核電站320 教材總匯11-2

1、第11章 大亞灣核電站汽輪機(jī)組11.1 二回路熱力系統(tǒng)簡(jiǎn)介大亞灣核電站是壓水堆電站。反應(yīng)堆的冷卻劑在蒸汽發(fā)生器內(nèi)加熱二回路的給水，使之成為飽和蒸汽送汽輪機(jī)做功。二回路的熱力系統(tǒng)如圖11.1所示。在滿功率運(yùn)行狀態(tài)下，蒸汽發(fā)生器產(chǎn)生的飽和蒸汽（壓力6.71MPa.a、溫度283C）由主蒸汽管道首先送到汽輪機(jī)的四個(gè)高壓汽室以調(diào)節(jié)進(jìn)入高壓缸的蒸汽量。從高壓汽室出來的蒸汽通過四根環(huán)形蒸汽管道進(jìn)入高壓缸膨脹做功。在膨脹過程中，從高壓缸前后流道不同的級(jí)后抽取部分蒸汽送到6號(hào)和7號(hào)高壓加熱器用于加熱給水及送到汽水分離再熱器用于加熱高壓缸排汽。高壓缸的排汽（壓力0.783MPa.a、溫度169.5C、濕度14.

2、3%）一部分送往除氧器，大部分通過八根冷再熱管道排往位于低壓缸兩側(cè)的兩臺(tái)汽水分離再熱器，在那里進(jìn)行汽水分離，并由抽汽和新蒸汽對(duì)其進(jìn)行兩次再熱。從汽水分離再熱器出來的過熱蒸汽（壓力0.747MPa.a，溫度265C）經(jīng)六根管道分別送入三臺(tái)低壓缸內(nèi)繼續(xù)膨脹做功。在膨脹過程中，從三臺(tái)低壓缸各自的前后流道抽取部分蒸汽分別送往3號(hào)和4號(hào)低壓加熱器及1號(hào)和2號(hào)復(fù)合式低壓加熱器加熱凝結(jié)水；低壓缸的排汽（壓力0.0075MPa.a、溫度40.5C）排入冷凝器，并被海水冷卻成為凝結(jié)水。冷凝器熱阱中的凝結(jié)水由凝結(jié)水泵抽出升壓后（壓力2.4MPa.a）經(jīng)四級(jí)低壓加熱器加熱到139.88C送到除氧器。除氧器對(duì)凝結(jié)水加

3、熱和除氧，且貯存一定的除氧凝結(jié)水。主給水泵從除氧水箱底部吸水，將水升壓后（壓力8.3MPa.a、溫度169.8C）經(jīng)6號(hào)和7號(hào)高壓加熱器進(jìn)一步加熱（溫度226C，壓力6.88MPa.a），最后通過給水流量調(diào)節(jié)閥進(jìn)入蒸汽發(fā)生器二次側(cè)，吸收反應(yīng)堆冷卻劑熱量轉(zhuǎn)變成飽和蒸汽，從而形成一個(gè)完整的熱力循環(huán)。圖11.1 大亞灣核電站二回路熱力系統(tǒng)參數(shù)圖11.2 大亞灣核電站900MW汽輪機(jī)組結(jié)構(gòu)大亞灣核電站的兩臺(tái)900MW汽輪機(jī)是英國(guó)通用電氣公司設(shè)計(jì)和制造的飽和蒸汽、中間再熱、沖動(dòng)式汽輪機(jī)。該機(jī)組屬于中壓機(jī)組，由一個(gè)雙流道高壓缸和三個(gè)雙流道、雙排汽低壓缸組成。其主要參數(shù)如下（滿功率狀況）：最大額定功率MW9

4、83.8低壓缸進(jìn)汽參數(shù)額定轉(zhuǎn)速rpm3000壓力MPa.a0.74旋轉(zhuǎn)方向：順時(shí)針（面對(duì)機(jī)頭）溫度C，265.1（約96C過熱度）高壓截止閥前蒸汽參數(shù)：流量kg/s1011.634壓力MPa.a6.63低壓缸排汽參數(shù)溫度C283壓力MPa.a0.0075濕度%0.48溫度C40.3流量kg/s1532.7濕度%9.3高壓缸進(jìn)汽參數(shù)：流量kg/s3276.47=829.412壓力MPa.a6.11熱耗率：kg/kwh10629溫度C276.7結(jié)構(gòu)參數(shù)：HPLP濕度%0.69長(zhǎng)：m6.3137.3高壓缸排汽參數(shù)：寬：m3.257.95壓力MPa.a0.783高：m3.895.75溫度C169.5濕

