SGS系統(tǒng)功能及流程

SGS（SteamGeneratorSystem）系統(tǒng)功能及流程

儀控維修科楊洪旭2011.09.26電站系統(tǒng)與通用設(shè)備：KHS0012內(nèi)容簡介系統(tǒng)功能2主要設(shè)備4課程目標1運行與控制5思考題6系統(tǒng)描述（流程、重要參數(shù)、布置）3電站系統(tǒng)與通用設(shè)備：KHS00131.課程目標了解蒸發(fā)器系統(tǒng)在電站電力生產(chǎn)中的功能理解蒸發(fā)器系統(tǒng)的流程了解蒸發(fā)器系統(tǒng)主要設(shè)備初步掌握系統(tǒng)的簡單運行工況電站系統(tǒng)與通用設(shè)備：KHS00142.系統(tǒng)功能（1）安全殼隔離位于安全殼內(nèi)的SGS系統(tǒng)管道即主給水和啟動給水、主蒸汽、蒸發(fā)器排污管道，結(jié)合RCS蒸發(fā)器殼體和傳熱管，將工藝介質(zhì)與安全殼內(nèi)大氣隔離。SGS系統(tǒng)在穿過安全殼的主給水和啟動給水、主蒸汽和蒸發(fā)器排污管線上均提供安全殼隔離功能以限制放射性物質(zhì)釋放。根據(jù)總體設(shè)計要求，SGS在每個穿過安全殼的管線上至少提供一個安全殼隔離閥。電站系統(tǒng)與通用設(shè)備：KHS0015系統(tǒng)功能（2）蒸發(fā)器隔離SGS可以和反應堆保護系統(tǒng)、主蒸汽系統(tǒng)、主給水和啟動給水系統(tǒng)一起在蒸汽管線或給水管線破裂情況下防止兩個蒸發(fā)器同時迅速排空，這同時也有助于保持堆芯冷卻，限制燃料破壞，并有助于保持安全殼和反應堆壓力容器的完整性以限制放射性物質(zhì)釋放。如果一個蒸發(fā)器安全閥或者動力釋放閥意外打開或者卡在開啟位置，SGS可以限制2個蒸發(fā)器同時不可控排放，以保持反應堆壓力容器的完整性，防止燃料破損。電站系統(tǒng)與通用設(shè)備：KHS0016系統(tǒng)功能（3）給水隔離在蒸汽管線破裂或蒸發(fā)器傳熱管破裂的情況下，SGS可以在PMS發(fā)出主給水隔離信號將主給水隔離，限制送到蒸發(fā)器的給水量，以防止出現(xiàn)對RCS的過度冷卻以及向安全殼釋放的蒸汽量防止安全殼超壓并限制放射性物質(zhì)釋放。（4）二次側(cè)超壓保護SGS系統(tǒng)對蒸發(fā)器二次側(cè)和主蒸汽隔離閥上游的蒸汽管道提供超壓保護，以保證蒸發(fā)器殼體、管道和設(shè)備的完整性。電站系統(tǒng)與通用設(shè)備：KHS0017系統(tǒng)功能（5）傳輸蒸汽和給水用于電力生產(chǎn)SGS將加熱過的給水從主給水系統(tǒng)輸送給安全殼內(nèi)的蒸發(fā)器，并將蒸發(fā)器內(nèi)產(chǎn)生的蒸汽傳送到主蒸汽系統(tǒng)以驅(qū)動汽輪發(fā)電機組用于電力生產(chǎn)。在停堆期間冷凝器不可用時，SGS可以通過將啟動給水輸送到蒸發(fā)器并通過蒸發(fā)器電動釋放閥將蒸汽排放到大氣來導出衰變熱。

電站系統(tǒng)與通用設(shè)備：KHS0018系統(tǒng)功能（6）工藝參數(shù)監(jiān)測和控制

SGS提供可靠穩(wěn)定的給水流量控制，同時保持SG二次側(cè)水裝量在正常的運行范圍內(nèi)，以防止不必要的反應堆和汽輪機脫扣。蒸汽發(fā)生器系統(tǒng)監(jiān)測SGS系統(tǒng)工藝參數(shù)，如蒸汽發(fā)生器水位、蒸汽流量、蒸汽壓力、蒸汽放射性、主給水流量和啟動給水流量等，并向PMS提供輸入信號，同時產(chǎn)生專設(shè)安全設(shè)施的啟動信號。

電站系統(tǒng)與通用設(shè)備：KHS00193.系統(tǒng)描述蒸汽發(fā)生器系統(tǒng)是核電站一、二回路的樞紐，它的主要作用是將一回路冷卻劑中的熱量傳遞給二回路給水，使之產(chǎn)生蒸汽來驅(qū)動汽輪發(fā)電機組發(fā)電。

