AP1000第三代核电站汽轮发电系统简介.doc

AP1000第三代核电站汽轮发电机系统第三代核电2009-10-04 15:19:48阅读215评论0字号：大中小订阅AP1000第三代核电站汽轮发电机系统简介：1.概述：两台蒸汽发生器产生的蒸汽由主蒸汽系统送入一台高压汽轮机，在高压汽轮机膨胀做功后进入两台汽水分离再热器，然后进入三台低压汽轮机做功。部分蒸汽从高压汽轮机和低压汽轮机抽出用于对给水和凝结水进行加热。主凝汽器对凝结水进行除氧并将废热传到循环水系统。给水由主给水系统注入蒸汽发生器。2.汽轮机：汽轮机型式 单轴，四缸六排汽末级叶片长（in/mm） 54/1371.6转速（rpm） 1800背压（in.HgA/kPa）2.5/8.48输出功率(kW) 1,199,500(热平衡值)汽轮机热耗率（kJ/ kWh） 10405.7(扣除电动泵功率)热效率 34.6%(扣除电动泵功率)3.发电机：冷却方式 水氢氢氢压 0.517MPa额定输出视在功率 1375MVA功率因数0.94.凝汽器：凝汽器型式 多级背压，单通道热井容量 满负荷下凝结水系统3 分钟的流量循环水流量 (gpm-m3 /s) 600,000 - 45.5循环水泵数量 每台机组3 台,同时运行循环水冷却方式 冷却塔闭式循环5.其它辅助设备：低压加热器 第12 级低加按3 列布置在低压缸喉部，第34 级低加双列布置,疏水逐级自流高压加热器 第6 级高加双列布置除氧器 第5 级为除氧器,压力1.07Mpa汽水分离再热器 两台外置式两级再热汽水分离再热器，单壳体，U 形管给水泵 3台电动泵，同时运行凝结水泵 350%，二用一备6.汽轮机跳闸保护当汽轮机跳闸时，蒸汽通过汽轮机的旁路排放阀排入凝汽器。如果旁路排放系统不可用或MSIV关闭，蒸汽通过大气排放阀排入大气。蒸汽的排放可将RCS的能量带出。7.超压保护根据ASME III的规定，在两条主蒸汽管道上均设有弹簧式安全阀。安全阀的压力释放能力能排除在反应堆高通量跳堆的情况下所产生的能量。该安全阀的设计容量等于或大于在压力不超过主蒸汽系统设计压力110%时核蒸汽供应系统设计蒸汽流量的105%。主蒸汽管道的超压保护功能是与安全相关的。主蒸汽安全阀的设计参数如下：每条主蒸汽管道上安全阀的数量 6在110%设计压力下每台安全阀的排放能力（kg/s） 175.14在110%设计压力下每条管道的排放能力（kg/s） 1050.83在110%设计压力下两条管道的总排放能力（kg/s） 2101.67设计规范 ASME III NC 抗震等级为级安全阀的开启设定压力如下：阀门编号 设定压力(MPa 表压) 排放能力（kg/s）SGS PL V030A(B) 8.172 157.25SGS PL V031A(B) 8.214 158SGS PL V032A(B) 8.262 159.01SGS PL V033A(B) 8.303 159.77SGS PL V034A(B) 8.352 160.65SGS PL V035A(B) 8.393 161.53两条管道的总排放能力 1912.42此外，给水加热器和汽水分离再热器的壳侧按ASME 规范第卷第册或其他同等规范的要求设置超压保护装置。8.失去主给水的保护只要主给水中断（包括失去外部电源），启动给水系统就向SG供水以排除RCS的显热和衰变热。启动给水系统的功能是在核岛启动、热停堆、关机及主给水系统瞬间不可用期间向SG供水。9.汽轮机超速保护在正常运行情况下，通过电液控制系统的调节对汽轮机进行超速保护。紧急跳机系统以多通道原理连续监测汽轮机的临界参数，提供额外的保护措施。每一个通道都能够在线独立进行试验。在试验过程中，由其它通道提供超速保护。