5、度%14.2流量kg/s1274.13811.2.1 汽輪機(jī)高壓缸結(jié)構(gòu)高壓缸為單層缸雙流道結(jié)構(gòu)，前、后流道各5級(jí)。缸體為一圓筒形鑄件，分上、下兩半并在水平結(jié)合面上用螺栓連接，如圖11.2和圖11.3所示。下半缸體吊在上半缸體下，整個(gè)高壓缸的重量通過上半缸體前、后兩個(gè)貓爪支撐在相鄰的軸承座上，如圖11.4所示。前貓爪支撐在1號(hào)軸承座上，后貓爪支撐在2號(hào)軸承座上。而裝在1號(hào)和2號(hào)軸承座內(nèi)的軸頸軸承支撐起轉(zhuǎn)子，并使轉(zhuǎn)子保持與缸體同心。這種支撐法使汽缸無論在冷態(tài)、還是熱態(tài)下，其中心線與轉(zhuǎn)子中心線始終保持在同一水平面上。圖11.2 高壓缸立體局部剖面圖 11.3 高壓缸剖面圖11.4 上半缸體的支撐示意

6、圖高壓汽缸通過四根導(dǎo)汽管與高壓汽室連接，上缸和下缸各有兩根。上缸和下缸的進(jìn)汽接管在制造廠內(nèi)鑄造在汽缸上。上缸進(jìn)汽接管在上汽缸與汽室之間的水平管段上通過法蘭螺栓連接，以便能在檢修時(shí)將上缸吊出。下缸的進(jìn)口管道是在現(xiàn)場(chǎng)汽輪機(jī)安裝固定后焊到汽缸的進(jìn)汽接管上。高壓缸的排汽通過八根排汽管送入兩臺(tái)汽水分離再熱器。為了使環(huán)形排汽室有良好的對(duì)稱性，高壓缸兩端各有四根與缸體鑄造成一體的排汽接管。下半缸的排汽管在現(xiàn)場(chǎng)焊在汽缸排汽接管上，而上半缸的排汽管則是用法蘭螺栓連接在汽缸排汽接管上。高壓缸前、后各流道的5級(jí)隔板（也稱靜葉柵）分別裝在每個(gè)流道內(nèi)的兩只獨(dú)立定位的隔板套中。隔板套裝在汽缸內(nèi)壁的槽道上，由上下兩半組成，

7、在水平結(jié)合面處用螺栓固定。每一隔板套用鑄在其水平接合處的凸耳垂直地架在與缸體水平法蘭整體鑄造的支撐爪上。固定在下半隔板套凸耳上的填塊可將隔板套的位置調(diào)整到水平中心線上，以保持隔板與轉(zhuǎn)子的間隙。隔板套的軸向位置用缸體的壓力密封面定位，而橫向位置則用隔板套頂部和底部整體鍵與缸體鍵槽配合定位。在隔板套內(nèi)側(cè)加工有圓周槽，用來放置隔板組件，如圖11.5所示。隔板套在汽缸內(nèi)形成蒸汽進(jìn)口、抽汽和排汽的邊界，因抽汽參數(shù)的要求不同，高壓缸兩個(gè)流道中的隔板套是不對(duì)稱的。圖11.5 高壓缸隔板套結(jié)構(gòu)隔板制成水平平分的兩半，為標(biāo)準(zhǔn)焊接葉片和間隔帶固定的結(jié)構(gòu)，如圖11.6所示。靜葉片插在內(nèi)、外間隔帶的定位孔內(nèi)，以保持準(zhǔn)

8、確的間隔。間隔帶焊在內(nèi)（中心）和外（邊緣）半環(huán)上，使之成為完整的半圓隔板組件。每一隔板的上、下兩半用水平結(jié)合面上的軸向鍵將其橫向互相定位，并通過輪緣水平結(jié)合面用螺栓剛性地緊固在一起，以盡量減少蒸汽通過隔板中心的泄漏。每個(gè)隔板組件通過下半隔板靠近水平結(jié)合面處的鍵支持在其隔板套內(nèi)，并用在下隔板垂直中心線位置上的下隔板橫向定位鍵保持其橫向定位。這種布置方式使隔板在熱態(tài)下能保持軸線對(duì)中，并允許在徑向自由伸縮。隔板組件內(nèi)緣里側(cè)鑲嵌有級(jí)間軸封塊，防止蒸汽沿轉(zhuǎn)子軸漏到下一級(jí)。圖11.6 高壓缸隔板級(jí)結(jié)構(gòu)進(jìn)入高壓缸的飽和蒸汽濕度約0.45%，隨著蒸汽逐級(jí)膨脹做功，其壓力和溫度降低，而濕度增加。為防止高壓缸部件

