核電站輔助給水系統(tǒng)ASG

1、§1.3.4 輔助給水系統(tǒng)（asg）一 asg的功能1 正常功能asg為失去主給水供應(yīng)時(shí)向sg二次側(cè)提供給水的后備系統(tǒng)。在下列情況下asg可代替主給水系統(tǒng)are：反應(yīng)堆啟動(dòng)和rcp升溫；熱停堆；向冷停堆過(guò)渡，rra投運(yùn)之前。此外，asg的電動(dòng)泵用于sg二次側(cè)的充水和保持水位（初次充水和冷停堆后的再充水），asg的除氧器裝置用于向asg和rea系統(tǒng)的貯水箱供應(yīng)除鹽、除氧水。2 安全功能當(dāng)正常給水系統(tǒng)（cvi,cex,abp,are）之一失效時(shí)，asg投入運(yùn)行，以排除堆芯余熱，直到達(dá)到rra可投運(yùn)的狀態(tài)為止。余熱通過(guò)gct排放。二系統(tǒng)描述輔助給水系統(tǒng)（asg）的主要設(shè)備是：貯水箱，泵子系

2、統(tǒng),帶有流量調(diào)節(jié)的給水管路和除氣設(shè)備。 1輔助給水貯存箱asg 001 ba的特性asg 001 ba的頂部是以氮?dú)飧采w的，壓力維持在表壓0.01-0.012mpa之間。該水箱的溫度通常由除氧器保持在7-50之間，當(dāng)溫度低于7時(shí)有低溫報(bào)警，當(dāng)溫度高于50時(shí)有高溫報(bào)警。asg 001 ba的水位是不進(jìn)行控制的，按照運(yùn)行的類型，可以在高高水位和低低水位間變化：低低水位時(shí)的水容積為56 m3（有報(bào)警信號(hào)）。此時(shí)，如果不能用新的給水向水箱供水，則必須立即手動(dòng)停運(yùn)mafp（asg 001/002 po）及tafp（asg 003/004 po），否則接著就可能發(fā)生泵的汽蝕；低水位時(shí)的水容積為525 m3

3、，對(duì)應(yīng)于由熱停堆向冷停堆過(guò)渡所必需的有效安全壓頭（有報(bào)警信號(hào)）；高水位時(shí)的水容積為790 m3，對(duì)應(yīng)于正常的貯水量，可提供額定有效壓頭。高高水位時(shí)停止充水。asg 001 ba的充水及補(bǔ)水水源有：cex系統(tǒng)。這是第一選擇水源。應(yīng)盡可能從另一機(jī)組的凝結(jié)水抽取泵的cex連接口，或者從本機(jī)組（若cex可以運(yùn)行）向水箱充水或補(bǔ)水。這種操作方法的好處是比較快，而且留下除氧器供可能出現(xiàn)的rea需求時(shí)使用。ser的水經(jīng)除氧器除氣后向水箱供水。- ser的水直接向水箱供水。這種情況僅適用于比較緊急的工況。asg 001 ba的正常貯水量的設(shè)計(jì)依據(jù)見(jiàn)下表失去主給水（工況）失去廠外電源（工況）主給水管道破裂（工況

4、）破口隔離前的時(shí)間/h經(jīng)過(guò)破口失去的水容積/m3熱停堆工況的時(shí)間（運(yùn)行人員延遲+加硼）/h這段時(shí)間內(nèi)所用的水容積/ m3 _2h204m3_2h144m30.5h100m3(200m3/h)2.5h305m3把反應(yīng)堆冷卻至rra工況的時(shí)間/hrra準(zhǔn)備的時(shí)間/h在這些時(shí)間內(nèi)所用的水容積/ m34h(28/h)1.25h364m37.5h(15/h)1.25h375m34h(28/h)(無(wú)準(zhǔn)備)283 m3要求的總?cè)莘e/ m3568519588可供使用的容積/ m3790790790自主時(shí)間/h7.2510.756.5*包括前面提到的破口隔離前的時(shí)間。 *包括前面提到的經(jīng)過(guò)破口流失的水容積。2輔