由于一回路冷卻劑流經(jīng)堆芯帶有放射性，因此蒸汽發(fā)生器也是一回路壓力邊界的一部分，用于防止放射性物質(zhì)外泄。故在正常運行時，二回路不受一回路放射性冷卻劑的污染，是不帶放射性的。

電站系統(tǒng)與通用設(shè)備：KHS001103.系統(tǒng)描述電站系統(tǒng)與通用設(shè)備：KHS00111系統(tǒng)描述SGS包含兩個相同的列，一個蒸發(fā)器一個。每個列從功能上包括以下三個主要的子系統(tǒng)：主蒸汽管線主給水和啟動給水管線蒸發(fā)器排污管線。電站系統(tǒng)與通用設(shè)備：KHS00112蒸汽發(fā)生器系統(tǒng)示意圖給水管線主蒸汽管線排污管線電站系統(tǒng)與通用設(shè)備：KHS00113系統(tǒng)描述主蒸汽管線是指從蒸發(fā)器出口管嘴向外延伸到并括位于輔助廠房和汽輪機廠房接口處之間的管線部分，主要作用是將SG中產(chǎn)生的蒸汽輸送到MSS及MTS。主蒸汽管線電站系統(tǒng)與通用設(shè)備：KHS00114系統(tǒng)描述SGS主蒸汽管線每條主蒸汽管線上的主要設(shè)備如下：一個主蒸汽隔離閥MSIV，用于提供安全殼和蒸發(fā)器的隔離；一個主蒸汽隔離閥旁路閥，用于提供安全殼和蒸發(fā)器的隔離，并在啟動時用于蒸汽管道暖管并提供主蒸汽隔離閥兩側(cè)的壓力平衡；六個主蒸汽安全閥MSSV，用于提供超壓保護；1個電動大氣釋放閥PORV和及其上游隔離閥，用于在蒸汽無法向凝汽器排放時提供可控的停堆冷卻；電站系統(tǒng)與通用設(shè)備：KHS00115系統(tǒng)描述主給水和啟動給水管線部分是指從蒸發(fā)器管嘴通過輔助廠房延伸到汽輪機廠房內(nèi)的主給水文丘里管上游之間的管線，及從蒸發(fā)器管嘴延伸到位于輔助廠房和汽輪機廠房接口處之間的啟動給水管線部分。其功能是在不同的運行模式下降給水輸送到蒸發(fā)器以維持其液位。

主給水和啟動給水管線電站系統(tǒng)與通用設(shè)備：KHS00116系統(tǒng)描述每個主給水和啟動給水管線的設(shè)備如下：1個主給水隔離閥和1個啟動給水隔離閥；1個主給水控制閥，用于在大約10%到100%功率之間提供給水控制；1個啟動給水控制閥，用于在大約0到10%功率之間提供給水控制；1個主給水逆止閥和1個啟動給水逆止閥，用于防止蒸發(fā)器和給水管線之間的反向流動；電站系統(tǒng)與通用設(shè)備：KHS00117系統(tǒng)描述蒸發(fā)器排污管線的主要功能是在正常運行期間以及在發(fā)生凝汽器傳熱管泄露或SGTR（蒸汽發(fā)生器內(nèi)管破裂）期間用于輔助維持二回路的水質(zhì)在一個可接受的水平，每個排污管線上的主要設(shè)備是位于輔助廠房的兩個串連的排污隔離閥。

蒸汽發(fā)生器排污管線電站系統(tǒng)與通用設(shè)備：KHS001184主要設(shè)備

（1）蒸汽發(fā)生器電站系統(tǒng)與通用設(shè)備：KHS001194主要設(shè)備-蒸汽發(fā)生器電站系統(tǒng)與通用設(shè)備：KHS001204.主要設(shè)備（2）主蒸汽安全閥每個主蒸汽管道有六個彈簧加載式安全閥，其是主蒸汽壓力邊界的一部分，因此也構(gòu)成安全殼邊界的一部分。主蒸汽安全閥可以提供足夠的容量以防止蒸汽壓力超過蒸發(fā)器和主蒸汽系統(tǒng)設(shè)計壓力的110%。每個安全閥在110%主蒸汽設(shè)計壓力下的最大蒸汽釋放能力被限制在一定數(shù)值之下，以限制一個安全閥意外失效或者卡在開啟的位置時蒸汽不可控排放的流量及隨之帶來的反應堆瞬態(tài)。電站系統(tǒng)與通用設(shè)備：KHS00121主要設(shè)備（3）大氣釋放閥