9、受水滴浸蝕，首先高壓缸體、隔板套以及隔板體均采用2.25%的CrMo鋼，對(duì)經(jīng)受壓力降的結(jié)合面和經(jīng)受從動(dòng)葉片拋濺出來的水滴沖擊的表面，分別采用13Cr不銹鋼和焊接沉積的奧氏體不銹鋼作為金屬覆蓋材料，保護(hù)原金屬表面。另外在隔板套及隔板組件外緣設(shè)有疏水槽捕集從動(dòng)葉片甩出的水滴，從第1級(jí)隔板后開始在蒸汽流道中裝有2只疏水抽出節(jié)流噴嘴對(duì)水份進(jìn)行捕捉。2只節(jié)流噴嘴把捕捉的水份及時(shí)引入抽汽口及高壓缸排汽口。節(jié)流噴嘴能保證在正常工況下疏水，同時(shí)又防止在變動(dòng)工況下蒸汽大量泄漏，如圖11.7所示。圖11.7 高壓缸體內(nèi)疏水結(jié)構(gòu)四個(gè)高壓汽室分別位于高壓缸兩側(cè)，如圖11.8所示。每個(gè)汽室內(nèi)有一個(gè)截止閥和一個(gè)調(diào)節(jié)閥，根

10、據(jù)汽機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的信號(hào)，以控制進(jìn)入高壓缸的蒸汽流量。圖11.8 高壓汽室和管道的外形圖11.2.2 汽輪機(jī)高壓轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)高壓缸轉(zhuǎn)子為整體鍛造，如圖11.9所示。除主油泵葉輪和60齒轉(zhuǎn)速信號(hào)盤外，轉(zhuǎn)子的葉輪、聯(lián)軸器、汽封臺(tái)、推力盤等都是整體鍛造后車削成型。高壓轉(zhuǎn)子的葉輪直徑較小，而相應(yīng)葉片較長(zhǎng)，從而有良好的空氣動(dòng)力狀況，提高了效率。在轉(zhuǎn)子軸心有一個(gè)直徑為150mm的中心孔，因?yàn)殇撳V經(jīng)鍛造后中心材質(zhì)較差，鉆一個(gè)中心孔去掉差的材質(zhì)以提高轉(zhuǎn)子的可靠性。轉(zhuǎn)子前端的短軸上裝有測(cè)速齒輪和雙套超速脫扣飛錘，短軸用有頭螺釘固定在轉(zhuǎn)子前端加工出的剛性延伸段上。轉(zhuǎn)子的葉輪緣內(nèi)加工成圓周槽，槽的截面曲線要與葉根部加工成的

11、叉型截面曲線凹凸相配，以便安裝葉片。高壓轉(zhuǎn)子的前、后流道各裝有5級(jí)動(dòng)葉片。所有動(dòng)葉片均為叉型葉根，葉片在組裝時(shí)徑向插入轉(zhuǎn)子葉輪緣內(nèi)，然后軸向通過轉(zhuǎn)子葉輪緣與葉根的鉆孔壓入銷釘，把葉片固定在葉輪上。其中14級(jí)葉片是三叉型葉根固定，第5級(jí)葉片是四叉型葉根固定。葉片頂部裝有圍帶，以增加機(jī)械整體性和提高振動(dòng)頻率。圍帶分段組裝，并與動(dòng)葉頂部的凸榫相鉚接。圍帶圓周方向上的凸肩與用螺栓緊固在隔板輪緣上的伸出圈形成汽封，以限制級(jí)間葉片頂部的蒸汽泄漏。裝好葉片的轉(zhuǎn)子要進(jìn)行靜平衡和動(dòng)平衡測(cè)試，接照需要可把平衡重量加到特定的圓周位置上。高壓轉(zhuǎn)子這種雙流設(shè)計(jì)，不僅減小了轉(zhuǎn)子的軸向推力，而且減少了末級(jí)葉片的長(zhǎng)度，使得在

