管理类《AP1000常规岛BOP系统》第1章【二回路汽水循环】第01节 蒸汽发生器系统

第一节蒸汽发生器系统主要内容10十月20232

1.1系统功能1.2系统描述1.3主要设备结构及工作原理1.4主要技术参数要求10十月20233

1)了解系统主要功能和工艺流程；2)了解主要设备结构、作用和工作原理；3)了解本系统和其它系统的相互关系；4)熟悉系统和设备的主要技术参数；5)了解核电站能量传输和转换过程。410十月2023

1蒸汽发生器系统功能二回路热力循环描述蒸汽发生器中产生的饱和蒸汽通过主蒸汽系统供应到汽轮机高压缸（HP）膨胀做功，做功后的高压缸排汽通过两个汽水分离再热器（MSR）之后再流入三个低压缸（LP）继续膨胀做功。通过LP做功的乏汽流入主冷凝器进行冷凝，将热力循环中无法使用的热量通过循环水系统排向最终的热阱—大海。凝结水由凝结水泵从主冷凝器中抽出，根据需要选择进行精处理或旁通精处理，再经四级低压给水加热器加热，然后输送至除氧器进行热力除氧。从除氧器流出的给水经主给水升压泵/主给水泵增压后，通过两级高压给水加热器进入蒸汽发生器中产生蒸汽，如此循环往复。5汽轮机热力循环简图

6能量的转换蒸汽在汽轮机内膨胀做功，推动汽机发电机转子高速旋转，实现了热能向动能、动能向机械能的转变；通过励磁回路给发电机转子线圈加入励磁电流，产生旋转磁场在定子线圈感应出电压和电流，实现了转子的机械能向电能的转变；通过对汽机主调阀和再热调阀的调节可以实现对电功率、频率、汽机转速的控制；通过对发电机励磁电流的调节可以实现发电机无功功率及电压的调节。7系统主要功能安全壳隔离蒸汽发生器隔离给水隔离二次侧超压保护衰变热导出传输蒸汽和给水用于电力生产8910十月2023

2蒸汽发生器系统描述系统描述SGS包含两个相同的列，一个蒸发器一个。每个列从功能上包括以下三个主要的子系统：

—主蒸汽管线—主给水和启动给水管线—蒸发器排污管线10蒸汽发生器系统流程简图111210十月2023

3蒸汽发生器系统主要设备及工作原理主蒸汽管线上的主要设备一个主蒸汽隔离阀，用于提供安全壳和蒸发器的隔离；一个旁路阀，用于提供安全壳和蒸发器的隔离，并在启动时用于蒸汽管道暖管并提供主蒸汽隔离阀两侧的压力平衡；六个主蒸汽安全阀，用于提供超压保护；一个电动大气释放阀和一个上游隔离阀，用于在蒸汽无法向冷凝器排放时提供可控的停堆冷却。13主给水和启动给水管线的设备1个主给水隔离阀和1个启动给水隔离阀；1个主给水控制阀，用于在大约10%功率到100%功率之间提供给水控制；1个启动给水控制阀，用于在大约0功率到10%功率之间提供给水控制；1个主给水逆止阀和1个启动给水逆止阀，用于防止蒸汽发生器和给水管线之间的反向流动。14主蒸汽安全阀每个主蒸汽管道有六个安全阀，在以下情况下它们有充分的能力用于防止蒸汽压力超过蒸汽发生器和主蒸汽系统设计压力的110%：

—在汽轮机脱扣后，反应堆没有停堆，同时保持主给水流量；

—在汽轮机脱扣后，反应堆延迟停堆，同时丧失主给水流量。每个安全阀在110%主蒸汽设计压力下的最大蒸汽释放能力被限制在一定数值之下，以限制一个安全阀意外失效或者卡在开启的位置时蒸汽不可控排放的流量及随之带来的反应堆瞬态。15安全阀安全阀数量（每台蒸发器）

6每个安全阀排放流量（kg/hr）最大

814200（8.243MPa.g）最小

621000（8.825MPa.g）110%设计压力下安全阀蒸汽流量（kg/hr）

3740000

阀门压力设定值（MPa.g）

阀门排放能力（kg/hr）1824959900038.32760800048.40661200058.48561700068.56362100016大气释放阀在每个蒸发器的出口管道上安装有一个大气释放阀，用于在反应堆正常冷却期间当主蒸汽隔离阀关闭或者汽轮机旁排系统不可用时导出堆芯衰变热。在电站运行期间，由蒸汽管线压力自动控制大气释放阀动作。在蒸汽管线压力超过设定值时大气释放阀打开，当蒸气管线压力下降到低于设定值时，释放阀关闭。一个隔离阀安装在每个大气释放阀上游，可以在大气释放阀泄漏或卡在开启位置时提供隔离。这个上游隔离阀允许在功率运行时检修大气释放阀。17大气释放阀大气释放阀数量

2大气释放阀排放流量（每台蒸汽发生器，单位kg/hr）最大

4.63x105（8.174MPa.g）最小

32000（0.589MPa.g）最大降温速率（°C/hr）

3818主蒸汽隔离阀主蒸汽隔离的作用是在蒸气管道破裂事故情况下限制蒸汽发生器的排放，从而将蒸汽管道破裂对堆芯的影响限制在燃料设计限值之内。每个主蒸汽隔离阀是一个双向楔型闸阀，阀体与系统管道焊接在一起。主蒸汽隔离阀通过液压驱动阀门开启，通过压缩氮气的储能提供关闭能量。19主蒸汽隔离阀结构图20主蒸汽隔离阀控制图21主给水隔离阀主给水隔离阀安装在安全壳外面的给水控制阀下游的主给水管路上。主给水隔离阀用于在给水管道破裂情况下防止蒸汽发生器的不可控排放。主给水逆止阀和主给水控制阀提供备用隔离。每个主给水隔离阀是一个双向楔型闸阀，阀体与系统管道焊接在一起。主给水隔离阀通过液压驱动阀门开启，通过压缩氮气的储能提供关闭能量。22主给水隔离阀控制图23主给水控制阀主给水控制阀是气动控制阀，用于控制给水流量并提供给水系统的备用隔离。在正常运行时主给水控制阀自动保持蒸发器液位。正常运行时通过一个三冲量控制单元来控制主给水控制阀。三冲量控制单元采用蒸汽发生器液位作为输入信号，用于保持给水流量等于蒸汽流量，以保持蒸发器液位等于程序水位。24在安全壳外面的每条主给水管道上有一个给水逆止阀，用于在主给水泵脱扣时防止给水从蒸汽发生器中反向流动。另外，在给水管道破裂情况下逆止阀的关闭可以防止同时从两个蒸汽发生器大量排放。主给水逆止阀252610十月2023

4蒸汽发生器系统主要参数系统参数蒸汽流量（每台蒸汽发生器，kg/hr）

3400000总蒸汽流量（kg/hr）

6795000主给水温度（°C

227蒸汽出口压力（MPa.a）

5.612蒸汽出口温度（°C）

271.2设计压力（MPa.a）

8.274设计温度（°C）

316排污流量（每台蒸汽发生器，kg/hr）

正常

2070最大

20700排污管板冲洗流量（kg/h

6300027蒸汽发生器数量

2形式

立式U形管式U形管数量

10025总的换热面积（m2）

11477传热管外径（mm）

17.48传热管壁厚（mm）

1.02传热管中心距（mm）

24.89总高