核电厂系统及设备培训课程(PPT85张)课件.ppt

1、1核电厂系统及设备核电厂系统及设备第四讲第四讲（20112012学年第学年第2学期）学期） 主讲：田丽霞主讲：田丽霞21. 概述概述 蒸汽发生器是压水堆核电厂一、二回路的蒸汽发生器是压水堆核电厂一、二回路的枢纽，它将反应堆产生的热量传递给蒸汽枢纽，它将反应堆产生的热量传递给蒸汽发生器二次侧，产生蒸汽推动汽轮机作功。发生器二次侧，产生蒸汽推动汽轮机作功。 蒸汽发生器是蒸汽发生器是分隔一、二次侧介质的屏障分隔一、二次侧介质的屏障，它对于核电厂的安全运行起十分重要的作它对于核电厂的安全运行起十分重要的作用。用。34567891011 压水堆核电厂运行经验表明，压水堆核电厂运行经验表明，蒸汽发生器蒸汽

2、发生器传热管断裂事故在核电厂事故中居首要地传热管断裂事故在核电厂事故中居首要地位位。 据报道，国外压水堆核电厂的据报道，国外压水堆核电厂的非计划停堆非计划停堆事故中约有四分之一是因蒸汽发生器问题事故中约有四分之一是因蒸汽发生器问题造成的。造成的。12 蒸汽发生器传热管面积占一回路承压边界蒸汽发生器传热管面积占一回路承压边界面积的面积的8080左右，传热管壁一般为左右，传热管壁一般为11.2mm11.2mm。因而传热管是整个一回路压力边界中最薄因而传热管是整个一回路压力边界中最薄弱的部分。弱的部分。13 因此，各核电国家都把改进和研究蒸汽发因此，各核电国家都把改进和研究蒸汽发生器技术作为完善压水

3、堆核电厂技术的重生器技术作为完善压水堆核电厂技术的重要环节，制定了庞大的改进研究计划，其要环节，制定了庞大的改进研究计划，其中包括蒸汽发生器热工水力、腐蚀与传热中包括蒸汽发生器热工水力、腐蚀与传热管材料的研制、蒸汽发生器结构设计的改管材料的研制、蒸汽发生器结构设计的改进、无损探伤技术、传热管振动、磨损疲进、无损探伤技术、传热管振动、磨损疲劳研究和二回路水质控制等。这些课题涉劳研究和二回路水质控制等。这些课题涉及多种学科。及多种学科。14蒸汽发生器的分类：蒸汽发生器的分类：蒸汽发生器可按蒸汽发生器可按工质流动方式、传热管形状、工质流动方式、传热管形状、安放形式以及结构特点安放形式以及结构特点分类

4、：分类： 按照二回路工质在蒸汽发生器中流动方式，按照二回路工质在蒸汽发生器中流动方式，可分为可分为自然循环蒸汽发生器和直流自然循环蒸汽发生器和直流( (强迫循强迫循环环) )蒸汽发生器；蒸汽发生器；15 按传热管形状可分为按传热管形状可分为U U形管、直管、螺旋管形管、直管、螺旋管蒸汽发生器；蒸汽发生器； 按设备的安放方式可分为按设备的安放方式可分为立式和卧式蒸汽立式和卧式蒸汽发生器发生器； 按结构特点还有带预热器和不带预热器的按结构特点还有带预热器和不带预热器的蒸汽发生器。蒸汽发生器。16 在压水堆核电厂使用较广泛的有三种：立在压水堆核电厂使用较广泛的有三种：立式式U U形管自然循环蒸汽发生

5、器、卧式自然循形管自然循环蒸汽发生器、卧式自然循环蒸汽发生器和立式直流蒸汽发生器。环蒸汽发生器和立式直流蒸汽发生器。 其中其中立式立式U U形管自然循环蒸汽发生器应用最形管自然循环蒸汽发生器应用最为广泛为广泛。表。表3.33.3给出了几种主要蒸汽发生器给出了几种主要蒸汽发生器的特征。的特征。17几种主要的蒸汽发生器几种主要的蒸汽发生器1819表表3.5 59/19型蒸汽发生器的型蒸汽发生器的主要设计参数主要设计参数202 蒸汽发生器典型结构蒸汽发生器典型结构和工质流程和工质流程2.1 立式自然循环立式自然循环U形管蒸汽发生器形管蒸汽发生器 2.1.1 工质流程工质流程 反应堆冷却剂经进口接管进

6、入入口水室，然后进入反应堆冷却剂经进口接管进入入口水室，然后进入U U形管束，流经传热管内时，将热量传给二次侧，形管束，流经传热管内时，将热量传给二次侧，冷却剂经出口水室离开蒸汽发生器。冷却剂经出口水室离开蒸汽发生器。 二次侧给水通过给水环分配到环形下降通道内，与二次侧给水通过给水环分配到环形下降通道内，与由汽水分离器分离出来的再循环水混合后，在底部由汽水分离器分离出来的再循环水混合后，在底部经管束套筒缺口折流向上，进入传热管束区，沿管经管束套筒缺口折流向上，进入传热管束区，沿管间流道向上吸收一次侧的热量，被加热至沸腾，产间流道向上吸收一次侧的热量，被加热至沸腾，产生蒸汽。生蒸汽。21 汽水混

