《900MW壓水堆核電站系統(tǒng)與設備》運行教程320講義-RCP課件

中級運行系統(tǒng)培訓反應堆冷卻劑系統(tǒng)我廠主要廠房概貌壓水堆核電廠的組成通?？梢苑譃槿蟛糠郑汉藣u：與核相關的系統(tǒng)和設備部分常規(guī)島：常規(guī)的系統(tǒng)和設備部分電氣系統(tǒng)和設備。

前言反應堆及一回路主系統(tǒng)和設備（主管道、冷卻劑主泵、蒸汽發(fā)生器、穩(wěn)壓器及卸壓箱等）；一回路主要輔助系統(tǒng)：如化學和容積控制系統(tǒng)（RCV）、余熱排出系統(tǒng)(RRA)、硼和水補給系統(tǒng)（REA）等；

專設安全設施系統(tǒng)：如安注系統(tǒng)（RIS）、安全殼噴淋系統(tǒng)（EAS）等；與安全殼相關的通風系統(tǒng)：安全殼換氣通風系統(tǒng)（EBA）、大氣監(jiān)測系統(tǒng)（ETY）等；三廢系統(tǒng)：如廢液處理系統(tǒng)（TEU）、硼回收系統(tǒng)（TEP）等。其他系統(tǒng)。

核島蒸汽系統(tǒng):如主蒸汽系統(tǒng)（VVP）、汽水分離再熱系統(tǒng)（GSS）等；給水系統(tǒng):如凝結水系統(tǒng)（CEX）、除氧器系統(tǒng)（ADG）等；汽機及其輔助系統(tǒng):如汽輪機潤滑、頂軸和盤車系統(tǒng)（GGR）外圍系統(tǒng):如核島除鹽水分配系統(tǒng)（SED）、循環(huán)水處理系統(tǒng)（CTE）等。

常規(guī)島核電廠的常規(guī)島包括那些與常規(guī)火力發(fā)電廠相似的系統(tǒng)及設備，主要有：發(fā)電機及其輔助系統(tǒng)，如發(fā)電機定子冷卻水系統(tǒng)（GST），發(fā)電機勵磁和電壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)（GEX）、發(fā)電機并網(wǎng)系統(tǒng)（GSY）等。廠內(nèi)外電源系統(tǒng)，如500KV開關站GEW，主變和廠用變系統(tǒng)GEV，LGA，LGB，220KV開關站系統(tǒng)LGR，LGIA/B，LHA，LHB柴油機系統(tǒng)LHP，LHQ，LHT，LKA，LLA，LNA和直流系統(tǒng)LAA、LBA、LCA、LDA等。

電氣部分

電氣部分是電廠的一個重要組成部分，它主要包括以下系統(tǒng)及設備：第一部分核島系統(tǒng)

本章介紹600MWe壓水堆核電廠反應堆冷卻劑系統(tǒng)的功能，系統(tǒng)內(nèi)主要設備（壓水反應堆、蒸汽發(fā)生器、冷卻劑主泵、穩(wěn)壓器及卸壓箱）的作用及組成，反應堆冷卻劑系統(tǒng)與輔助系統(tǒng)的聯(lián)系及其運行原理。

反應堆冷卻劑系統(tǒng)RCP第一節(jié)

反應堆冷卻劑系統(tǒng)《900MW壓水堆核電站系統(tǒng)與設備》運行教程320講義_RCP系

統(tǒng)

的

功

能主要功能：是將反應堆堆芯中核裂變反應產(chǎn)生的熱量傳送到蒸汽發(fā)生器，從而冷卻堆芯，防止燃料元件燒毀，而蒸汽發(fā)生器供給汽輪發(fā)電機組（二回路）所必需的蒸汽；在壓水反應堆內(nèi)，水作為冷卻劑又兼作中子慢化劑，使裂變反應產(chǎn)生的快中子減速到熱中子能量；反應堆冷卻劑中溶有硼酸，可以補償氙瞬態(tài)效應和燃耗引起的反應性變化；系統(tǒng)內(nèi)的穩(wěn)壓器可用于控制冷卻劑壓力，以防止堆芯內(nèi)產(chǎn)生不利于傳熱的偏離泡核沸騰現(xiàn)象；在發(fā)生燃料元件包殼破損事故時，反應堆冷卻系統(tǒng)壓力邊界可作為防止放射性產(chǎn)物泄漏的第二道屏障。壓力邊界包括控制棒驅(qū)動機構外罩和中子通量測量導向管的反應堆壓力容器；蒸汽發(fā)生器的一回路側(cè)；主泵；穩(wěn)壓器；穩(wěn)壓器的安全閥；一回路各主要部件之間的連接管道、閥門和配件；連接輔助系統(tǒng)或支持系統(tǒng)的管道、配件和閥門，直到并包括每條管路中的第二個隔離閥（從高壓側(cè)算起）。

設計基準壓力15.5MPa（abs），滿負荷時冷卻劑的平均溫度310℃

；按100%反應堆功率下向二回路系統(tǒng)傳遞全部反應堆熱功率設計；所有冷卻劑系統(tǒng)（RCP）設備都按能適應112℃/h速率加熱或冷卻瞬態(tài)設計，溫度變化率的運行限值為56℃/h，正常運行時，主系統(tǒng)升降溫28℃/h，PZR為56℃/h。整個RCP的設計遵照有關文件的規(guī)定，在核電廠正常或事故工況下運行時，由溫度、壓力、流量變化引起的機械應力不得超過限值，以確保反應堆冷卻劑系統(tǒng)壓力邊界的完整性。系統(tǒng)描述傳熱環(huán)路壓力調(diào)節(jié)原理溫度檢測旁路（RTD）（resistancetemperaturedetector）與輔助系統(tǒng)的連接