12、巨大的蒸汽質(zhì)量流量下葉片強(qiáng)度仍具有足夠安全裕度。推力盤是整個(gè)汽輪發(fā)電機(jī)組軸系的死點(diǎn)。以這點(diǎn)作為起始點(diǎn)允許高壓轉(zhuǎn)子向前膨脹，低壓和發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子向后膨脹。11.2.3 汽輪機(jī)低壓缸結(jié)構(gòu)三個(gè)低壓缸是標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，均為雙流雙層缸結(jié)構(gòu)，前、后流道各5級(jí)，如圖11.10和11.11所示。每個(gè)低壓缸的內(nèi)缸體同心地置于外缸體內(nèi)。內(nèi)缸包含環(huán)形進(jìn)汽室和所有的隔板，外缸提供低阻力的排汽流道并傳遞內(nèi)缸的反沖動(dòng)力矩給汽輪機(jī)基礎(chǔ)。圖11.10 低壓缸立體局部剖視 圖11.11 低壓缸剖面外缸體為鋼制作結(jié)構(gòu)，帶有整體的排汽擴(kuò)散器，上半缸和下半缸在水平中心線處分開，由水平結(jié)合面法蘭用螺栓連接。外缸的上半缸為半圓柱形結(jié)構(gòu)，分兩段制成

13、，在中心有橫向結(jié)合面，用螺栓連接，并在縱向加固，以承受真空載荷。外缸的下半缸是鋼制作箱形結(jié)構(gòu)，帶有二根剛性的縱向側(cè)梁，它們直接支持在基礎(chǔ)上。每根側(cè)梁用兩塊全高度的板構(gòu)成，用橫向連接板和支撐板連在一起，以便承受真空載荷。二個(gè)端壁用螺栓緊固在縱向側(cè)梁之間，并裝有內(nèi)部蒸汽導(dǎo)流板。在側(cè)梁和端壁上設(shè)有法蘭接管，用來連接排汽口噴淋冷卻水管和真空母管。端壁上還設(shè)有法蘭用來裝轉(zhuǎn)子軸封的撓性密封件。在端壁的汽機(jī)中心線處，裝有鍵槽塊，以與外缸體橫向?qū)φ?。?nèi)缸體為兩端開口的圓筒形焊接結(jié)構(gòu)，上半缸和下半缸沿水平中心線對(duì)分，通過水平結(jié)合面法蘭用螺栓連接在一起。內(nèi)缸在其水平結(jié)合面法蘭的每一端，支持在兩個(gè)剛度很大的全高度縱

14、向梁上，此縱向梁構(gòu)成外缸的側(cè)翼部分。側(cè)梁的端部支承在基座上，為整個(gè)低壓缸提供一種簡(jiǎn)單的四點(diǎn)支承方式。這就使支持在軸承中的轉(zhuǎn)子與支持在內(nèi)缸中隔板的隔板汽封間的中心變化差異減至最小。內(nèi)缸用前爪在水平結(jié)合面法蘭和支持梁頂部之間的鍵進(jìn)行軸向固定，后爪自由滑動(dòng)，與在內(nèi)缸底部中心線上的鍵組成了內(nèi)缸相對(duì)于外缸的死點(diǎn)及滑銷系統(tǒng)。低壓缸隔板和高壓隔板相似，但低壓缸隔板直接裝在內(nèi)缸體的圓周形槽內(nèi)。正常運(yùn)行時(shí)，蒸汽壓力確保隔板外緣的下游側(cè)貼緊在槽壁上。一系列鍵插入外緣的上游側(cè)面，與槽壁留有一定間隙，以保持軸向位置。每一低壓缸上部有兩根進(jìn)汽管。二根進(jìn)汽管垂直向下通過外缸體以法蘭接頭用螺栓連接于內(nèi)缸體橫向中心線上的進(jìn)口

15、管上。在內(nèi)缸與外缸之間有撓性鋼波紋管，可允許內(nèi)、外缸間作差動(dòng)輻向膨脹。通過接在下缸的抽汽管道，從內(nèi)缸的環(huán)形汽室中抽出蒸汽以供給低壓加熱器。低壓缸的排汽，經(jīng)螺旋管形導(dǎo)流板被送入凝汽器。這種導(dǎo)流板既保證良好的能量回收，又使圓周方向的壓力變化減至最小，以避免動(dòng)葉片的振動(dòng)。用螺栓將大直徑的導(dǎo)流板剛性地緊固連接在內(nèi)缸上，而中等直徑導(dǎo)流板則通過多個(gè)支撐桿牢固地固定在外缸的曲弧形內(nèi)壁上，導(dǎo)流板有足夠的厚度使其不至于因受到汽流振動(dòng)而損傷。在每一低壓缸的排汽流道內(nèi)設(shè)有冷卻水噴水母管，母管裝在排汽導(dǎo)流板的外圍邊上。噴淋水母管穿過低壓缸下半缸體連接到噴淋水供水總管上，如圖11.12。在每個(gè)低壓缸上半缸體的縱向中心線