7、合物离开传热管束后经上升段进入汽水混合物离开传热管束后经上升段进入第一级汽水分离器，由此分离出大部分水第一级汽水分离器，由此分离出大部分水分，再进入由人字型板组成的第二级汽水分，再进入由人字型板组成的第二级汽水分离器。分离出的水向下经疏水管，与其分离器。分离出的水向下经疏水管，与其它再循环水混合。经二次分离的蒸汽湿度它再循环水混合。经二次分离的蒸汽湿度降至降至0.25%0.25%以下，经出口管送往汽轮机。以下，经出口管送往汽轮机。222.1.2 结构结构立式自然循环立式自然循环U U形管蒸汽发形管蒸汽发生器结构大致生器结构大致分成两部分，分成两部分，加热段和汽水加热段和汽水分离段。分离段。23

8、1）加热段结构）加热段结构a U形管束形管束b 管板管板c 下封头下封头d 支撑隔板及防振拉条支撑隔板及防振拉条e 管束套筒管束套筒f 二次侧流量分配板二次侧流量分配板24a U形管束形管束 传热管对保障核电厂安全运行极为重要。传热管对保障核电厂安全运行极为重要。为寻找高性能耐腐蚀的传热管材，作了大为寻找高性能耐腐蚀的传热管材，作了大量工作。量工作。6060年代后，美国采用年代后，美国采用InconelInconel600600合金，近几年改用合金，近几年改用Inconel690Inconel690合金。合金。该材料的抗腐蚀能力有显著改善。该材料的抗腐蚀能力有显著改善。25b 管板管板 管板是

9、一二次侧压力边界的一部分，它用低管板是一二次侧压力边界的一部分，它用低合金高强度钢锻造而成。蒸汽发生器的管板合金高强度钢锻造而成。蒸汽发生器的管板厚度达厚度达500700mm500700mm，属超厚锻件，要求材料，属超厚锻件，要求材料具有优良的塑韧性及淬透性。大型管板的管具有优良的塑韧性及淬透性。大型管板的管孔达近万个，而且对孔径公差、节距公差、孔达近万个，而且对孔径公差、节距公差、管孔光洁度都要求很高。深钻孔成为蒸汽发管孔光洁度都要求很高。深钻孔成为蒸汽发生器制造的关键工艺生器制造的关键工艺, ,也是决定管板制造加也是决定管板制造加工周期的重要因素。工周期的重要因素。26272829c 下封

10、头下封头 下封头是蒸汽发生器中承受压差最大的部下封头是蒸汽发生器中承受压差最大的部件，通常呈半球形。由于表面开有四个大件，通常呈半球形。由于表面开有四个大孔，应力状态十分复杂，通常采用冲压成孔，应力状态十分复杂，通常采用冲压成型制造，技术难度大；有的采用低合金钢型制造，技术难度大；有的采用低合金钢铸造铸造( (大亚湾大亚湾) )，工艺较简单，但须严格控，工艺较简单，但须严格控制铸件质量。制铸件质量。30D D 支撑隔板及防振拉条支撑隔板及防振拉条 管束是呈正方形排列的倒管束是呈正方形排列的倒U U形管。管束直段形管。管束直段分布有若干块支撑板，用以保持管子之间分布有若干块支撑板，用以保持管子之

11、间的间距。的间距。 U U形管的顶部弯曲段有防振杆防止管子振动。形管的顶部弯曲段有防振杆防止管子振动。31 早期的支撑板采用圆形管孔和流水孔结构，早期的支撑板采用圆形管孔和流水孔结构，导致在缝隙区出现局部缺液传热状态，因此导致在缝隙区出现局部缺液传热状态，因此产生化学物质浓缩。产生化学物质浓缩。 新的设计普遍采用新的设计普遍采用四叶梅花孔四叶梅花孔（图（图3.303.30）。）。这种开孔将支撑孔和流通孔道结合在一起，这种开孔将支撑孔和流通孔道结合在一起，增加了管增加了管- -孔之间的流速，减少了腐蚀产物孔之间的流速，减少了腐蚀产物和化学物质的沉积，使得该区的腐蚀状况大和化学物质的沉积，使得该区

12、的腐蚀状况大为改善。为改善。32图图3.30 支撑板四叶梅花形孔支撑板四叶梅花形孔33e 管束套筒管束套筒 管束套筒包围传热管束，降二次侧水分成管束套筒包围传热管束，降二次侧水分成下降通道与上升通道。其下端由支撑块支下降通道与上升通道。其下端由支撑块支撑，留有间隙，使下降通道的水通过，进撑，留有间隙，使下降通道的水通过，进入管束区。入管束区。34F F 流量分配板流量分配板 在管束下部略高于管板处，有一块流量分在管束下部略高于管板处，有一块流量分配板。板上钻的管孔比传热管的直径大，配板。板上钻的管孔比传热管的直径大，在中心处钻一大孔用于分配流量。流量分在中心处钻一大孔用于分配流量。流量分配板与

13、配板与U U形管束中间设置的挡块相结合，保形管束中间设置的挡块相结合，保证在平面上给水分布大致均匀并以足够大证在平面上给水分布大致均匀并以足够大的流速冲刷管板表面。的流速冲刷管板表面。352 2）汽水分离段）汽水分离段 汽水分离器汽水分离器 蒸汽发生器的上部设有两级汽水分离器。汽蒸汽发生器的上部设有两级汽水分离器。汽水混合物离开传热管束后经上升段首先进入水混合物离开传热管束后经上升段首先进入旋叶式分离器，除掉大部分水分，然后进入旋叶式分离器，除掉大部分水分，然后进入第二级分离器进一步除湿。第二级分离器一第二级分离器进一步除湿。第二级分离器一般是人字型板式干燥器。般是人字型板式干燥器。36A A