熱段過渡段冷段傳熱環(huán)路--電加熱器--噴淋--安全閥--卸壓箱壓力調(diào)節(jié)原理在役水壓試驗限制

《900MW壓水堆核電站系統(tǒng)與設備》運行教程320講義_RCP在役水壓試驗限制

《900MW壓水堆核電站系統(tǒng)與設備》運行教程320講義_RCP中子注量對NDTT的影響《900MW壓水堆核電站系統(tǒng)與設備》運行教程320講義_RCPVVP主蒸汽系統(tǒng)ARE給水流量控制系統(tǒng)ASG蒸汽發(fā)生器輔助給水系統(tǒng)GCT汽機旁路排放系統(tǒng)RCV化學和容積控制系統(tǒng)RRA余熱排出系統(tǒng)RIS安全注入系統(tǒng)REN核取樣系統(tǒng)RPE核島排氣和疏水系統(tǒng)REA反應堆硼和水補給系統(tǒng)RAZ核島氮氣分配系統(tǒng)RRI設備冷卻水系統(tǒng)SAR儀表用壓縮空氣分配系統(tǒng)PTR反應堆換料水池和乏燃料水池冷卻和處理系統(tǒng)與輔助系統(tǒng)的連接

系統(tǒng)特性參數(shù)表主要參數(shù)數(shù)值堆芯額定熱功率1930MW系統(tǒng)額定熱功率1936MW設計壓力17.2MPa(絕對)正常運行壓力15.5MPa(絕對)水壓試驗壓力22.9MPa(絕對)熱工設計流量（每條環(huán)路）23320m3/h名義流量（每條環(huán)路）24290m3/h機械設計流量（每條環(huán)路）25260m3/h設計溫度343℃（穩(wěn)壓器設備除外－360℃）蒸汽流量2×1951t/h（零排污）溫度（在滿負荷下）—反應堆入口—反應堆出口—反應堆平均溫度—反應堆平均溫度（在零負荷下）熱工設計292.8℃327.2℃名義293.4℃326.6℃310.0℃290.8℃第二節(jié)

反應堆壓力容器及堆內(nèi)構件

壓力容器剖面圖

《900MW壓水堆核電站系統(tǒng)與設備》運行教程320講義_RCP壓力容器及其頂蓋整體有三個基本作用：作為包容反應堆堆芯的容器，起著固定和支撐堆內(nèi)構件的作用，保證燃料組件按一定的間距在堆芯內(nèi)的支撐與定位。作為反應堆冷卻劑系統(tǒng)的一部分，起著承受一回路冷卻劑與外部壓差的壓力邊界的作用考慮到中子的外逸，起到對人員的生物防護的作用作用

反應堆壓力容器按照提供包容反應堆堆芯、上部堆內(nèi)構件及下部堆內(nèi)構件所要求的容積設計，考慮到核電廠的壽期為40年，以及運行時冷卻劑的循環(huán)流動，水對設備的腐蝕，設備的耐蝕性能與金屬的老化，要選用具有高機械強度和在強中子輻照下不易脆化的材料。設計考慮設備描述《900MW壓水堆核電站系統(tǒng)與設備》運行教程320講義_RCP壓力容器《900MW壓水堆核電站系統(tǒng)與設備》運行教程320講義_RCP壓水堆縱剖面--1個排氣孔640VP--30支熱電偶--33束控制棒--56根緊固螺栓--121組燃料組件--38個堆內(nèi)核測通道《900MW壓水堆核電站系統(tǒng)與設備》運行教程320講義_RCP堆內(nèi)下部構件組成：堆芯吊藍堆芯支撐板堆芯下柵格板堆芯圍板熱屏二次支撐組件作用：把堆芯重量傳遞給壓力殼；固定燃料組件和堆內(nèi)測量裝置；均勻流入燃料組件的流量；減少堆芯對壓力容器筒壁的輻照；在堆芯吊籃破裂時，限制堆芯位移《900MW壓水堆核電站系統(tǒng)與設備》運行教程320講義_RCP堆內(nèi)下部構件《900MW壓水堆核電站系統(tǒng)與設備》運行教程320講義_RCP堆芯橫向截面圖《900MW壓水堆核電站系統(tǒng)與設備》運行教程320講義_RCP堆芯反應性控制硼酸控制棒束可燃毒物棒束控制棒：S：8束A：8束B：8束C：5束D：4束中子源：一次中子源：Cf-252二次中子源：Sb-Be（銻-鈹）《900MW壓水堆核電站系統(tǒng)與設備》運行教程320講義_RCP

共分為三區(qū)組件數(shù)第一次裝載的富集度第一區(qū)411.9%第二區(qū)402.6%第三區(qū)403.1%

換換料時裝入新燃料組件的富集度：3.25%燃料組件的富集度17*17壓水堆燃料組件及其控制棒《900MW壓水堆核電站系統(tǒng)與設備》運行教程320講義_RCP--上柵格板--導向管支撐板--控制棒導向管--支撐柱上部堆內(nèi)構件《900MW壓水堆核電站系統(tǒng)與設備》運行教程320講義_RCP上部堆內(nèi)構件組成：上柵格板導向管支撐板控制棒導向管支撐柱作用：固定燃料組件；使控制棒對準燃料組件，能順利地升降

