，是两台机组公用。用于ASG001BA的初次充水和补水，也用于REA001/002BA的初次充水和补水。除氧装置能使ASG给水中溶解氧的总含量保持在0.1ppm以下。 三．ASG启动信号的产生 为便于下面的叙述，首先说明几个缩写符号的意思。他们是： MFP：电动主给水泵，即APA系统的泵； TAFP：汽动辅助给水泵； MAFP：电动辅助给水泵。 1． 安注信号 安注信号直接启动两台MAFP。同时,安注信号使MFP跳闸并且隔离ARE的主阀和旁路阀。MFP的跳闸信号（延时5S）确认两台MAFP的启动。 2． 某台蒸汽发生器高高水位（P14 出现） 当蒸汽发生器水位太高时，旋叶式分离器及干燥器将无法正常工作，蒸汽可能带水进入汽轮机，导致汽轮机叶片损坏。当蒸汽发生器水位达到窄量程75%时，出现P14信号，触发汽机脱扣，MFP跳闸和ARE的主阀及旁路阀关闭等。主给水泵的跳闸信号（5S后）将触发两台MAFP启动。 3． MFP跳闸 来自给水回路的信号引起MFP的跳闸。在确认MFP跳闸之后，两台MAFP将自动启动。 4． LGA/LGB母线电压低 当LGA/LGB电源丧失时，凝结水泵停转，则一回路的过热将很严重。电压降低是通过对凝结水泵供电系统母线（LGA,LGB）的测量而获得的。 如果凝结水泵的供电母线失电（U=0.65Un），一定时间延迟（6s）后，两台MAFP启动。 5． 主泵转速低低 主泵供电母线失电后，转速将降低，由于主泵惯性飞轮的存在和自然循环的作用，一回路冷却剂流量将维持一定的时间，为了疏导余热，需要继续维持蒸汽发生器的给水。如果堆功率≤10%RP，这一事故不会对机组产生危害。

ATWT 手动控制 安注信号 冷凝器母线电压低 SG1给水流量低 SG1水位低低 SG2水位低低 SG2给水流量低 冷却剂泵转速低低 P7 手动控制

图一 辅助给水启动系统逻辑图

6． 某台蒸汽发生器水位低低 例如主给水泵的跳闸或凝结水泵的丢失等等这样的正常给水丧失事故下，蒸汽发生器的导热能力下降。表征蒸汽发生器导热能力的参数可以是其水位或者其给水流量，因此当某台蒸汽发生器水位低低（窄量程15%）信号出现后，延时8分钟，两台MAFP及两台TAFP将自动启动。 7． 某台蒸汽发生器水位低低且其给水流量低 此信号出现时，立即启动两台MAFP及两台TAFP。 8． ATWT信号 ATWT又称ATWS，意味未能紧急停堆的预期瞬变（Anticipated Transient Without Trip/Scram）。该信号是两个信号的组合，一个是两台蒸汽发生器给水流量低信号，一个是中间量程测得的堆功率＞30%RP信号。 ATWT信号出现后，启动两台MAFP和两台TAFP。 ATWT信号除可触发ASG 启动外，可触发紧急停堆、汽机脱扣和闭锁GCT第三组排放阀的开启。

2/4 2/4 2/4 2/2 6s 0 &

& ≥1

&

& 8min 0

电动给水泵脱扣 5s 0

≥1 ≥1

≥1 ATWT

电动辅助给水泵启动

汽动辅助给水泵启动 9． 手动控制 MAFP及TAFP均可手动控制。 另外，需要说明的是，紧急停堆时ASG不一定启动。当发生紧急停堆（P4）时，汽机脱扣，给水加热回路停堆，进入蒸汽发生器的给水相对便冷，就维持一回路平均温度Tavg=290.8℃来说，给水流量显得过大，可能造成一回路过冷，因此，当紧急停堆并出现一回路平均温度低（Tavg＜295.4℃）信号时，隔离ARE的主阀，旁路阀极化运行，保持一定的开度（相应于10% Qn的给水流量），但不会触发ASG启动。所有的ASG启动信号示于图一中。 四．ASG的运行 机组在正常发电运行时，ASG系统的四台泵应该处于备用状态，与泵相对应的四只调节阀（12/13/14/15 VD）保持100%开度。 机组在正常的启动或停闭过程中，如前所述，在适当的情况下代替主给水向蒸汽发生器提供给水。 另外，ASG系统的脱气装置可投运也可停闭，视REA的需要或ASG水箱的需要而定。 在这里，我们主要看一下ASG在事故情况下启动后的运行。 当MAFP接到启动命令后将引起下列动作： — 两台MAFP(001 002 PO)启动； — 证实与两台MAFP相关的调节阀（12/14 VD）为100%开度； — 蒸汽发生器排污隔离； 当TAFP接到启动命令后将引起下列动作： — TAFP汽轮机的两只进汽隔离阀（137/138 VV/105 /106 VV）开启； — 证实与两台TAFP相关的调节阀（013/015 VD）为100%开度； — 蒸汽发生器排污隔离； ASG系统启动后，便以最大流量向蒸汽发生器供水，因此操纵员有必要根据当时的实际调节辅助给水流量，或停运多余的泵，以维持蒸汽发生器的水位。 下图表示出了ASG处于备用状态的情况 ASG 001 BA 790m3

VVP

SVA

436 VV

002 ZE

105 VV

106 VV

435 VV

001 PO

002 TC

SG 1 003 PO 002 PO 004 PO 012 VD 013

VD

014 VD

015 VD

076 VD

075 VD

236 VV 235

VV

137 VV

138 VV

001 ZE

SVA

VVP

001

TC

ARE

ARE

SG 2

辅助给水系统（处于备用状态）