16、兩側(cè)各裝有兩個(gè)壓力釋放爆破盤，在冷凝器運(yùn)行異常失去真空時(shí)，給汽機(jī)蒸汽提供緊急排放通路，以防止低壓缸和冷凝器超壓。每一爆破盤為復(fù)合組件，用聚四氟乙烯密封層夾在真空支持板和爆破板之間如圖11.13所示。圖11.12 低壓缸排汽噴水冷卻母管 圖11.13 壓力釋放組件11.2.4 汽輪機(jī)低壓轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)三個(gè)低壓轉(zhuǎn)子都是整體鍛造結(jié)構(gòu)，如圖11.14所示。每個(gè)轉(zhuǎn)子的各級(jí)葉輪、聯(lián)軸器、軸封臺(tái)、軸頸、儀表監(jiān)測(cè)面等都是從整體鍛件中經(jīng)機(jī)加工成型。低壓轉(zhuǎn)子的每一流道中有5級(jí)葉輪，經(jīng)機(jī)加工在葉輪外緣上加工出圓周槽，槽的曲線與動(dòng)葉片葉根的曲線相吻合，以便安裝葉片。其中13級(jí)動(dòng)葉片為2叉型葉根，4級(jí)動(dòng)葉片為3叉型葉根，安裝

17、葉片時(shí)徑向插入到葉輪外緣內(nèi)，軸向通過葉輪外緣和葉根鉆孔打入銷釘固定。第5級(jí)動(dòng)葉片為縱樹型葉根，其安裝是由軸向進(jìn)入縱樹曲線形葉輪槽中，再加以固定。14級(jí)動(dòng)葉片頂部覆蓋有圍帶（結(jié)構(gòu)與高壓缸動(dòng)葉片圍帶相似）以增加機(jī)械強(qiáng)度和提高葉片振動(dòng)頻率，同時(shí)防止級(jí)間漏汽。第5級(jí)動(dòng)葉片不裝圍帶，葉片頂尖削薄，在靠近葉片尖頂處裝有拉筋，在每一葉片與相鄰葉片之間各裝一根拉筋，最終整個(gè)葉片形成一個(gè)拉環(huán)結(jié)構(gòu)。這樣使長(zhǎng)葉片在高速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)力正好與拉筋的預(yù)應(yīng)力相平衡。因第5級(jí)葉片工作在濕蒸汽區(qū)，為防止水滴對(duì)葉片的侵蝕，在葉片頂部進(jìn)汽邊背面鑲焊一層硬質(zhì)合金片。第5級(jí)葉片高度為945mm。裝好葉片的轉(zhuǎn)子要進(jìn)行靜平衡和動(dòng)平衡測(cè)

18、試，可按需要在特定的圓周位置上加平衡重量塊。11.2.5 汽輪機(jī)組汽封在汽輪機(jī)兩端設(shè)有端部軸封，通流部分有隔板汽封和徑向汽封。應(yīng)用汽封的目的是：(1) 高壓汽輪機(jī)兩端軸封減少蒸汽向外泄漏，還可起到平衡部分軸向推力的作用；(2) 低壓汽輪機(jī)兩端軸封主要是防止空氣從軸端漏入缸內(nèi)而使真空惡化；(3) 通流部分的隔板汽封和動(dòng)葉頂部徑向汽封，主要是減少級(jí)間漏汽來提高汽輪機(jī)效率；汽機(jī)軸封有兩種結(jié)構(gòu)方式：一為迷宮式軸封，軸封臺(tái)直接從轉(zhuǎn)子上車出，臺(tái)與臺(tái)之間間隔較大，在此間隔中有一根長(zhǎng)齒和五根短齒，采用這種結(jié)構(gòu)能避免轉(zhuǎn)子與汽缸產(chǎn)生大脹差時(shí)軸向碰擦的危險(xiǎn)性，同時(shí)可使短齒在任何差脹值下都處在封汽位置。二為光軸斜齒式