14、 旋叶式分离器旋叶式分离器 在分离筒内装有一组固定的螺旋叶片，当汽在分离筒内装有一组固定的螺旋叶片，当汽水混合物流过时，水混合物流过时，由直线运动变为螺旋线运由直线运动变为螺旋线运动动，由于，由于离心力作用离心力作用使汽水分离，在中心形使汽水分离，在中心形成汽柱而在筒壁形成环状水层。水沿壁面螺成汽柱而在筒壁形成环状水层。水沿壁面螺旋上升至阻挡器，然后折返流经分离筒与外旋上升至阻挡器，然后折返流经分离筒与外套筒构成的疏水通道而进入水空间。套筒构成的疏水通道而进入水空间。373839b b 第二级汽水分离器一般采用图第二级汽水分离器一般采用图3.323.32所示的所示的带钩波纹板分离器。汽水混合物

15、在波纹板带钩波纹板分离器。汽水混合物在波纹板间流动过程中多次改变流动方向，从而使间流动过程中多次改变流动方向，从而使夹带的小水滴被分离出来。波纹板上的多夹带的小水滴被分离出来。波纹板上的多道挡水钩收集板面水膜并捕集蒸汽流中的道挡水钩收集板面水膜并捕集蒸汽流中的水滴，分离出的水汇集后沿凹槽流入疏水水滴，分离出的水汇集后沿凹槽流入疏水装置。装置。40412.1.3 汽水分离器的主要性能指标汽水分离器的主要性能指标a a、出口的蒸汽湿度、出口的蒸汽湿度 欧美各国规定，自然循环蒸汽发生器的蒸汽湿度为欧美各国规定，自然循环蒸汽发生器的蒸汽湿度为0.25%0.25%。这就要求分离器具有高的分离效率。这就要

16、求分离器具有高的分离效率。b b、分离器的阻力、分离器的阻力 在蒸汽发生器二次侧自然循环的总压降中，分离器在蒸汽发生器二次侧自然循环的总压降中，分离器的阻力占有重要份额。目前倾向于提高循环倍率，的阻力占有重要份额。目前倾向于提高循环倍率，要解决的重要课题之一是降低分离器的阻力。但是要解决的重要课题之一是降低分离器的阻力。但是这通常与提高分离效率是相矛盾的。这通常与提高分离效率是相矛盾的。42c c、单位面积的蒸汽负荷、单位面积的蒸汽负荷 提高单位面积的蒸汽负荷意味着减小蒸汽发生器上提高单位面积的蒸汽负荷意味着减小蒸汽发生器上筒体的直径。这是决定分离器尺寸的重要指标，目筒体的直径。这是决定分离器

17、尺寸的重要指标，目前已达到前已达到100kg/(m100kg/(m2 2s)s)的水平。的水平。d d、蒸汽下携带量、蒸汽下携带量 蒸汽下携带量定义为一次分离后疏水中所含蒸汽的蒸汽下携带量定义为一次分离后疏水中所含蒸汽的重量百分数。正常运行时，此值应小于重量百分数。正常运行时，此值应小于1%1%。43 为了充分利用一次侧为了充分利用一次侧出口区的传热面，在出口区的传热面，在U U形管束一回路侧出形管束一回路侧出口布置了一体化预热口布置了一体化预热器。在预热器中装有器。在预热器中装有横隔板，使工质横向横隔板，使工质横向冲刷管束。部分给水冲刷管束。部分给水由下部筒体进入预热由下部筒体进入预热器，在

18、预热区被加热器，在预热区被加热至接近饱和温度。至接近饱和温度。 CANDUCANDU采用。采用。442.2 卧式卧式U形管自然循环蒸汽发形管自然循环蒸汽发生器生器45 俄罗斯和一些东欧国家的压水堆核电中，广俄罗斯和一些东欧国家的压水堆核电中，广泛采用这种卧式自然循环蒸汽发生器。它是泛采用这种卧式自然循环蒸汽发生器。它是一种水平放置的单壳体结构。一种水平放置的单壳体结构。 这种蒸汽发生器的给水预热、二次侧蒸汽的这种蒸汽发生器的给水预热、二次侧蒸汽的产生、汽水分离及蒸汽干燥都在同一个外壳产生、汽水分离及蒸汽干燥都在同一个外壳内进行。壳体由圆柱形筒体和封头组成。内进行。壳体由圆柱形筒体和封头组成。4

19、6 壳体沿高度方向分成两部分：上部为汽水分壳体沿高度方向分成两部分：上部为汽水分离器，下部为淹没在水面以下的离器，下部为淹没在水面以下的U U形管加热形管加热区。区。U U形管束固定在两个立式圆柱形联箱上。形管束固定在两个立式圆柱形联箱上。 传热管束采用奥氏体不锈钢，管子内表面进传热管束采用奥氏体不锈钢，管子内表面进行电化学抛光，外表面进行研磨，以提高管行电化学抛光，外表面进行研磨，以提高管材的抗腐蚀能力。材的抗腐蚀能力。47 给水通过管束上方的给水总管进入蒸汽发生给水通过管束上方的给水总管进入蒸汽发生器。装在联箱上的给水分配短管垂直插入到器。装在联箱上的给水分配短管垂直插入到U U形管束中间