《900MW壓水堆核電站系統(tǒng)與設備》運行教程320講義_RCP--總流量48580m3/h

；--總流量的6.5%的旁通流量；--堆芯的壓頭損失1.5bar，壓力容器的壓頭損失3bar；冷卻劑在堆芯的流動《900MW壓水堆核電站系統(tǒng)與設備》運行教程320講義_RCP--瞬態(tài)允許〈20L/H；--探測泄漏的兩種方法，溫度計和水位計。壓力容器泄漏的探測1號連接管RPERPE冷段15VP16VP642VP2號連接管外密封環(huán)內(nèi)密封環(huán)頂蓋壓力容器筒體081MN083MN01MT《900MW壓水堆核電站系統(tǒng)與設備》運行教程320講義_RCP壓力容器主要參數(shù)主要參數(shù)數(shù)值設計壓力17.2Mpa(絕對)設計溫度343℃運行壓力15.5Mpa(絕對)裝有堆芯和內(nèi)部構件就位時的冷卻劑的容積95.76m3滿負荷時的冷卻劑溫度反應堆入口反應堆出口熱工設計292.8℃327.2℃名義293.4℃326.6℃反應堆冷卻劑流量熱工設計名義2×23320m3/h2×24290m3/h通過壓力容器時反應堆冷卻劑壓降0.28MPa壓力容器內(nèi)徑壁厚總高度殼體重頂蓋重材料堆焊層厚度堆焊層材料螺栓數(shù)目螺栓材料3840mm205mm(筒體)12.978m266t57t16MND5>4.5mm309L+308L不銹鋼5640NCDV7.03熱屏厚70mm燃料組件總數(shù)（組）121第三節(jié)蒸汽發(fā)生器蒸汽發(fā)生器（SG）的主要作用是將一回路中水的熱量傳給二回路的水，使其汽化。由于一回路水流經(jīng)堆芯而帶有放射性，因而蒸汽發(fā)生器與壓力容器和一回路管道共同構成防止放射性外溢的第二道屏障。在壓水堆核電廠正常運行時，二回路應不受到一回路水的污染，是不具有放射性的。壓水堆核電廠蒸汽發(fā)生器是按自然循環(huán)原理運行的。在這類蒸汽發(fā)生器中，保證流體的原動力是冷水柱和熱水柱之間的密度差，產(chǎn)生的蒸汽是飽和蒸汽。每一臺飽和式蒸汽發(fā)生器按照滿負荷運行時傳遞二分之一的反應堆熱功率設計。作用及設計考慮二回路蒸汽集水箱給水冷水柱熱水柱熱源一回路水水-汽混合物自然循環(huán)原理圖設備描述《900MW壓水堆核電站系統(tǒng)與設備》運行教程320講義_RCP排污--保持SG水位的必要性--SG的給水--SG的排污7—46.7T/HSG水位調(diào)節(jié)水位測量水位調(diào)節(jié)給水流量控制系統(tǒng)（ARE）電動主給水泵系統(tǒng)（APA）給水蒸汽出口給水流量信號蒸汽流量信號一回路水入口一回路水出口參數(shù)數(shù)值參數(shù)數(shù)值一次側(cè):二次側(cè)設計壓力17.2MPa(abs)設計壓力8.6MPa(abs)設計溫度343℃設計溫度316℃運行壓力15.5MPa(abs)蒸汽壓力6.71MPa(abs)反應堆冷卻劑溫度（最佳估算）蒸汽溫度282.9℃——進口327.2℃給水溫度230℃——出口292.6℃流量率(最佳估算)1951t/h反應堆冷卻劑流量（最佳估算）24290m3/h一般數(shù)據(jù)壓降0.31MPa蒸汽最大濕度（重量百分比）0.25%反應堆冷卻劑容積總換熱面積5630m3——冷態(tài)總高度20.864m——熱態(tài)31.12m3上部外徑4487.8mm熱負荷1/2×1936MW下部外徑3465.1mm管板厚度585mm名義直徑19.05mmU形管數(shù)目4640根壁厚1.09mm材料因科鎳-690總重量（無水）338t（充滿水）530t蒸汽發(fā)生器主要參數(shù)蒸汽發(fā)生器水位調(diào)節(jié)《900MW壓水堆核電站系統(tǒng)與設備》運行教程320講義_RCP蒸汽發(fā)生器水位整定值負荷是蒸汽發(fā)生器的總的蒸汽負荷，它包括兩部分：以汽輪機高壓缸進汽壓力為代表的汽輪機進汽流量；冷凝器旁路排放系統(tǒng)的調(diào)節(jié)信號代表的排往冷凝器的新蒸汽流量。

《900MW壓水堆核電站系統(tǒng)與設備》運行教程320講義_RCP水位設定值選取依據(jù)零負荷時，SG壓力高，水的密度大，確定較低的水位定值是為了保持SG中的水裝量較小，以防止在蒸汽管線破裂時，向安全殼釋放過多的能量造成安全殼破壞。從0→20%PH，水位定值隨負荷變化而變化，這是因為當降負荷時，壓力↑，增加水的密度，水位↓，同樣，在較低負荷時確定較低的水位定值是為了保持水裝量。還應確保水位不下降到低水位保護動作。在20%→100%PH時，水位定值維持在50%水位不變，因為隨著負荷的增加，壓力下降，降低了水的密度，使水位上升，為保證SG的蒸汽干度，此水位不能升高到淹沒二級汽水分離器。水位定值在50%上可保證這一要求。

《900MW壓水堆核電站系統(tǒng)與設備》運行教程320講義_RCP蒸汽發(fā)生器水位保護定值《900MW壓水堆核電站系統(tǒng)與設備》運行教程320講義_RCP汽水壓差整定值《900MW壓水堆核電站系統(tǒng)與設備》運行教程320講義_RCP循環(huán)倍率的影響循環(huán)倍率太低：將導致流量不穩(wěn)定，流體流動產(chǎn)生振蕩；管板上表面處流速更低，會使污垢沉積和濃縮而發(fā)生管板上表面處的傳熱管根部腐蝕；含汽量過大，使傳熱效率降低。循環(huán)倍率太高：含汽量過小，受汽水分離器工作能力的限制，使蒸汽發(fā)生器出口蒸汽濕度太高而危及汽輪機葉片?！?00MW壓水堆核電站系統(tǒng)與設備》運行教程320講義_RCP蒸汽發(fā)生器排污《900MW壓水堆核電站系統(tǒng)與設備》運行教程320講義_RCP第四節(jié)冷卻劑泵冷卻劑泵又稱主泵，它是反應堆冷卻劑系統(tǒng)中唯一高速旋轉(zhuǎn)的設備，用于驅(qū)動高溫高壓、具有放射性的冷卻劑，使冷卻劑以很大流量（每臺泵約24290m3/h）通過反應堆堆芯，把堆芯中產(chǎn)生的熱量傳送給蒸汽發(fā)生器。作用