在每個蒸發(fā)器的出口管道的主蒸汽隔離閥的上游安裝有一個大氣釋放閥。大氣釋放閥為失氣關(guān)的氣動球閥，在壓空失去時可以通過閥門上的手輪對其操作。當凝汽器、循環(huán)水泵或汽輪機旁路系統(tǒng)不可用時，大氣釋放閥可以通過將蒸汽釋放到大氣來對電廠進行冷卻。在電站運行期間，大氣釋放閥的開啟是由主蒸汽管線壓力自動控制的。在主蒸汽管線壓力超過設(shè)定值時大氣釋放閥自動打開，當蒸氣管線壓力下降到低于設(shè)定值時，釋放閥自動關(guān)閉。閥門動作設(shè)定值選在零負荷主蒸氣壓力和6個安全閥中設(shè)定值最低的那個設(shè)定值之間。一個隔離閥安裝在每個大氣釋放閥上游，可以在大氣釋放閥泄漏或卡在開啟位置時提供隔離。這個上游隔離閥允許在功率運行時檢修大氣釋放閥。電站系統(tǒng)與通用設(shè)備：KHS00122主要設(shè)備（4）主蒸汽隔離閥主蒸汽隔離閥的功能是提供安全殼隔離和SG隔離，從而限制蒸發(fā)器的排放，將蒸汽管道破裂對堆芯的影響限制在燃料設(shè)計限值之內(nèi)。每條主蒸汽管線上安全閥的下游都有一個主蒸汽隔離閥。無論主蒸汽隔離閥的上游還是下游發(fā)生管道破裂，其都可以在5s內(nèi)關(guān)閉。主蒸汽隔離閥是一個雙向楔型閘閥，閥體與系統(tǒng)管道焊接在一起。主蒸汽隔離閥通過液壓驅(qū)動閥門開啟，通過壓縮氮氣的儲能提供關(guān)閉能量。電站系統(tǒng)與通用設(shè)備：KHS00123主要設(shè)備（5）主給水隔離閥主給水隔離閥安裝在安全殼外面的給水控制閥下游的主給水管路上。主給水隔離閥用于在給水管道破裂情況下防止蒸發(fā)器的不可控排放。當安全殼內(nèi)發(fā)生主給水管道破裂時，主給水隔離閥用于限制通過破口進入安全殼的高能流體數(shù)量并限制對一次側(cè)的冷卻。無論是主給水隔離閥的上游還是下游發(fā)生管道破裂，主給水隔離閥都可以在5s內(nèi)關(guān)閉以限制流體向安全殼內(nèi)釋放。每個主給水隔離閥是一個雙向楔型閘閥，閥體與系統(tǒng)管道焊接在一起。主給水隔離閥通過液壓驅(qū)動閥門開啟，通過壓縮氮氣的儲能提供關(guān)閉能量。電站系統(tǒng)與通用設(shè)備：KHS00124主要設(shè)備（6）主給水調(diào)節(jié)閥

主給水調(diào)節(jié)閥是氣動控制閥，用于控制給水流量并提供給水系統(tǒng)的備用隔離。在安全殼內(nèi)二次側(cè)管道破裂事故下，主給水調(diào)節(jié)閥作為主給水隔離閥的冗余隔離，來限制流入安全殼的高能流體。主給水調(diào)節(jié)閥可以在5s內(nèi)關(guān)閉。