汽机超速保护装置动作的顺序如下：100%额定转速: 汽机在阀门全开工况下运行时失去负荷，速度增加。如果断路器打开时负荷高于30%，高压调节阀和低压调节阀关闭101%额定转速: 高压调节阀和低压调节阀开始关闭103%额定转速: 超速保护控制器开始关闭高压调节阀和低压调节阀，直到速度降到103%以下108%额定转速: 为速度控制器正常运行时的最高速度110%额定转速: 机械超速保护装置关闭高压截止阀和低压截止阀111%额定转速: 电气超速保护装置关闭高压截止阀和低压截止阀（按3 取2 逻辑）汽机转速最高不超过120%额定转速汽轮机阀门关闭时间：高压截止阀 0.3s高压调节阀 0.3s低压调节阀 0.3s低压截止阀 0.3s抽汽止回阀 1.0s10.汽轮机飞射物保护汽轮机转子的整体性设计减小了产生飞射物的概率。汽轮发电机合理的布置方向可以使潜在的飞射物远离与安全相关的设备和构筑物。11.数字式电液控制系统DEH汽轮机-发电机设置DEH，该系统通过冗余的处理器和高液压系统调节进入汽轮机的蒸汽流量。该系统具有速度控制、负荷控制和自动汽轮机控制（ATC）功能。并且可以根据操作员的需要，用于控制和监测。DEH 系统采用3 个速度信号，这些信号经冗余处理器进行处理。阀门打开的动作由独立于轴承润滑系统的汽机调节油系统执行。阀门的关闭由弹簧、主汽压力及汽机调节油压降低共同作用来实现。无论什么原因，只要失去汽机调节油压力就会导致阀门关闭及汽轮机跳闸。蒸汽阀门都是串联设置。截止阀由超速跳机系统关闭，调节阀由调节系统调节并由跳机系统关闭。12.阀门控制 进入高压汽轮机的主蒸汽流量由4 个截止阀和4 个调节阀控制。每个截止阀由一个电动液压执行机构控制，全开或全关。截止阀的功能是在必要时切断流入汽轮机的蒸汽。截止阀由紧急跳闸装置关闭。这些装置独立于电动液压执行机构。汽轮机调节阀的开度由电动液压伺服执行器根据各自流量控制单元的信号来控制。流量控制单元信号决定调节阀的开度，以实现正常开机时较大范围的速度控制和机组同步后的负荷控制。 低压截止阀和调节阀安装在低压汽轮机的进口热再热管线上，控制进入低压汽轮机的蒸汽流量。在机组正常运行过程中，低压截止阀和调节阀处于全开状态。低压调节阀流量控制单元在开机和正常运行中控制阀门的开度，在汽轮机失去负荷后迅速关闭调节阀。低压截止阀在汽轮机超速和跳闸时完全关闭。 高压截止阀，高压调节阀，低压截止阀，低压调节阀的执行器都设有泄压阀。打开泄压阀就会迅速关闭。13.热力系统来自2 台SG的蒸汽通过4 台截止阀和4 台调节阀进入高压汽轮机，每台截止阀与1 台调节阀串联在一起。在汽轮机截止阀的上游设有蒸汽联箱，以便当1 台或多台截止阀关闭时保持压力均衡。经过在高压汽轮机内膨胀做功以后，排汽进入2 台外置式汽水分离再热器。在额定负荷条件下，外置式汽水分离再热器把高压汽轮机排汽中所含的10%-13%的湿度减小到大约0.17%或更小。外置式汽水分离再热器设有2级再热器，第1 级采用高压汽轮机抽汽，第2 级采用主蒸汽，将进入再热器的蒸汽加热到过热状态。蒸汽被加热后通过6 根管道进入3 台低压汽轮机。在每根管道上设有1 台截止阀和1 台调节阀。 汽轮机为6 级给水加热器提供抽汽。高压汽轮机的抽汽点为6 号高压加热器提供蒸汽，高压汽轮机的排汽向除氧器提供蒸汽，低压汽轮机的第3、4、5、6 级抽汽点分别向第4、3、2、1 号低压加热器提供蒸汽。14.综合比较1）AP1000 汽轮机及常规岛部分与其他压水堆核电站无明显区别。2）AP1000 的凝汽器采用多级背压，有利于机组运行的经济性。目前在我国的核电站中只有田湾核电站的凝汽器采用多级背压。3）机组转速为1800rpm，须按我国电力系统要求改为1500rpm。4