反應堆冷卻劑泵按輸送足以滿足堆芯冷卻的流量率設計。泵的總壓頭取決于反應堆冷卻劑環(huán)路（反應堆壓力容器、蒸汽發(fā)生器和管道）內(nèi)的壓降。泵的電動機按以下考慮設計：——最頻繁的運行方式是在熱態(tài)中運行，在冷態(tài)中運行限于電站啟動期間。——泵電動機轉(zhuǎn)子組件必須具有足夠的慣性，以便在由于斷電引起反應堆緊急停堆時，能冷卻堆芯而避免出現(xiàn)偏離泡核沸騰。設計考慮冷卻劑泵的構成水力部分軸封部分電機部分《900MW壓水堆核電站系統(tǒng)與設備》運行教程320講義_RCP冷卻劑泵剖面圖《900MW壓水堆核電站系統(tǒng)與設備》運行教程320講義_RCP水力部分《900MW壓水堆核電站系統(tǒng)與設備》運行教程320講義_RCP水力部分泵殼：用鉻-鎳奧氏體鐵素體不銹鋼鑄件焊接而成。軸向進水口在下部，出水口與葉輪成切線方向。管口與一回路管道全厚度焊接。葉輪：單級，有7個螺旋形的葉片，用鉻-鎳奧氏體鐵素體不銹鋼制成匯集來自葉輪的冷卻劑，由12片螺旋葉片組成，被安裝在擴壓器法蘭的底部，可從泵體取出。導流管用螺栓固定在泵殼內(nèi)，可拆卸，它的作用是將水引到葉輪的吸水口

《900MW壓水堆核電站系統(tǒng)與設備》運行教程320講義_RCP熱屏熱屏裝置的目的是在泵的上部和泵的下部之間進行隔熱。泵的上部為軸承和聯(lián)軸器等，要求保持在90℃左右；而泵的下部為高溫高壓的冷卻劑（正常運行時）。這種冷卻器是由不銹鋼管組成的，設備冷卻水系統(tǒng)（RRI）的水在管內(nèi)流動，進口溫度35℃，流量為8.5～9.1m3/h。這樣布置是為了使熱屏上方維持在72℃左右。熱屏上方有一后座密封，當拆下電動機時，泵的轉(zhuǎn)動部分暫放在這個后座密封上（這可使回路保持充滿水的狀態(tài)）。《900MW壓水堆核電站系統(tǒng)與設備》運行教程320講義_RCP軸承電機—泵組件裝有三個軸承，兩個裝在電機上，第三個為泵軸承。泵軸承浸在水中，用水潤滑軸承,安裝在熱屏和軸封之間。它包括不銹鋼軸頸和由幾個石墨環(huán)構成的殼體,軸頸在殼體內(nèi)旋轉(zhuǎn)。軸承安裝在環(huán)型箱中，該箱能校正軸的偏心度?！?00MW壓水堆核電站系統(tǒng)與設備》運行教程320講義_RCP軸封組件軸封系統(tǒng)保證主泵軸向的密封。該系統(tǒng)由三級串聯(lián)的軸封組成，通過連續(xù)的三級泄漏，將系統(tǒng)壓力過渡到大氣壓。由RCV系統(tǒng)來的高壓冷卻水注入到泵徑向軸承和一號軸封之間，其作用是：1）保證主泵軸承的潤滑。2）通過三個串聯(lián)的軸封，保證一回路水不向外泄漏。3）在RRI系統(tǒng)暫時斷水時，保證主泵軸承和軸封的短時應急冷卻。由RCV系統(tǒng)供給的軸封水壓力為15.8Mpa.a，略高于一回路壓力，流量約1.82m3/h，其中通過軸封約0.68m3/h，其余流入一回路《900MW壓水堆核電站系統(tǒng)與設備》運行教程320講義_RCP熱屏和軸承一號軸封組件1號軸封構成密封系統(tǒng)中最重要的元件，它基本上是一種全液膜密封。它由兩個不銹鋼覆蓋氧化鋁的環(huán)構成，下邊為動環(huán)，與軸聯(lián)結在一起，隨泵軸旋轉(zhuǎn)：上邊是靜環(huán)，與定子聯(lián)結在一起不轉(zhuǎn)動，但可以上下移動。兩個環(huán)的端面不接觸，構成曲面型液膜密封件。在正常運行時，在兩環(huán)之間形成液膜，液膜是由密封兩端的壓降產(chǎn)生的。動環(huán)和靜環(huán)的兩個端面在液膜兩側(cè)相對滑動，不會產(chǎn)生磨損。泄漏是由外側(cè)流向內(nèi)側(cè)，密封件處于自動平衡狀態(tài)，保持間隙為0.1mm左右。兩端的壓差為15.5Mpa.a，背壓約為0.31Mpa.a，通過密封水流量為680l/h，入口溫度為26.9～73.9℃。其泄漏量大部分返回RCV系統(tǒng)。為保證1號軸封的正常工作，在啟動主泵時必須由RCV系統(tǒng)供給軸封水，而且要求反應堆冷卻劑系統(tǒng)壓力不得低于2.40Mpa.a，1號軸封上的差壓足夠（⊿P）1.9MPa），保證抬起動環(huán)，使靜環(huán)與動環(huán)之間的間隙進入可調(diào)節(jié)狀態(tài)《900MW壓水堆核電站系統(tǒng)與設備》運行教程320講義_RCP軸1號軸封

動環(huán)凹槽靜環(huán)高壓低壓二號軸封組件2號軸封是常規(guī)設計的壓力平衡型密封，3號軸封是一種機械端面密封。如圖1—24所示，是用彈簧組壓緊的表面磨擦軸封。其動環(huán)是不銹鋼覆蓋一層氧化鋁。靜環(huán)由石墨組成，通過彈簧壓緊在動環(huán)上并與泵的定子聯(lián)成一體。軸圖1-231號軸封動環(huán)凹槽靜環(huán)高壓低壓。