19、平軸封結(jié)構(gòu)，斜齒的傾斜方向是迎著漏汽方向，這樣可使漏出的蒸汽在汽封齒腔室中產(chǎn)生旋渦而增大漏汽阻力，從而起到減少漏汽的目的。高壓缸的軸封結(jié)構(gòu)如圖11.15所示，分為外軸封A和內(nèi)軸封B。外軸封A有兩段汽封塊A1、A2，為斜齒式平軸封；內(nèi)軸封B有四段汽封塊B1、B2、B3、B4，為迷宮式軸封。設(shè)有a、b、c三個(gè)腔室，汽機(jī)軸封系統(tǒng)的密封管線向b腔室提供密封蒸汽，汽機(jī)軸封系統(tǒng)的排氣管線從a腔室中抽出漏入的空氣和蒸汽，在汽機(jī)高負(fù)荷時(shí)，新蒸汽直接經(jīng)孔板節(jié)流干燥后向c腔室供軸封蒸汽。高壓缸的隔板汽封是迷宮式結(jié)構(gòu)。圖11.15 高壓缸軸封低壓缸的軸封結(jié)構(gòu)如圖11.16所示，為斜齒式平軸封，有五段汽封塊，形成a、

20、b二個(gè)腔室。汽機(jī)軸封系統(tǒng)的密封管線向b腔室供密封蒸汽，汽機(jī)軸封系統(tǒng)的排氣管線從a腔室中抽出漏入的空氣和蒸汽。低壓缸軸封裝置一端與相鄰的軸承座剛性地聯(lián)成一體，另一端通過雙波紋膨脹節(jié)與低壓缸外缸體聯(lián)成一體，其特點(diǎn)是：波形節(jié)不僅保證了低壓缸排汽腔與大氣隔離，同時(shí)不會(huì)受到低壓缸的變形以及低壓缸熱脹冷縮等因素的影響。采用波形節(jié)的撓性聯(lián)結(jié)后，凡是低壓外缸的一切變形和位移均被波形節(jié)吸收。另外因?yàn)槠怏w與軸承座是剛性聯(lián)結(jié)，所以能使主軸與汽封始終保持在安裝的基本位置。低壓缸的隔板汽封也為斜齒式平汽封。圖11.16 低壓缸軸封11.2.6 汽機(jī)軸承和軸承座1. 軸承汽輪機(jī)共有八個(gè)徑向軸承和一個(gè)推力軸承。汽機(jī)的每個(gè)

21、轉(zhuǎn)子都由兩個(gè)徑向軸承支撐，徑向軸承結(jié)構(gòu)如圖11.17所示。徑向軸承為圓筒瓦軸承，軸瓦裝在軸承體中。上半軸承體和下半軸承體在水平面處用螺栓固定，整個(gè)軸承用四塊球面墊塊支承在軸承座內(nèi)，由于球面的作用，軸承體可隨軸頸傾斜度的改變作相應(yīng)的移動(dòng)，從而使軸頸與軸瓦間的間隙在整個(gè)軸瓦長(zhǎng)度范圍內(nèi)保持不變。另外通過調(diào)整墊片可使軸承進(jìn)行上下左右位移調(diào)整。圓柱形的瓦被水平的分為上瓦和下瓦，上下瓦的內(nèi)表面襯以巴氏軸承合金，下瓦兩側(cè)加工成油楔。下瓦下部有供頂軸油壓形成的油室。軸瓦兩端的巴氏合金表面有一定的傾斜面以供油從瓦內(nèi)流出。在側(cè)面有潤(rùn)滑油注入口。推力軸承為密契爾式，正、負(fù)推力面各有10塊帶斜鍥形進(jìn)油間隙的瓦塊組成，

22、瓦塊裝于具有彈性支承的殼體里，當(dāng)運(yùn)轉(zhuǎn)中因種種原因?qū)е螺S頸對(duì)殼體的定位中心偏差時(shí)，彈性支承板可起到使瓦塊承受均勻推力的作用。推力軸承每側(cè)各有2個(gè)瓦塊上裝有渦流探測(cè)器，一個(gè)電子測(cè)量系統(tǒng)顯示推力軸承在運(yùn)行中的磨損情況，磨損達(dá)到一定預(yù)值時(shí)會(huì)使汽輪機(jī)跳閘。另外在瓦塊上裝有熱電偶，直接測(cè)量運(yùn)行時(shí)瓦塊的溫度。圖11.17 典型的軸頸軸承2. 軸承座汽輪機(jī)共有五只落地軸承座。1號(hào)軸承座除支持高壓轉(zhuǎn)子1/2重量外，又承受著高壓缸的1/2重量，1號(hào)軸承座通過高壓缸貓爪的定位鍵在維持高壓缸安裝中心不變的情況下，當(dāng)高壓缸熱脹冷縮時(shí)作軸向的自由滑動(dòng)。另外在此軸承座中裝有主油泵蝸殼以及與汽輪機(jī)組有關(guān)的保護(hù)系統(tǒng)，例如：超速