5、助給水系統(tǒng)是壓水堆核電廠專設(shè)安全設(shè)施之一。為滿足單一故障準(zhǔn)則，asg系統(tǒng)設(shè)計(jì)有兩個(gè)系列，每個(gè)系列各有一臺(tái)電動(dòng)泵和一臺(tái)汽動(dòng)泵，容量均為100%（相對(duì)于一臺(tái)蒸汽發(fā)生器），流量各為91m3/h,每臺(tái)泵的出口個(gè)有一個(gè)小流量隔離閥和一個(gè)給水流量調(diào)節(jié)閥，正常時(shí)這兩個(gè)閥是全開(kāi)的。當(dāng)有asg的啟動(dòng)命令時(shí)，啟動(dòng)泵的同時(shí)還發(fā)出開(kāi)啟流量調(diào)節(jié)閥的命令，asg起動(dòng)后，可以在主控或遠(yuǎn)距離停堆盤(pán)上手動(dòng)操縱流量調(diào)節(jié)閥，以控制蒸發(fā)器的水位。a列和b列有連接管線，使a列和b列可以相互備用。正常時(shí)是隔離的，當(dāng)某一列失效時(shí)，開(kāi)啟連接閥，由另外一列向兩臺(tái)蒸發(fā)器供水。3 asg系統(tǒng)還有一臺(tái)除氧器，是兩臺(tái)機(jī)組公用。用于asg001ba的初

6、次充水和補(bǔ)水，也用于rea001/002ba的初次充水和補(bǔ)水。除氧裝置能使asg給水中溶解氧的總含量保持在0.1ppm以下。三asg啟動(dòng)信號(hào)的產(chǎn)生為便于下面的敘述，首先說(shuō)明幾個(gè)縮寫(xiě)符號(hào)的意思。他們是：mfp：電動(dòng)主給水泵，即apa系統(tǒng)的泵；tafp：汽動(dòng)輔助給水泵；mafp：電動(dòng)輔助給水泵。1 安注信號(hào)安注信號(hào)直接啟動(dòng)兩臺(tái)mafp。同時(shí),安注信號(hào)使mfp跳閘并且隔離are的主閥和旁路閥。mfp的跳閘信號(hào)（延時(shí)5s）確認(rèn)兩臺(tái)mafp的啟動(dòng)。2 某臺(tái)蒸汽發(fā)生器高高水位（p14 出現(xiàn)）當(dāng)蒸汽發(fā)生器水位太高時(shí)，旋葉式分離器及干燥器將無(wú)法正常工作，蒸汽可能帶水進(jìn)入汽輪機(jī)，導(dǎo)致汽輪機(jī)葉片損壞。當(dāng)蒸汽發(fā)生器

7、水位達(dá)到窄量程75%時(shí)，出現(xiàn)p14信號(hào)，觸發(fā)汽機(jī)脫扣，mfp跳閘和are的主閥及旁路閥關(guān)閉等。主給水泵的跳閘信號(hào)（5s后）將觸發(fā)兩臺(tái)mafp啟動(dòng)。3 mfp跳閘來(lái)自給水回路的信號(hào)引起mfp的跳閘。在確認(rèn)mfp跳閘之后，兩臺(tái)mafp將自動(dòng)啟動(dòng)。4 lga/lgb母線電壓低當(dāng)lga/lgb電源喪失時(shí)，凝結(jié)水泵停轉(zhuǎn)，則一回路的過(guò)熱將很嚴(yán)重。電壓降低是通過(guò)對(duì)凝結(jié)水泵供電系統(tǒng)母線（lga,lgb）的測(cè)量而獲得的。如果凝結(jié)水泵的供電母線失電（u=0.65un），一定時(shí)間延遲（6s）后，兩臺(tái)mafp啟動(dòng)。5 主泵轉(zhuǎn)速低低主泵供電母線失電后，轉(zhuǎn)速將降低，由于主泵慣性飛輪的存在和自然循環(huán)的作用，一回路冷卻劑流量

8、將維持一定的時(shí)間，為了疏導(dǎo)余熱，需要繼續(xù)維持蒸汽發(fā)生器的給水。如果堆功率10%rp，這一事故不會(huì)對(duì)機(jī)組產(chǎn)生危害。2/42/42/42/26s 0&&1&&8min 0電動(dòng)給水泵脫扣5s 0111atwt atwt電動(dòng)輔助給水泵啟動(dòng)手動(dòng)控制安注信號(hào)冷凝器母線電壓低sg1給水流量低sg1水位低低sg2水位低低sg2給水流量低汽動(dòng)輔助給水泵啟動(dòng)冷卻劑泵轉(zhuǎn)速低低p7手動(dòng)控制 圖一 輔助給水啟動(dòng)系統(tǒng)邏輯圖6 某臺(tái)蒸汽發(fā)生器水位低低例如主給水泵的跳閘或凝結(jié)水泵的丟失等等這樣的正常給水喪失事故下，蒸汽發(fā)生器的導(dǎo)熱能力下降。表征蒸汽發(fā)生器導(dǎo)熱能力的參數(shù)可以是其水位或者其給水流量