2號軸封的作用是阻擋1號軸封的泄漏。它的潤滑是由1號軸封水泄漏量的一部分保證。2號軸封設計成在應急情況下，無論是轉(zhuǎn)動狀態(tài)或者靜止狀態(tài)，都能在密封面兩端承受全系統(tǒng)壓力下運行。此時它可以代替1號軸密封，并且象全液膜密封那樣工作。在1號軸封發(fā)生故障時，能在一回路額定壓力下工作（旋轉(zhuǎn)或不旋轉(zhuǎn)）約30分鐘，以便設備停運。正常運行時，2號軸封泄漏量為≤110l/h，背壓0.45bar，兩端壓差1.6bar。軸封泄漏水被送往RPE系統(tǒng)?！?00MW壓水堆核電站系統(tǒng)與設備》運行教程320講義_RCP二號和三號軸封組件3號軸封的作用是阻擋2號軸封的泄漏。它由雙密封組成，在雙密封之間由REA系統(tǒng)注入密封水，其最大壓力為1.14bar.g，正常流量為0.8l/h。它只是滿足對密封的潤濕，以很小的流量沖刷軸封，避免硼酸在密封處結晶，其排水送往RPE系統(tǒng)。為了使3號軸封有恰當?shù)臐櫇?，在?號密封水注入管上垂直地安裝有一根立管。立管置于3號密封標高以上，并在3號密封面之間形成一股重力注入流。這股注入流分成兩部分：一部分進入2號密封引漏管線，另一部分沿3號密封向上流動，通過3號密封引漏管線直接引到RPE系統(tǒng)。如圖1-25所示，正常運行時立管內(nèi)水位高出2號軸封約4m，以保證3號軸封有0.6bar不變的背壓。如果2號軸封損壞，泄漏量增加。管內(nèi)水位上升，給出報警信號“水位高”，并能向外溢流。

如果3號軸封損壞，管內(nèi)水位下降，給出“水位低”信號，由REA系統(tǒng)提供補給除鹽水，補到高水位時，發(fā)出“高水位”信號，停止補水。3號立管內(nèi)裝有水位變送器，有“水位高高”和“水位低低”報警信號

《900MW壓水堆核電站系統(tǒng)與設備》運行教程320講義_RCP2號和3號軸封的結構軸封運行原理

《900MW壓水堆核電站系統(tǒng)與設備》運行教程320講義_RCP

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驅(qū)動電動機是空氣冷卻鼠籠式感應電動機，其額定功率為6.5MW,由6.0kV母線供電。采用開式空氣冷卻。為防止安全殼內(nèi)空氣升溫，在冷卻回路出口裝有兩臺冷卻器，由RRI系統(tǒng)冷卻。電機設有電加熱器，在泵停運時加熱，使線圈保持一定溫度，防止凝結水。為了便于維修主泵和電機，在泵軸與電機軸之間由400mm長的短軸剛性連接。在電動機定子上有6個測點，監(jiān)督線圈溫升，溫度不允許超過120℃。在冷卻器出口裝有RRI系統(tǒng)流量測點，流量低于25m3/h時，給出報警信號。

主泵電機《900MW壓水堆核電站系統(tǒng)與設備》運行教程320講義_RCP電動機的下軸承用油潤滑。軸承箱內(nèi)出貯存的油通過裝在軸承箱上的一個盤管冷卻器冷卻。下軸承有以下測量儀表：1）軸承溫度測量，正常運行時約為60℃，不許超過88℃。2）軸承箱內(nèi)油溫測量。3）電動機機身振動測量，各點雙振幅不應超過75μm，超過時報警。4）軸位移測量，在下軸承上設兩個互為90。角的傳感器。5）轉(zhuǎn)速測量，測量線路包括兩個傳感器和一個轉(zhuǎn)換開關。6）RRI冷卻水流量，當流量低于25m3/h時報警。主泵電機下部軸承《900MW壓水堆核電站系統(tǒng)與設備》運行教程320講義_RCP止推軸承是金斯伯利型推力軸承，由壓力油潤滑，潤滑油用外置熱交換器進行冷卻。推力軸承設有一個油增壓裝置，它包括在啟動主泵之前用以循環(huán)的一臺小型輔助油泵。止推軸承具有以下兩個作用：1）正常運行時，流體作用在泵上的動力推力大于泵轉(zhuǎn)子的重量，因而止推軸承受到大約45t的力而向上緊貼；2）在停運和啟動時，泵轉(zhuǎn)子的重量超過流體的推力，止推軸承承受大約25t的力而向下貼緊。主泵在啟動之前，應啟動輔助潤滑油泵，把止推軸承頂起來，使電動機軸略微抬起。輔助油泵運行額定油壓為90bar，最小油壓為42bar，在主泵完全啟動后至少50s才能停止該油泵。輔助潤滑油泵從控制室啟動，油壓超過42bar才能啟動主泵。上軸承和止推軸承設有溫度測點，當溫度超過88℃時給出報警信號。軸承油箱油位就地測量，當油位高或低時發(fā)出報警信號。在RRI系統(tǒng)冷卻水出口管上裝有就地流量測量，當流量降至50m3/h以下時發(fā)出報警信號。上部軸承及止推軸承《900MW壓水堆核電站系統(tǒng)與設備》運行教程320講義_RCP在電動機軸的頂端裝有一個6～6.5t重的飛輪，其總轉(zhuǎn)動慣量為3800kg.m2（飛輪轉(zhuǎn)動慣量為2500kg﹒m2）。飛輪用來增加泵的轉(zhuǎn)動慣量，以便提供充分的慣性運動的時間，在斷電事故時能保證反應堆堆芯的冷卻。馬達上附有一個防倒轉(zhuǎn)裝置。設置這個裝置是為了當一臺泵不運行而其它泵仍在運行時，停轉(zhuǎn)泵的轉(zhuǎn)子不會由于冷卻劑的回流而發(fā)生倒轉(zhuǎn)。這個裝置是按照單向離合器的原理設計的，它由一個固定的棘輪和一套支點在飛輪上的棘爪構成。當制動時，棘爪嵌入棘輪齒中，防止了倒轉(zhuǎn)。當啟動后，它們在棘輪齒上滑行，這些棘爪在約60rpm時由于離心力的作用而完全脫開。容納棘爪的環(huán)配有阻尼裝置。慣性飛輪《900MW壓水堆核電站系統(tǒng)與設備》運行教程320講義_RCP主泵是大功率轉(zhuǎn)動設備，為確保正常運行，在啟動時必須遵守某些基本原則，其中主要有以下幾項：在主泵啟動前必須供給軸封水，由于這時軸封的泄漏量過低，不能保證泵軸承的正常潤滑，需要打開1號軸封的旁路管線，只要1號軸封泄漏量低于180l/h，旁路閥就一直開著。在主泵啟動前必須啟動頂軸油泵，進行頂軸。油壓必須高于4.2Mpa.a。啟動主泵前一回路壓力必須大于2.4Mpa.a。2.4Mpa.a壓力相當于1號軸承1.9Mpa.a的壓差并相應于大于50l/h的泄漏量。主泵停運后再啟動，要等待電機線圈冷卻后才能再啟動。如果電機在再啟動前處于停運狀態(tài)，則連續(xù)啟動的時間間隔至少為45分鐘；在2小時內(nèi)啟動主泵或嘗試啟動主泵的次數(shù)不能超過三次；如果在2小時內(nèi)啟動主泵或嘗試啟動主泵三次，電機必須通過運轉(zhuǎn)60分鐘或保持靜止不動135分鐘來進行冷卻。泵決不允許被氣蝕。因此只有在允許的吸入壓頭條件下投入運行，即必須遵循圖1—27所示曲線允許區(qū)內(nèi)的運行條件。為了阻止水泵上部被一回路水加熱升溫，熱屏中至少要由RRI保持9m3/h的流量