20、，给水通过这些多孔配水管进形管束中间，给水通过这些多孔配水管进入换热器区域。入换热器区域。 正常水位一般控制在正常水位一般控制在最上一排传热管以上最上一排传热管以上300300400 mm400 mm。48 百叶窗式汽水分离器用来提高蒸汽干度百叶窗式汽水分离器用来提高蒸汽干度。在百叶窗汽水分离器的上方装备有在百叶窗汽水分离器的上方装备有集汽顶集汽顶板板。它是一块多孔隔板，用来使流向蒸汽。它是一块多孔隔板，用来使流向蒸汽母管的汽流变得均匀、稳定。母管的汽流变得均匀、稳定。 为保证水质，在壳体最低点设有连续排污为保证水质，在壳体最低点设有连续排污管。管。49卧式蒸汽发生器的优缺点：卧式蒸汽发生器的

21、优缺点： 这种蒸汽发生器的最大优点是：没有水平管这种蒸汽发生器的最大优点是：没有水平管板，取而代之的是立式圆柱形连箱。在联箱板，取而代之的是立式圆柱形连箱。在联箱表面不会形成滞流区。传热管根部具有一定表面不会形成滞流区。传热管根部具有一定的流速，杂质不会在这里沉积和浓缩，因而的流速，杂质不会在这里沉积和浓缩，因而可避免传热管与联箱结合部位的腐蚀破裂。可避免传热管与联箱结合部位的腐蚀破裂。这已被良好的运行记录所证明。这已被良好的运行记录所证明。50 另一个优点是：具有较大的蒸汽空间，单另一个优点是：具有较大的蒸汽空间，单位蒸发面的负荷较立式蒸汽发生器的小，位蒸发面的负荷较立式蒸汽发生器的小，因而

22、，采用较简单的汽水分离装置（百叶因而，采用较简单的汽水分离装置（百叶窗式）就能保证蒸汽质量满足标准。窗式）就能保证蒸汽质量满足标准。 卧式蒸汽发生器的缺点是：出口蒸汽的湿卧式蒸汽发生器的缺点是：出口蒸汽的湿度对水位波动比较敏感，因而对水位控制度对水位波动比较敏感，因而对水位控制要求较高。另一个缺点是卧式安放，不便要求较高。另一个缺点是卧式安放，不便于在安全壳内布置。于在安全壳内布置。512.3 直流式蒸汽发生器直流式蒸汽发生器 在直流式蒸汽发生器中，二次侧工质的流动在直流式蒸汽发生器中，二次侧工质的流动靠强迫循环。在热侧流体的加热下，给水经靠强迫循环。在热侧流体的加热下，给水经预热、蒸发、过热

23、而达到所要求的温度。预热、蒸发、过热而达到所要求的温度。 直流蒸汽发生器有管外直流和管内直流两类。直流蒸汽发生器有管外直流和管内直流两类。管内直流指二次侧工质在传热管内流动，这管内直流指二次侧工质在传热管内流动，这种型式多用于核动力舰船。在压水堆核电厂种型式多用于核动力舰船。在压水堆核电厂中均采用管外直流蒸汽发生器，即二次侧工中均采用管外直流蒸汽发生器，即二次侧工质在传热管之间流动。质在传热管之间流动。52 图图3.353.35为美国为美国B&W B&W 公司公司设计的直流蒸汽发生器设计的直流蒸汽发生器原理图。它是一种直管原理图。它是一种直管型的管壳式蒸汽发生器。型的管壳式蒸汽发生器。一次侧冷

24、却剂由上封头一次侧冷却剂由上封头入口进入，流经传热管入口进入，流经传热管后由下封头出口流出。后由下封头出口流出。二次侧给水通过环形给二次侧给水通过环形给水管进入传热管束，相水管进入传热管束，相继被预热、沸腾，最后继被预热、沸腾，最后成为过热蒸汽。成为过热蒸汽。53优点优点：出口得到的通常是出口得到的通常是过热蒸汽，有过热蒸汽，有较高的热效率。较高的热效率。 它的传热管是直管式，它的传热管是直管式，且不带汽水分离器、蒸汽干燥装置等，因且不带汽水分离器、蒸汽干燥装置等，因此此便于制造和组装便于制造和组装。54严重缺点：严重缺点： 二回路水容量小，一旦给水二回路水容量小，一旦给水中断，二回路容易烧干

25、中断，二回路容易烧干，不能把一回路热量，不能把一回路热量传出去，而引起事故，因此对给水自动控制传出去，而引起事故，因此对给水自动控制的要求很高。的要求很高。 它不能象自然循环式蒸汽它不能象自然循环式蒸汽发生器那样排污，给水带入的盐分将大部分发生器那样排污，给水带入的盐分将大部分沉积在传热管上。沉积在传热管上。 因此，直流式蒸汽发生器对给水品质及传因此，直流式蒸汽发生器对给水品质及传热管材的抗腐蚀性能要求高。热管材的抗腐蚀性能要求高。553. 稳压器稳压器现代压水堆核电厂普遍采现代压水堆核电厂普遍采用（如图用（如图3.413.41）所示的电）所示的电加热式稳压器。这种稳压加热式稳压器。这种稳压器