在正常運行時主給水調(diào)節(jié)閥自動保持蒸發(fā)器液位。正常運行時通過一個三沖量控制單元來控制主給水調(diào)節(jié)閥。三沖量控制單元采用蒸發(fā)器液位作為輸入信號，保持蒸發(fā)器液位。電站系統(tǒng)與通用設(shè)備：KHS00125主要設(shè)備（7）主給水逆止閥在安全殼外面的每條主給水管道上設(shè)有一個給水逆止閥，可防止其前給水管道破裂時蒸汽發(fā)生器內(nèi)的給水倒流到給水管道。（8）排污隔離閥安全殼外輔助廠房內(nèi)蒸發(fā)器排污系統(tǒng)的兩個隔離閥串聯(lián)，在排污系統(tǒng)、RCS或主蒸汽系統(tǒng)發(fā)生異常工況事故時，能自動隔離排污系統(tǒng)。閥門是氣動截止閥，在喪失空氣或驅(qū)動電源時失效關(guān)。第一道隔離閥除了能為排污系統(tǒng)提供冗余隔離，還提供安全殼隔離功能，閥門在專設(shè)安全設(shè)施驅(qū)動信號下關(guān)閉，與安全殼內(nèi)的蒸汽發(fā)生器和主蒸汽管線共同保證安全殼的完整性。電站系統(tǒng)與通用設(shè)備：KHS00126系統(tǒng)運行(1)蒸發(fā)器充水蒸發(fā)器通過啟動給水泵從冷凝儲存箱取水。充裝的水必須滿足對二次側(cè)水化學性質(zhì)的要求（2）蒸汽發(fā)生器濕保養(yǎng)當電廠處于冷停堆狀態(tài)進行檢修或者換料時，SGS提供一個循環(huán)流量。此時蒸汽發(fā)生器排污系統(tǒng)在循環(huán)模式下運行，以保持蒸汽發(fā)生器的水在化學限值以內(nèi)。蒸汽發(fā)生器內(nèi)的水通過排污管道提供給BDS，并通過給水管線返回到蒸汽發(fā)生器。電站系統(tǒng)與通用設(shè)備：KHS00127系統(tǒng)運行（3）電站啟動加熱在電站啟動前必須建立蒸發(fā)器正常的液位。如果在啟動前需要排水，蒸發(fā)器通過BDS排水。在電廠啟動時，通過FWS系統(tǒng)的啟動給水模式來保持蒸發(fā)器液位，以除氧器作為首選水源。如果主給水泵不可用，則通過啟動給水泵把凝結(jié)水儲存箱中的水送到蒸發(fā)器。如果蒸發(fā)器雜質(zhì)水平超過化學導則的要求，則通過將排污流量調(diào)到最大值以使雜質(zhì)水平在最短時間內(nèi)迅速下降到滿足二回路化學運行導則的水平。在電站啟動期間，由于RCS溫度上升，蒸發(fā)器內(nèi)的介質(zhì)溫度也上升，相應的引起主蒸汽壓力上升，在主蒸汽隔離閥打開前通過打開主蒸汽隔離閥的旁路閥，對主蒸汽隔離閥下游的蒸汽管線進行暖管。。當蒸發(fā)器溫度達到大約292oC時，二次側(cè)暖管結(jié)束，可以開始汽輪機沖轉(zhuǎn)。給水持續(xù)通過啟動給水管線，控制蒸發(fā)器液位滿足要求。汽輪機旁路系統(tǒng)置于壓力控制模式，旁排閥可以自動調(diào)節(jié)以保持蒸汽母管的壓力。

電站系統(tǒng)與通用設(shè)備：KHS00128系統(tǒng)運行（4）熱備用在熱備用狀態(tài)，給水通過啟動給水管線持續(xù)進入蒸發(fā)器。排污保持在最大流量，以使啟動給水進入蒸發(fā)器管嘴處的溫度瞬變最小化，并保持SG二次側(cè)水適當?shù)幕瘜W性質(zhì)。此時SG二次側(cè)壓力通過汽輪機旁排系統(tǒng)自動控制。汽輪機旁路系統(tǒng)置于壓力控制模式，旁排閥可以自動調(diào)節(jié)以保持蒸汽母管的壓力。電站系統(tǒng)與通用設(shè)備：KHS00129系統(tǒng)運行（5）正常冷卻在功率運行轉(zhuǎn)向正常冷卻的過程中，首先汽輪機降負荷，然后汽輪機脫扣和反應堆停堆。此時汽輪機旁通系統(tǒng)置于壓力模式運行，自動調(diào)節(jié)汽輪機旁路閥的位置。這個冷卻模式將一直持續(xù)到RNS可以投入使用。在最初冷卻過程中，通過主給水泵持續(xù)傳送給水流量即導出堆芯熱量又保持蒸發(fā)器的裝量，蒸汽通過蒸氣旁排系統(tǒng)排向凝汽器。當主給水流量下降到一定程度時，SG供水自動從主給水管線轉(zhuǎn)移到啟動給水管線。排污保持在最大流量以利于給水流量的穩(wěn)定控制，并使啟動給水進入蒸發(fā)器管嘴處的溫度瞬變最小化。電站系統(tǒng)與通用設(shè)備：KHS00130系統(tǒng)運行（6）蒸發(fā)器冷卻在停堆運行過程中當蒸發(fā)器壓力小于0.862MPa時，SGS提供一個到BDS的流量和從ＢＤＳ返回的通路。這個回路用于在蒸發(fā)器冷卻過程中提高余熱導出速度，以使維修檢查人員在停堆后能盡可能早的接近蒸發(fā)器。此時SGS的循環(huán)流量路徑與蒸發(fā)器濕保養(yǎng)路徑一樣。電站