主泵的運行飽和曲線5.02.45.010.015.020.050.01001502502003000泵的運行條件允許區(qū)T=Ts-50℃禁止區(qū)冷卻劑溫度壓力/MPa℃主泵的運行條件主要參數(shù)數(shù)值泵設計壓力設計溫度名義流量名義流量下的壓頭軸功率（名義流量和壓頭下）——冷態(tài)運行——熱態(tài)運行吸入水壓力吸入水溫度最低入口壓力17.2MPa(abs)343℃24290m3/h91.0mH2O柱7066kW5236kW15.5Mpa(abs)293℃2.4Mpa(abs)電動機電動機電壓電機功率（從電網(wǎng)吸入）——額定功率——冷態(tài)功率同步轉(zhuǎn)速泵機組——總的慣性矩——飛輪慣性矩（66.5T）6000V6390kw7945kw1500r/min3800kg.m22505kg.m2冷卻劑泵主要參數(shù)

第五節(jié)穩(wěn)壓器穩(wěn)壓器的主要作用，是將一回路（RCP）的壓力維持在15.5MPa(abs)的整定值上，以防止冷卻劑水在一回路中汽化。穩(wěn)壓器內(nèi)貯有兩相狀態(tài)的水，水和蒸汽都在確定的壓力所對應的同一溫度，依靠噴淋閥和加熱器進行壓力調(diào)節(jié)；其次是可緩沖一回路系統(tǒng)水容積的迅速變化。穩(wěn)壓器的設計應能調(diào)節(jié)由于負荷瞬動引起的壓力波動，即能維持水和蒸汽在飽和狀態(tài)下的平衡。它的容量必須有足夠的水容積和足夠的蒸汽容積。

作用及設計考慮設備描述穩(wěn)壓器波動管路電加熱器噴淋管路安全閥組1.殼體 2.下封頭 3.上封頭4.人孔蓋 5.支撐裙 6.波動管接頭7.噴淋管接頭8.電加熱元件9.安全閥組保護管接頭10.先導式安全閥脈沖管接頭11．12．水位表管接頭--高12.103M--最大外徑2.342M穩(wěn)壓器液相測溫：RCP010MT氣相測溫：RCP009MT電加熱器由60根直管護套型電加熱元件組成（共安裝63根，3根備用，每根的功率是24KW）。通過穩(wěn)壓器的下封頭插入穩(wěn)壓器中。加熱元件護套管上端用塞焊密封，下端由連接管座密封。加熱元件的鎳鉻合金電熱絲放在管狀不銹鋼護套中心，周圍用壓緊的氧化鎂粉末絕緣。電加熱器共分六組，其中四組為通斷式（即恒定輸出式），兩組為比例可調(diào)式（即比例輸出式），總功率為1440kW，其分配如下：1組和2組為通斷式，每組216kW。3組和4組為可調(diào)式，每組216kW。5組和6組為通斷式，每組288kW。通斷式主要用于反應堆啟動或瞬態(tài)過程，可調(diào)式在穩(wěn)壓器內(nèi)壓力小幅度波動時起作用，在穩(wěn)態(tài)功率運行時，一方面補償熱量的損失，另一方面補償因連續(xù)噴淋導致的蒸汽的冷凝，可調(diào)式電加熱器每組有9根電加熱元件。

電加熱器穩(wěn)壓器噴淋管線分別接到一回路兩個環(huán)路的冷段管線組成。每個管線上有一個自動控制的氣動閥門。閥門帶連續(xù)噴淋的下檔塊，保持一股小流量連續(xù)噴淋。噴淋管一端在穩(wěn)壓器內(nèi)頂部設有噴淋頭。噴淋管另一端進口伸入到一回路冷段管內(nèi)呈勺形，以便利用環(huán)路中流動的速度頭增加噴淋的驅(qū)動力。噴淋管公共管段在最高點處布置成一個水封，用來防止蒸汽凝結水集聚在噴淋閥的后面。另外設有由RCV系統(tǒng)供水的輔助噴淋，噴淋閥下游與輔助噴淋管連接，供主泵停運時控制壓力或停堆后冷卻穩(wěn)壓器用。連續(xù)噴淋的作用是：1）