26、是一个立式圆柱形高压器是一个立式圆柱形高压容器。其典型的几何参数容器。其典型的几何参数为高为高13m13m，直径，直径2.5m2.5m，上，上下端为半球型封头，总容下端为半球型封头，总容积约积约40m40m3 3。净重约。净重约80t80t。立式安装在下部裙座上。立式安装在下部裙座上。56图 1 3 稳 压 器 结 构 简 图575859 在稳压器的底封头上安装有在稳压器的底封头上安装有电加热器电加热器。加。加热器通过底封头插入，立式放置。热器通过底封头插入，立式放置。 在顶封头上装有在顶封头上装有喷淋管线喷淋管线和和安全阀接管安全阀接管。喷淋水通过位于稳压器内顶部喷淋管末端喷淋水通过位于稳压

27、器内顶部喷淋管末端的喷头喷入汽空间。的喷头喷入汽空间。603.1 稳压器喷淋系统稳压器喷淋系统 稳压器喷淋系统由两条接到两个环路的冷稳压器喷淋系统由两条接到两个环路的冷管段的喷淋管线组成。每个喷淋管线上有管段的喷淋管线组成。每个喷淋管线上有一个自动控制的气动调节阀门，每个阀的一个自动控制的气动调节阀门，每个阀的最大喷淋流量为最大喷淋流量为72m72m3 3/h/h，喷淋降压速率，喷淋降压速率1.3MPa/min1.3MPa/min。阀门装有一个保持小流量的。阀门装有一个保持小流量的下档块，使阀门不能完全关闭，形成下档块，使阀门不能完全关闭，形成230L/h230L/h连续喷淋流量。连续喷淋流量

28、。613.2 稳压器的电加热器稳压器的电加热器 电加热器采用直管护套型电加热元件。加电加热器采用直管护套型电加热元件。加热元件的护套管上端用塞焊密封，下端用热元件的护套管上端用塞焊密封，下端用连接管座密封。镍铬合金电热丝作为加热连接管座密封。镍铬合金电热丝作为加热元件放在不锈钢护套管中心，周围用压紧元件放在不锈钢护套管中心，周围用压紧的氧化镁与套管绝缘。的氧化镁与套管绝缘。62 大亚湾核电站使用的大亚湾核电站使用的加热元件共加热元件共6060根根，总加，总加热功率热功率1400KW1400KW，分成，分成6 6组。其中组。其中3 3、4 4组为比组为比例组，每组功率例组，每组功率216KW21

29、6KW，以可调方式运行；，以可调方式运行；其余其余4 4组为固定组，以通断方式运行，其中组为固定组，以通断方式运行，其中1 1、2 2组每组功率组每组功率216KW216KW；5 5、6 6组每组功率为组每组功率为288KW288KW。加热器的最小设计寿命为有效工作。加热器的最小设计寿命为有效工作2 2万小时，每个加热元件可以单独更换。万小时，每个加热元件可以单独更换。633.3 超压保护装置超压保护装置 稳压器汽空间有两种卸压管线：稳压器汽空间有两种卸压管线：1) 1) 一种是一种是3 3条安全阀卸压管线，每条管线上条安全阀卸压管线，每条管线上有一只弹簧压力式安全阀，当稳压器压力有一只弹簧压

30、力式安全阀，当稳压器压力达到各安全阀开启定值时，进行事故排放；达到各安全阀开启定值时，进行事故排放；642) 2) 另一种卸压管线上装有动力操作的卸压阀另一种卸压管线上装有动力操作的卸压阀和电动隔离阀，卸压阀的开启压力低于安全和电动隔离阀，卸压阀的开启压力低于安全阀的开启压力，当压力升至卸压阀开启压力阀的开启压力，当压力升至卸压阀开启压力时，卸压阀开启，压力下降至一定值时，卸时，卸压阀开启，压力下降至一定值时，卸压阀回座，停止排放；当发生卸压阀不能回压阀回座，停止排放；当发生卸压阀不能回座故障时，操纵员可以在主控制室根据卸压座故障时，操纵员可以在主控制室根据卸压阀开关状态指示人为关闭与之相串联

31、的电动阀开关状态指示人为关闭与之相串联的电动隔离阀，以防止出现卸压阀不能回座造成的隔离阀，以防止出现卸压阀不能回座造成的泄漏事故。泄漏事故。65 图图3.423.42所示为三哩岛事故所示为三哩岛事故前稳压器卸压管线的设计。前稳压器卸压管线的设计。在三哩岛事故中，一回路在三哩岛事故中，一回路升压导致卸压阀开启，卸升压导致卸压阀开启，卸压阀回座失效造成小破口压阀回座失效造成小破口事故。卸压阀缺乏位置指事故。卸压阀缺乏位置指示和操纵员没及时发现卸示和操纵员没及时发现卸压阀开启状态指示灯造成压阀开启状态指示灯造成了持续的泄漏。这些都暴了持续的泄漏。这些都暴露了超压保护装置在设计露了超压保护装置在设计上