23、飛錘、停機(jī)脫扣裝置、轉(zhuǎn)速脈沖訊號(hào)發(fā)送器、轉(zhuǎn)子振動(dòng)和偏心距測(cè)量裝置以及軸承溫度測(cè)量探頭等。由于上述原因，1號(hào)軸承座的結(jié)構(gòu)和作用不同于其它四只軸承座。3、4、5號(hào)軸承座結(jié)構(gòu)是相同的，而2號(hào)軸承座中因多了一只推力軸承，故在結(jié)構(gòu)上略有差異。35號(hào)軸承座除了本身因溫度的稍有變化熱脹冷縮外，不受外加構(gòu)件的影響可作軸向滑動(dòng)。因此它們的支撐是用底腳螺栓和滑銷結(jié)構(gòu)將軸承座固定，并定位于預(yù)埋件鋼結(jié)構(gòu)上，從而避免了由于真空上升或熱膨脹排汽缸變形而要進(jìn)行的差動(dòng)軸承校準(zhǔn)。在25號(hào)軸承座上裝有監(jiān)測(cè)轉(zhuǎn)子和軸承振動(dòng)的探頭、監(jiān)視推力和各徑向軸承的油溫和烏金溫度的熱電偶、推力軸承瓦塊的磨損探頭、轉(zhuǎn)子相對(duì)于軸承座的軸向位移測(cè)量裝置

24、，另外，在3號(hào)軸承座中還裝有一只為軸系在做高速動(dòng)平衡時(shí)用的相對(duì)探頭，在4號(hào)軸承座上設(shè)有手動(dòng)盤車裝置。每個(gè)軸承座有一個(gè)油窺視窗，以檢查每個(gè)軸承座的油流。每個(gè)軸承座裝有油檔的油收集器，它與裝在主油箱上的排風(fēng)機(jī)造成的負(fù)壓相連通，確保不會(huì)發(fā)生漏油。11.2.7 汽輪機(jī)組的滑銷系統(tǒng)汽輪機(jī)組的滑銷系統(tǒng)如圖11.18所示。其主要作用是：(1) 保證汽缸和轉(zhuǎn)子的中心一致，避免因缸體膨脹造成中心變化，引起機(jī)組振動(dòng)和動(dòng)靜之間的磨擦。(2) 保證汽缸能自由膨脹，避免發(fā)生大應(yīng)力引起變形；(3) 使靜子和轉(zhuǎn)子的軸向與徑向間隙符合要求；其中：縱銷：位于軸承座滑動(dòng)接觸面處，導(dǎo)引軸承座和汽缸沿軸向膨脹；橫銷：位于軸承座、汽缸

25、座架滑動(dòng)接合面及貓爪處，導(dǎo)引軸承座和汽缸沿橫向膨脹，并配合縱銷決定汽缸膨脹的死點(diǎn)；立銷：位于汽缸和軸承座連接處，導(dǎo)引汽缸沿垂直方向膨脹。死點(diǎn)：對(duì)于高壓缸、低壓缸無論向前后左右膨脹，總有一點(diǎn)相對(duì)位置保持不變，這個(gè)點(diǎn)叫做汽缸膨脹的死點(diǎn)，死點(diǎn)即為縱銷與橫銷中心線的交點(diǎn)。汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子軸向死點(diǎn)是位于2號(hào)軸承座中的推力軸承，即“I”點(diǎn)，熱膨脹時(shí)，高壓轉(zhuǎn)子從“I”點(diǎn)開始向1號(hào)軸承方向膨脹。1、2、3號(hào)低壓轉(zhuǎn)子從“I”點(diǎn)向發(fā)電機(jī)方向膨脹；高壓缸死點(diǎn)位于“A”點(diǎn)，高壓缸前貓爪擱于1號(hào)軸承座上，通過前貓爪與軸承座連接的推拉鍵，帶動(dòng)1號(hào)軸承座滑移，另有位于軸承座底部的鍵“J”保證軸線不會(huì)偏移；1、2、3號(hào)低壓缸死