保持穩(wěn)壓器內(nèi)的水溫與化學成分的均勻性；2）

限制在大流量噴淋啟動時對噴淋管的熱應力和熱沖擊；3）

使比例組電加熱器以一個基值進行調(diào)節(jié)。在每條噴淋管上設有一個測溫裝置，溫度過低表示連續(xù)噴淋量不足

噴淋管路主泵反應堆上充流蒸汽流量給水流量噴淋閥輔助噴淋閥加熱器噴淋穩(wěn)壓器輔助噴淋主噴淋過剩下泄蒸汽發(fā)生器2號環(huán)路壓力容器穩(wěn)壓器噴淋系統(tǒng)由三個安全閥組提供穩(wěn)壓器的超壓保護.每個閥組由串聯(lián)安裝的兩臺閥門組成,即一臺提供卸壓功能的上游閥門,稱為保護閥,和一臺提供隔離功能的下游閥門,稱為隔離閥.在正常運行期間,保護閥關閉,隔離閥開啟.如果保護閥開啟之后回座失效時,則隔離閥關閉,防止一回路進一步卸壓。當穩(wěn)壓器的壓力超過安全閥的整定值時，安全閥開啟，將穩(wěn)壓器內(nèi)的蒸汽迅速排至卸壓箱中，使穩(wěn)壓器卸壓，起到超壓保護作用。

安全閥組

安全閥整定壓力閥門開啟關閉RCP017VP隔離閥RCP018VP隔離閥RCP019VP隔離閥RCP020VP保護閥RCP021VP保護閥RCP022VP保護閥14.614.614.616.617.017.213.9Mpa(abs)13.9Mpa(abs)13.9Mpa(abs)16.0Mpa(abs)16.4Mpa(abs)16.6Mpa(abs)主閥部分是一個液壓啟動閥，提供卸壓功能。它包括：1）一個裝有噴嘴的下閥體，主閥瓣就座在噴嘴上。2）一個裝有活塞的上閥體，活塞使閥瓣壓到噴嘴上，而且活塞的表面積比閥瓣的表面積大。閥門的先導部分起壓力傳感和控制的作用。它由受穩(wěn)壓器壓力作用的活塞構成?；钊陨碛謫右桓梢粋€調(diào)節(jié)彈簧定位的傳動桿，而傳動桿借助于一個凸輪啟動兩個先導閥盤R1和R2。閥門的先導部分與主閥部分及穩(wěn)壓器實體隔離。它由脈沖及先導管線與穩(wěn)壓器和主閥連接，在穩(wěn)壓器與先導閥之間裝有一個冷凝罐，保護先導閥不受高溫蒸汽的影響。在先導閥的底部裝有一個電磁線圈，它直接作用在傳動桿和凸輪上，而凸輪用于操縱兩個脈沖閥。這個電磁線圈提供一種使先導閥頭直接卸壓的方法，以便遠距離手動強制開啟閥門。

安全閥的結構先導式安全閥組安全閥運行原理當穩(wěn)壓器壓力低于先導閥的整定壓力時，先導閥的傳動桿在上面位置，先導盤R1開啟，使主閥活塞上部與穩(wěn)壓器接通，由于主閥活塞的表面積比閥瓣的大，因此安全閥關閉。當穩(wěn)壓器壓力達到先導閥的整定壓力時，先導傳動桿進一步向下，先導盤R2開啟，主閥活塞上部容納的流體排出，作用在主閥閥瓣上的穩(wěn)壓器壓力使安全閥開啟。安全閥在低于其整定壓力下，通過使電磁線圈通電，可以強迫“開啟”。如果先導盤R1處于開啟位置（即壓力低于先導盤R1的整定壓力），通過使電磁線圈斷電，在主閥活塞上可以重新建立壓力并關閉安全閥。相反，如果先導盤R1維持關閉（壓力高于R1的整定壓力），則不能重新建立壓力，而且安全閥維持開啟狀態(tài)。

安全閥運行原理先導式安全閥運行原理核電廠正常運行時，穩(wěn)壓器內(nèi)液相與汽相處于平衡狀態(tài)。因而，穩(wěn)壓器中的壓力等于該時刻溫度下水的飽和蒸汽壓力。運行時，為避免冷卻水在一回路內(nèi)產(chǎn)生沸騰，冷卻水溫度應低于穩(wěn)壓器飽和蒸汽溫度，因而，PRCP=

PPZRTav<TPZR

冷卻劑平均溫度由下式得出:穩(wěn)壓器內(nèi)的水用加熱器加熱時，水的汽化將會使壓力增加（圖上第一個方法）；而當冷管段引來的冷水向蒸汽噴淋時，水的降溫（冷凝）使壓力降低。

穩(wěn)壓器的壓力調(diào)節(jié)汽相液相第一種方法，加熱的效應T穩(wěn)壓器T熱段T平均T冷段第二種方法，噴淋效應P(bar)20015050100

50100150200250300350T℃穩(wěn)壓器的作用

壓力變送器RCP005、006、013、014MP；比例-積分-微分控制器RCP401RG；穩(wěn)壓器電加熱器組RCP001、002、003、004、005、006RS；噴淋控制閥