32、的缺点。上的缺点。66 卸压管线用一种卸压管线用一种SebimSebim安全阀安全阀 法国电力公司以法国电力公司以SebimSebim工厂制造的先导启动式工厂制造的先导启动式阀门为基础，提出了由阀门为基础，提出了由3 3条各装有条各装有2 2只串联先导启只串联先导启动式阀门组成的超压保动式阀门组成的超压保护装置设计，图护装置设计，图3.433.43给给出的是安全阀先导控制出的是安全阀先导控制器的原理图。器的原理图。67 安全阀是自启动先导式阀安全阀是自启动先导式阀门，每一台安全阀由先导门，每一台安全阀由先导部分和主阀部分组成。部分和主阀部分组成。 主阀部分是一个液压启动主阀部分是一个液压启动随

33、动阀，提供卸压功能。随动阀，提供卸压功能。它包括：它包括： 一个插入喷嘴的下阀体，一个插入喷嘴的下阀体，主阀盘就座在喷嘴上。主阀盘就座在喷嘴上。 一个包含活塞的上阀体，一个包含活塞的上阀体，活塞的表面积比阀盘的表活塞的表面积比阀盘的表面积大，活塞使阀盘压到面积大，活塞使阀盘压到喷嘴上。喷嘴上。683.4 安全阀运行原理安全阀运行原理 当稳压器压力低于先导阀的整定压力时，先导阀当稳压器压力低于先导阀的整定压力时，先导阀的传动杆在上面位置，先导阀的传动杆在上面位置，先导阀R1R1开启使稳压器与开启使稳压器与主阀活塞上部接通，由于主阀活塞表面积比阀盘主阀活塞上部接通，由于主阀活塞表面积比阀盘大，因此

34、安全阀呈关闭状态。大，因此安全阀呈关闭状态。 当稳压器压力升高时，它作用于先导活塞，使先当稳压器压力升高时，它作用于先导活塞，使先导传动杆向下，先导阀导传动杆向下，先导阀R1R1关闭，使主阀活塞上部关闭，使主阀活塞上部与稳压器隔离，此时安全阀仍保持关闭。与稳压器隔离，此时安全阀仍保持关闭。 当稳压器压力继续升高，达到先导阀压力整定值当稳压器压力继续升高，达到先导阀压力整定值时，先导传动杆进一步向下，使先导阀时，先导传动杆进一步向下，使先导阀R2R2开启，开启，主阀活塞上部容纳的流体排出，作用于主阀阀盘主阀活塞上部容纳的流体排出，作用于主阀阀盘上的稳压器压力使安全阀开启。上的稳压器压力使安全阀开

35、启。693.6 隔离阀隔离阀 隔离阀的结构和工作原理与安全阀相同，只是开隔离阀的结构和工作原理与安全阀相同，只是开启定值的不同。因此，其开启定值较稳压器正常启定值的不同。因此，其开启定值较稳压器正常工作压力还低，当压力达到其定值时，工作压力还低，当压力达到其定值时，R1R1关闭关闭R2R2打开，隔离阀处于开启位置。打开，隔离阀处于开启位置。 当安全阀正常开启且一回路压力高于隔离阀关闭当安全阀正常开启且一回路压力高于隔离阀关闭定值时，隔离阀保持在打开位置。但当安全阀发定值时，隔离阀保持在打开位置。但当安全阀发生卡开故障、而冷却剂压力下降到隔离阀关闭定生卡开故障、而冷却剂压力下降到隔离阀关闭定值以

36、下时，隔离阀关闭，值以下时，隔离阀关闭，从而避免了一回路压力从而避免了一回路压力失控下降。失控下降。70表表3.9 3.9 稳压器三条卸压管路上安全稳压器三条卸压管路上安全阀和隔离阀的定值阀和隔离阀的定值713.6 稳压器卸压箱稳压器卸压箱 稳压器卸压箱接受安全阀排放的蒸汽，使之冷稳压器卸压箱接受安全阀排放的蒸汽，使之冷凝和降温，以保证一回路压力边界完整性。凝和降温，以保证一回路压力边界完整性。卸压箱是一个卧式带椭球卸压箱是一个卧式带椭球封头的圆筒形容器（图封头的圆筒形容器（图3.44 ）。正常运行时，卸）。正常运行时，卸压箱的压箱的2/3容积充水，水面容积充水，水面上用氮气复盖，水温维持上用

37、氮气复盖，水温维持在在40 。稳压器安全阀开。稳压器安全阀开启时，蒸汽通过水面以下启时，蒸汽通过水面以下的鼓泡管排出，被水凝结的鼓泡管排出，被水凝结和冷却。和冷却。723.7 稳压器工作原理稳压器工作原理3.7.1 压力波动原因压力波动原因 反应堆冷却剂系统是一个以高温高压水为反应堆冷却剂系统是一个以高温高压水为工质的封闭回路。稳压器内下部为水，上工质的封闭回路。稳压器内下部为水，上部为汽空间，一回路除稳压器上部的汽腔部为汽空间，一回路除稳压器上部的汽腔以外，其余部分全部充满水。因此稳压器以外，其余部分全部充满水。因此稳压器汽腔的蒸汽压力传播到整个一回路系统。汽腔的蒸汽压力传播到整个一回路系统

