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1、TNPJVC 培训教材蒸汽发生器编 写：陈广安审 查：徐高威批 准：XXX台山核电合营有限公司生产部此文件属台山核电合营有限公司所有，未经许可，不得以任何方式外传。课程编码：TS-OP/CTC-401-TB03TNPJVC目录第 1 章 蒸汽发生器结构 .31.1 主要参数 .31.2 轴向节能器 .31.3 运行方案 .3第 2 章 SG 水位控制的作用 .42.1 水位控制的目的 .42.2 水位测量仪表 .52.3 给水流程 .5第 3 章 蒸汽发生器水位调节 .63.1 SG 水位调节的结构 .63.2 PD 和 GD 调节回路的描述 .63.2.1 SG 水位整定值 .73.2.2
2、SG 水位控制前馈信号 .73.2.3 控制伺服回路 .83.3 TPD 控制回路描述 .10第 4 章 操纵员辅助功能（OAF）的描述 .124.1 SG 高 1 液位 OAF.124.2 SG 高 2 液位 OAF.124.3 SG 低液位 OAF.124.4 SG 极小流量 OAF.13第 5 章 SG 水位相关保护 .14第 6 章 SG 压力相关保护 .15第 1 章 蒸汽发生器结构蒸汽发生器是一回路冷却剂将核蒸汽供应系统的热量传给二回路给水，使之产生具有一定压力、一定温度和一定干度的蒸汽的热交换设备。蒸汽发生器同压力容器和一回路管道共同构成防止放射性泄露的第二道屏障。在压水堆核电厂
3、正常运行时，二回路应不受到一回路水的污染，是不具有放射性的。1.1 主要参数蒸汽发生器一次侧进口温度 329.9 ，出口 295，单环路体积流量 27180m3/h，压力155bar。经过蒸汽发生器的倒 U 型管后压降约为 2.74bar。100%Pn，蒸汽压力为77.2bar.a。每列 QVAP = 650.4 kg/s。1.2 轴向节能器SG 二次侧水流动是基于自然循环原理。在 EPR 的蒸汽发生器设计了轴向节能器，其机构如图 1-1 所示。轴向节能器增加了预热效果，相比同样换热面积的沸腾蒸汽发生器，其饱和压力提高约 3bar，从而提高了效率。图 1-1 轴向节能器SG 的 230C 给水
4、仅从右侧注入，它从蓝色部分向下流，然后到传热管根部。ARE 给水和已经部分冷却后的一回路侧水开始热交换。给水在上升的过程中逐渐汽化；形成汽水混合物向 SG 上部流动。在 SG 上部进行汽水分离（蒸汽湿度小于 0.25%）旋叶式汽水分离器和干燥器分离出来的 90%的水进入热管段侧，再在热管段侧向上流，其余的 10%从冷管段侧进入 SG。一回路侧水（热）进入 SG 向上流先与二回路侧较热侧进行热交换，然后在倒 U 型管向下流时与二回路侧较冷的水进行热交换。1.3 运行方案EPR 采用平均温度和蒸汽温度的折中方案，随着负荷的上升，蒸汽压力下降。如图 1-2,1-3 所示。TmTv 折中方案：0-25
5、%Pn：保持 SG 压力在低负荷时恒定，允许功率自动控制。25-35%Pn：保持 Tm 恒定。35-60%Pn：保持 SG 压力恒定，一回路冷管段温度恒定利于二回路侧运行。60-100%Pn：保持 Tm 恒定，在跟随功率变化时减少体积变化和一回路热应力。图 1-2图1-3第 2 章 SG 水位控制的作用2.1 水位控制的目的通过给水流量和蒸汽流量的匹配，将蒸汽发生器水位维持在其整定值。保证足够的压差来确保二次侧自然循环的进行。同时水位要足够高，保证一回路向二回路的排热；水位要足够低，防止蒸汽发生器出口蒸汽湿度太大。2.2 水位测量仪表蒸汽发生器有窄量程和宽量程两种水位计。窄量程(ARE i83