9、，因此當(dāng)某臺(tái)蒸汽發(fā)生器水位低低（窄量程15%）信號(hào)出現(xiàn)后，延時(shí)8分鐘，兩臺(tái)mafp及兩臺(tái)tafp將自動(dòng)啟動(dòng)。7 某臺(tái)蒸汽發(fā)生器水位低低且其給水流量低此信號(hào)出現(xiàn)時(shí)，立即啟動(dòng)兩臺(tái)mafp及兩臺(tái)tafp。8 atwt信號(hào)atwt又稱atws，意味未能緊急停堆的預(yù)期瞬變（anticipated transient without trip/scram）。該信號(hào)是兩個(gè)信號(hào)的組合，一個(gè)是兩臺(tái)蒸汽發(fā)生器給水流量低信號(hào)，一個(gè)是中間量程測(cè)得的堆功率30%rp信號(hào)。atwt信號(hào)出現(xiàn)后，啟動(dòng)兩臺(tái)mafp和兩臺(tái)tafp。atwt信號(hào)除可觸發(fā)asg 啟動(dòng)外，可觸發(fā)緊急停堆、汽機(jī)脫扣和閉鎖gct第三組排放閥的開(kāi)啟。9 手

10、動(dòng)控制mafp及tafp均可手動(dòng)控制。另外，需要說(shuō)明的是，緊急停堆時(shí)asg不一定啟動(dòng)。當(dāng)發(fā)生緊急停堆（p4）時(shí)，汽機(jī)脫扣，給水加熱回路停堆，進(jìn)入蒸汽發(fā)生器的給水相對(duì)便冷，就維持一回路平均溫度tavg=290.8來(lái)說(shuō)，給水流量顯得過(guò)大，可能造成一回路過(guò)冷，因此，當(dāng)緊急停堆并出現(xiàn)一回路平均溫度低（tavg295.4）信號(hào)時(shí)，隔離are的主閥，旁路閥極化運(yùn)行，保持一定的開(kāi)度（相應(yīng)于10% qn的給水流量），但不會(huì)觸發(fā)asg啟動(dòng)。所有的asg啟動(dòng)信號(hào)示于圖一中。四asg的運(yùn)行機(jī)組在正常發(fā)電運(yùn)行時(shí)，asg系統(tǒng)的四臺(tái)泵應(yīng)該處于備用狀態(tài)，與泵相對(duì)應(yīng)的四只調(diào)節(jié)閥（12/13/14/15 vd）保持100%開(kāi)度

11、。機(jī)組在正常的啟動(dòng)或停閉過(guò)程中，如前所述，在適當(dāng)?shù)那闆r下代替主給水向蒸汽發(fā)生器提供給水。另外，asg系統(tǒng)的脫氣裝置可投運(yùn)也可停閉，視r(shí)ea的需要或asg水箱的需要而定。在這里，我們主要看一下asg在事故情況下啟動(dòng)后的運(yùn)行。當(dāng)mafp接到啟動(dòng)命令后將引起下列動(dòng)作：兩臺(tái)mafp(001 002 po)啟動(dòng)；證實(shí)與兩臺(tái)mafp相關(guān)的調(diào)節(jié)閥（12/14 vd）為100%開(kāi)度；蒸汽發(fā)生器排污隔離；當(dāng)tafp接到啟動(dòng)命令后將引起下列動(dòng)作：tafp汽輪機(jī)的兩只進(jìn)汽隔離閥（137/138 vv/105 /106 vv）開(kāi)啟；證實(shí)與兩臺(tái)tafp相關(guān)的調(diào)節(jié)閥（013/015 vd）為100%開(kāi)度；蒸汽發(fā)生器排污隔離；asg系統(tǒng)啟動(dòng)后，便以最大流量向蒸汽發(fā)生器供水，因此操縱員有必要根據(jù)當(dāng)時(shí)的實(shí)際調(diào)節(jié)輔助給水流量，或停運(yùn)多余的泵，以維持蒸汽發(fā)生器的水位。下圖表示出了asg處于備用狀態(tài)的情況asg 001 b