38、。稳压器的压力就代表了一回路的压力。稳压器的压力就代表了一回路的压力。73 根据水的热物理特性，反应堆冷却剂温度根据水的热物理特性，反应堆冷却剂温度的任何改变，必将导致冷却剂密度的变化，的任何改变，必将导致冷却剂密度的变化，进而引起系统内冷却剂体积的膨胀或收缩，进而引起系统内冷却剂体积的膨胀或收缩，最终表现为稳压器汽腔的膨胀或收缩，形最终表现为稳压器汽腔的膨胀或收缩，形成压力波动。因此成压力波动。因此稳压器内压力波动来源稳压器内压力波动来源于冷却剂体积的变化于冷却剂体积的变化。74 汽轮机负荷阶跃下降汽轮机负荷阶跃下降10%10%额定功率时，汽轮额定功率时，汽轮机调节阀开度减小，反应堆功率控制

39、系统机调节阀开度减小，反应堆功率控制系统应使堆功率相应降低，但由于测量和控制应使堆功率相应降低，但由于测量和控制系统存在滞后，反应堆功率的减少落后于系统存在滞后，反应堆功率的减少落后于汽轮机负荷的降低，从而引起一、二回路汽轮机负荷的降低，从而引起一、二回路间功率的失配，导致冷却剂温度升高。经间功率的失配，导致冷却剂温度升高。经过超调和振荡过程后，堆功率和汽机负荷过超调和振荡过程后，堆功率和汽机负荷趋于平衡。趋于平衡。75763.7.2 稳压器内瞬变过程稳压器内瞬变过程 反应堆冷却剂平均温度的变化引起冷却剂反应堆冷却剂平均温度的变化引起冷却剂体积膨胀或收缩，从而使部分冷却剂经波体积膨胀或收缩，从

40、而使部分冷却剂经波动管涌入或离开稳压器，导致稳压器内汽动管涌入或离开稳压器，导致稳压器内汽腔体积的收缩或膨胀，下面我们进一步分腔体积的收缩或膨胀，下面我们进一步分析这一过程。析这一过程。77（一）（一） 不考虑喷淋和加热器工作：不考虑喷淋和加热器工作：1 1、反应堆冷却剂平均温度骤降的情况、反应堆冷却剂平均温度骤降的情况78 二回路负荷突然增加引起反应堆冷却剂平均二回路负荷突然增加引起反应堆冷却剂平均温度降低，导致稳压器汽腔体积膨胀，体积温度降低，导致稳压器汽腔体积膨胀，体积骤然增大使压力突然降低，这使原来处于平骤然增大使压力突然降低，这使原来处于平衡态下的饱和水在新的较低压力下成为过热，衡态

41、下的饱和水在新的较低压力下成为过热，因而一部分水闪蒸，使汽腔中的蒸汽密度增因而一部分水闪蒸，使汽腔中的蒸汽密度增加，相应使压力略有回升，直至一个新的平加，相应使压力略有回升，直至一个新的平衡压力建立为止，这个新的平衡压力小于初衡压力建立为止，这个新的平衡压力小于初始压力。始压力。792 2、反应堆冷却剂平均温度骤升的情况、反应堆冷却剂平均温度骤升的情况80 冷却剂温度骤升导致一回路热管段的水突冷却剂温度骤升导致一回路热管段的水突然涌入稳压器，使稳压器水位上升，汽腔然涌入稳压器，使稳压器水位上升，汽腔先是受到挤压，压力暂时上升；由于热管先是受到挤压，压力暂时上升；由于热管段的水低于饱和温度，涌入

42、的过冷水使稳段的水低于饱和温度，涌入的过冷水使稳压器内的水过冷，使得部分蒸汽凝结，部压器内的水过冷，使得部分蒸汽凝结，部分蒸汽凝结使得蒸汽压力下降，同时凝结分蒸汽凝结使得蒸汽压力下降，同时凝结热使水温有所上升，直至平衡在一个新的热使水温有所上升，直至平衡在一个新的平衡压力，这个压力低于初始额定压力。平衡压力，这个压力低于初始额定压力。813.7.3 喷淋和加热器工作的情况喷淋和加热器工作的情况 对于稳压器压力降低的情况，加热使部分对于稳压器压力降低的情况，加热使部分水蒸发为饱和汽；对于稳压器压力高于整水蒸发为饱和汽；对于稳压器压力高于整定值的情况，喷淋装置向汽空间喷洒过冷定值的情况，喷淋装置向

43、汽空间喷洒过冷水使部分蒸汽凝结，当涌入过冷水过多时，水使部分蒸汽凝结，当涌入过冷水过多时，为保持稳压器内的水处于饱和状态，备用为保持稳压器内的水处于饱和状态，备用加热器启动将涌入的冷水加热至饱和状态。加热器启动将涌入的冷水加热至饱和状态。82 法国采用的稳压器设计准则：法国采用的稳压器设计准则：（1 1）稳压器的水和蒸汽的总容积足以保证在）稳压器的水和蒸汽的总容积足以保证在正常运行瞬态下系统容积变化所引起的压正常运行瞬态下系统容积变化所引起的压力波动在预期的范围内，不会引起安全阀力波动在预期的范围内，不会引起安全阀动作；动作；（2 2）水的容积足以保证在负荷阶跃增加）水的容积足以保证在负荷阶跃