RCP001、002VP；

穩(wěn)壓器壓力控制回路穩(wěn)壓器壓力整定值《900MW壓水堆核電站系統(tǒng)與設備》運行教程320講義_RCPRCP005MPRCP006MPRCP013MPRCP014MP320CC穩(wěn)壓器壓力RCP401RCRCP401RGPIDGD2GD1+RCP01/02/05/06RS關RCP01VP/02VP關RCP111VY關RCP001/002VP的極化運行-RCP001VP通斷式加熱器RCP404MRRCP430XU2RCP003RS/004RSRCP430XU1RCP402RG手動/自動控制站RCP403RC穩(wěn)壓器排氣管掃氫閥噴霧調(diào)節(jié)閥比例電加熱器RCP002VPRCP403RG手動/自動控制站RCP402RC噴霧調(diào)節(jié)閥穩(wěn)壓器壓力控制原理圖核電廠正常運行工況下，一回路平均溫度的變化，將引起穩(wěn)壓器水位的變化。而引起一回路平均溫度變化的因素很多。如功率運行時二回路系統(tǒng)熱功率的變化，蒸汽發(fā)生器二次側(cè)給水的突然增加或減少，反應堆功率控制系統(tǒng)的超調(diào)；當反應堆啟動或者停閉時，一回路水溫由60℃升到290.8℃（或由290.8℃降到60℃），就要引起一回路水容積的變化；當反應堆從熱備用到功率運行，一回路平均溫度從290.8℃提高到310℃，也要引起一回路水容積的變化。當穩(wěn)壓器內(nèi)水位過高時，穩(wěn)壓器將失去對一回路系統(tǒng)壓力控制的能力，而且有安全閥組進水的危險；如果水位過低，加熱器電阻加熱元件有裸露于空氣中的危險。為此，必須對穩(wěn)壓器進行水位調(diào)節(jié)，以保持穩(wěn)壓器的水位在正常的運行范圍內(nèi)。

穩(wěn)壓器的水位調(diào)節(jié)穩(wěn)壓器水位整定值與一回路平均溫度的關系《900MW壓水堆核電站系統(tǒng)與設備》運行教程320講義_RCP穩(wěn)壓器水位調(diào)節(jié)原理穩(wěn)壓器主要參數(shù)主要參數(shù)數(shù)值設計壓力17.2MPa(abs)設計溫度360℃運行壓力15.5MPa(abs)運行溫度345℃額定功率下蒸汽容積14.4m3額定功率下水容積21.6m3淹沒加熱器要求的水容積5.32m3穩(wěn)壓器總?cè)莘e36m3噴淋速率151m3/h到200m3/h波動速率3010m3/h連續(xù)噴淋流量230l/h輔助噴淋流量9.5m3/h穩(wěn)壓器噴淋閥(RCP001VP/002VP):設計壓力17.2MPa(abs)設計溫度360℃運行壓力15.5MPa(abs)運行溫度292℃特性曲線等百分比名義流量72m3/h名義流量下的壓降0.07MPa(abs)啟動時間<3秒失效安全位置關閉（在連續(xù)噴淋的下?lián)鯄K上）穩(wěn)壓器安全閥主要參數(shù)穩(wěn)壓器安全閥:保護閥RCP020VP/021VP/022VP隔離閥RCP017VP/018VP/019VP設計壓力17.2MPa(abs)設計溫度360℃在17.2MPa(a)下的名義流量（一個串聯(lián)閥組）170t/h安全閥組整定壓力開啟關閉RCP017VP（隔離閥）14.613.9MPa(abs)RCP018VP（隔離閥）14.613.9MPa(abs)RCP019VP（隔離閥）14.613.9MPa(abs)RCP020VP（保護閥）16.616.0MPa(abs)RCP021VP（保護閥）17.016.0MPa(abs)RCP022VP（保護閥）17.216.6MPa(abs)第六節(jié)卸壓箱當穩(wěn)壓器超壓時，卸壓箱接收通過安全閥排放的蒸汽，使之冷凝和降溫，以確保一回路壓力邊界的完整性，防止一回路流體對反應堆安全殼造成污染。同時也用于收集冷凝RRA系統(tǒng)安全閥，RCV系統(tǒng)安全閥的排放物和一回路閥門的閥桿填料裝置的泄漏物。

作用及設計考慮

從穩(wěn)壓器排放的蒸汽，排放到卸壓箱的冷水中而冷凝。在蒸汽排放之前，卸壓箱內(nèi)水溫被維持在40℃，在蒸汽排放之后，水溫增加，但不會超過93℃。卸壓箱內(nèi)的冷凝水，由下列方式降溫：1）在卸壓箱的噴淋水來自REA系統(tǒng)，它是經(jīng)過處理后的除鹽水。（RCP038VD是在T12盤上手動控制的）。2）卸壓箱液體里的蛇形管，由RRI系統(tǒng)提供冷卻水（連續(xù)地提供冷卻水）。卸壓箱按照滿功率運行的工況下，能接收110%的穩(wěn)壓器蒸汽容積的蒸汽設計；但是卸壓箱不能連續(xù)接收穩(wěn)壓器的蒸汽排放。卸壓箱上部空間覆蓋有氮氣，氮氣的容積按一次排放后限制最大壓力達到0.45Mpa.a。卸壓箱上的爆破盤具有等于穩(wěn)壓器安全閥聯(lián)合排放量的釋放能力，卸壓箱設計壓力（即爆破盤的整定壓力）為選定的氮氣設計壓力的兩倍。

卸壓箱的原理卸壓箱的原理圖卸壓箱的主要特性設計壓力（內(nèi)部）0.8MPa(abs)設計溫度170℃運行壓力0.12到0.45MPa(abs)運行溫度20℃到93℃總?cè)莘e37m3正常水容積25.5m3正常氣容積11.5m3噴淋系統(tǒng)（REA）最大流量率鼓泡壓降13.6m3/h0.5MPa(abs)冷卻系統(tǒng)（RRI）流量率入口壓力出口溫度1m3/h35℃45℃爆破盤數(shù)量爆破壓力爆破壓力下每個盤的釋放能力2個0.8MPa(abs)280t/h卸壓箱控制第七節(jié)測溫旁路每條環(huán)路熱段和冷段的溫度在SG旁