6、1/32/33/34MN）水位计参与调节和保护，宽量程(ARE i835/36/37/38MN)不仅参与调节和保护，同时也反映出二回路的水装量。还有一个宽量程水位计 ARE i739MN，用于监视 SG 充水。宽量程满足无负荷时水位测量的多样性，测量值不代表真实水位。宽量程的液位变化不是很重要，但它准确反应出 SG 内水装量的变化。在事故运行时，监视宽量程水位计，目的是控制和保证二回路侧 SG 内的水装量。窄量程测量用于调节 SG 水位，它反应灵敏，能精确反映液体的收缩和膨胀。2.3 给水流程给水流程简图见图 2-1。每个调节阀有 3 个阀位传感器。压力和流量测量各有 3 个 MP 和 3 个
7、 MD。通过下列阀门隔离给水：主隔离阀ARE i430VL逆止阀ARE i440VL隔离阀ARE i510VL+ARE i520VL隔离阀ARE i410VL+ARE i420VL图2-1机组在不同功率下，调节阀和给水泵的配合如表2-1所示：核功率 TPD调节阀开度 PD调节阀开度 GD调节阀开度 给水泵04% 0100% 0 0 AAD420% 0 0100% 0 APA120100% 0 100% 0100% APA13表2-1当通过 PD 和/或 GD 供水时，TPD 完全关闭。EPR 液位调节有 2 列独立的调节回路：1 个 TPD 液位调节回路1 个 PD 和 GD 液位调节回路从
8、TPD 调节通道到 PD 调节通道是通过手动进行切换的。从 AAD 泵到 APA 泵通道切换是半自动的。当机组启动时，从 AAD 到 APA 通道是在 0-3%之间切换。到 4%Pn，操纵员将 TPD 切换至 PD。当机组停运时，在功率接近 4%Pn 时将 PD 切换至 TPD。从 APA 到AAD 的切换在 0-3%之间。流量值：QTPD，max 30kg/sQPD（100%Pn ）124kg/sQGD（100%Pn ）534kg/s Q总,ARE (100%Pn)=658kg/s第 3 章 蒸汽发生器水位调节3.1SG 水位调节的结构SG 水位调节分为两部分：4 台蒸汽发生器的一个公用部分
9、每台蒸汽发生器自身的调节部分每一个蒸汽发生器有：1 个和 PD 与 GD 阀门相关的调节回路1 个和 TPD 阀门相关的调节回路这里提到的调节器的公用部分是指负荷映像的计算和 AAR 时水位整定值的变化。3.2PD 和 GD 调节回路的描述PD 和 GD 调节简图 3-1窄量程水位测量值PID调节器Rgulateur+ 给水流量整定值QAREConsigne de QARE给水流量测量值+调节器Rgulateur水位整定值 NGV蒸汽流量压力测量值开启PD和GD调节阀控制主回路控制伺服回路前馈信号Signal danticipation图3-13.2.1 SG 水位整定值蒸汽发生器的水位整定值
10、在正常运行时保持恒定，为 15.7m（49GE） 。但在以下两种情况下水位整定值会发生变化（如下图所示）：M A X0 A R E i 0 0 2 R G1 5 . 4 0i 号 主 泵 重新 启 动R T4 9 %P t h 1 0 % P nS G i 水 位 整 定 值1） 反应堆热功率大于 10%Pn 时发生反应堆自动停堆 AAR，则水位整定值减少为14.7m（34%GE） ，延时后以 0.1m/min（1.7%/min）的速率恢复到正常的水位整定值，此信号作用于 4 台 GV 的水位整定值。2） 在三环路运行时重新启动第四环路主泵时手动减少此环路上 SG 的液位整定值。因为主泵的启动增加了 SG 传导的功率，SG 内的冷水受热膨胀，水位有达到停堆阈值MAX1p 而引发自动停堆的风险。所以在启动主泵前，操纵员通过 RPC（ARE i002RG此时不是强制在外部）减少此 SG 的液位整定值，整定值的减少量在 0-1m 之间。SG的实际液位随之降低。在 GMPP 重新启动之后，液位整定值重新恢复到 49%（GMPP的在运行信号会使 ARE i002