44、增加10%10%额定功率时电加热器不致露出水面；额定功率时电加热器不致露出水面；83（3 3）蒸汽的容积在反应堆自动控制和二回路）蒸汽的容积在反应堆自动控制和二回路蒸汽排放有效的情况下，足以补偿负荷每蒸汽排放有效的情况下，足以补偿负荷每分钟减少分钟减少5%5%额定功率所引起的容积波动，额定功率所引起的容积波动，且不会达到稳压器高水位停堆定值点；且不会达到稳压器高水位停堆定值点；（4 4）蒸汽的容积足以防止在外电源断电和稳）蒸汽的容积足以防止在外电源断电和稳压器高水位停堆后水通过安全阀排放；压器高水位停堆后水通过安全阀排放；84（5 5）在紧急停堆和汽机停机后，稳压器不会）在紧急停堆和汽机停机后

45、，稳压器不会排空；排空；（6 6）在紧急停堆和汽机停机后，稳压器压力）在紧急停堆和汽机停机后，稳压器压力不会导致安全注入系统启动。不会导致安全注入系统启动。（7 7）稳压器的容积应大于等于上述各项要求）稳压器的容积应大于等于上述各项要求确定的最小蒸汽容积，最小水容积或总容确定的最小蒸汽容积，最小水容积或总容积。积。85第五讲第五讲1、最孤独的时光，会塑造最坚强的自己。2、把脸一直向着阳光，这样就不会见到阴影。3、永远不要埋怨你已经发生的事情，要么就改变它，要么就安静的接受它。4、不论你在什么时候开始，重要的是开始之后就不要停止。5、通往光明的道路是平坦的，为了成功，为了奋斗的渴望，我们不得不努

46、力。6、付出了不一定有回报，但不付出永远没有回报。7、成功就是你被击落到失望的深渊之后反弹得有多高。8、为了照亮夜空，星星才站在天空的高处。9、我们的人生必须励志，不励志就仿佛没有灵魂。10、拼尽全力，逼自己优秀一把，青春已所剩不多。11、一个人如果不能从内心去原谅别人，那他就永远不会心安理得。12、每个人心里都有一段伤痕，时间才是最好的疗剂。13、如果我不坚强，那就等着别人来嘲笑。14、早晨给自己一个微笑，种下一天旳阳光。15、没有爱不会死，不过有了爱会活过来。16、失败的定义：什么都要做，什么都在做，却从未做完过，也未做好过。17、当我微笑着说我很好的时候，你应该对我说，安好就好。18、人

47、不仅要做好事，更要以准确的方式做好事。19、我们并不需要用太华丽的语言来包裹自己，因为我们要做最真实的自己。20、一个人除非自己有信心，否则无法带给别人信心。21、为别人鼓掌的人也是在给自己的生命加油。22、失去金钱的人损失甚少，失去健康的人损失极多，失去勇气的人损失一切。23、相信就是强大，怀疑只会抑制能力，而信仰就是力量。24、那些尝试去做某事却失败的人，比那些什么也不尝试做却成功的人不知要好上多少。25、自己打败自己是最可悲的失败，自己战胜自己是最可贵的胜利。26、没有热忱，世间便无进步。27、失败并不意味你浪费了时间和生命，失败表明你有理由重新开始。28、青春如此华美，却在烟火在散场。

48、29、生命的道路上永远没有捷径可言，只有脚踏实地走下去。30、只要还有明天，今天就永远是起跑线。31、认真可以把事情做对，而用心却可以做到完美。32、如果上帝没有帮助你那他一定相信你可以。33、只要有信心，人永远不会挫败。34、珍惜今天的美好就是为了让明天的回忆更美好。35、只要你在路上，就不要放弃前进的勇气，走走停停的生活会一直继续。36、大起大落谁都有拍拍灰尘继续走。37、孤独并不可怕，每个人都是孤独的，可怕的是害怕孤独。38、宁可失败在你喜欢的事情上，也不要成功在你所憎恶的事情上。39、我很平凡，但骨子里的我却很勇敢。40、眼中闪烁的泪光，也将化作永不妥协的坚强。41、我不去想是否能够成

49、功，既然选了远方，便只顾风雨兼程。42、宁可自己去原谅别人，莫等别人来原谅自己。43、踩着垃圾到达的高度和踩着金子到达的高度是一样的。44、每天告诉自己一次：我真的很不错。45、人生最大的挑战没过于战胜自己！46、愚痴的人，一直想要别人了解他。有智慧的人，却努力的了解自己。47、现实的压力压的我们喘不过气也压的我们走向成功。48、心若有阳光，你便会看见这个世界有那么多美好值得期待和向往。49、相信自己，你能作茧自缚，就能破茧成蝶。50、不能强迫别人来爱自己，只能努力让自己成为值得爱的人。51、不要拿过去的记忆，来折磨现在的自己。52、汗水是成功的润滑剂。53、人必须有自信，这是成功的秘密。54

50、、成功的秘密在于始终如一地忠于目标。55、只有一条路不能选择那就是放弃。56、最后的措手不及是因为当初游刃有余的自己57、现实很近又很冷，梦想很远却很温暖。58、没有人能替你承受痛苦，也没有人能抢走你的坚强。59、不要拿我跟任何人比，我不是谁的影子，更不是谁的替代品，我不知道年少轻狂，我只懂得胜者为。60、如果你看到面前的阴影，别怕，那是因为你的背后有阳光。61、宁可笑着流泪，绝不哭着后悔。62、觉得自己做得到和做不到，只在一念之间。63、跌倒，撞墙，一败涂地，都不用害怕，年轻叫你勇敢。64、做最好的今天，回顾最好的昨天，迎接最美好的明天。65、每件事情都必须有一个期限，否则，大多数人都会有多