26、點(diǎn)分別位于B、C、D各點(diǎn)，它們各自的滑銷互不相關(guān)地向發(fā)電機(jī)及徑向兩個(gè)方向膨脹；2、3、4、5號(hào)軸承座的死點(diǎn)位于E、F、G、H點(diǎn)，它們沿定向鍵向前、后、左、右膨脹滑移。復(fù)習(xí)思考題1. 畫出二回路熱力系統(tǒng)流程簡(jiǎn)圖并標(biāo)明主要參數(shù)。2. 簡(jiǎn)述汽輪機(jī)高壓缸結(jié)構(gòu)。3. 簡(jiǎn)述汽輪機(jī)高壓轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)。4. 簡(jiǎn)述汽輪機(jī)低壓缸結(jié)構(gòu)。5. 簡(jiǎn)述汽輪機(jī)低壓轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)。6. 說明汽輪機(jī)組汽封的作用并簡(jiǎn)述汽輪機(jī)高壓缸和低壓缸軸封的結(jié)構(gòu)。7. 說明汽輪機(jī)組滑銷系統(tǒng)的作用。第12章 蒸汽系統(tǒng)12.1 主蒸汽系統(tǒng)（VVP）12.1.1 系統(tǒng)功能主蒸汽系統(tǒng)的功能是將蒸汽發(fā)生器產(chǎn)生的主蒸汽輸送到下列設(shè)備和系統(tǒng)：汽輪機(jī)高壓缸；汽水分離再熱

27、器（GSS）；除氧器（ADG）；兩臺(tái)主給水汽動(dòng)泵小汽輪機(jī)（APP）；汽動(dòng)輔助給水泵汽輪機(jī)（ASG）；通向冷凝器和大氣的蒸汽旁路排放系統(tǒng)（GCT）；汽輪機(jī)軸封系統(tǒng)（CET）；輔助蒸汽轉(zhuǎn)換器（STR）。安全方面功能是：主蒸汽系統(tǒng)與主給水系統(tǒng)和輔助給水系統(tǒng)配合，用于在電站正常運(yùn)行工況、事故工況下排出一回路所產(chǎn)生的熱量，并向反應(yīng)堆保護(hù)系統(tǒng)提供主蒸汽壓力和流量信號(hào)。12.1.2 系統(tǒng)描述按照安全分級(jí)主蒸汽系統(tǒng)分為核島部分和常規(guī)島部分。1. 核島部分由法國(guó)法瑪通公司供貨，如圖12.1所示。連接在3臺(tái)蒸汽發(fā)生器上部的三條主蒸汽管道穿出安全殼，經(jīng)主蒸汽隔離閥管廊后進(jìn)入汽機(jī)廠房。每根主蒸汽管道（以1號(hào)蒸發(fā)器主蒸

28、汽管道為例）上包括：7個(gè)安全閥，分成2組：第1組3個(gè)為動(dòng)力操作安全閥（112VV、103VV、100VV），壓力整定值為8.3MPa.a。將二回路側(cè)壓力限制在蒸發(fā)器的設(shè)計(jì)壓力以下。每只動(dòng)力操作安全閥裝有由控制系統(tǒng)先導(dǎo)的氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。第2組4個(gè)為常規(guī)彈簧加載安全閥（118VV、115VV、109VV、106VV），壓力整定值為8.7MPa.a。在應(yīng)急和事故工況下，將二回路側(cè)壓力限制在蒸汽發(fā)生器設(shè)計(jì)壓力的110%。一個(gè)向大氣排放蒸汽的接頭（詳見蒸汽旁路排放系統(tǒng)GCT）。一個(gè)常開的主蒸汽隔離閥（001VV），它能在收到主蒸汽管線隔離信號(hào)后5秒內(nèi)關(guān)閉。一條主蒸汽隔離閥旁路管線，裝有一臺(tái)氣動(dòng)隔離閥（14

29、0VV）和一臺(tái)氣動(dòng)控制閥（143VV），在電站啟動(dòng)期間用于提供加熱蒸汽進(jìn)行暖管，在主蒸汽隔離閥開啟時(shí)，用于平衡主蒸汽隔離閥兩側(cè)壓力。一個(gè)裝有常開氣動(dòng)隔離閥（127VV）的分支接頭，用來向輔助給水泵汽輪機(jī)供汽。一個(gè)氮?dú)夤?yīng)接頭，帶有常關(guān)的手動(dòng)隔離閥（174VV），在蒸汽發(fā)生器干、濕保養(yǎng)時(shí)充氮?dú)馐褂?。一個(gè)主蒸汽隔離閥上游的疏水接頭，在蒸汽管線暖管或熱停堆時(shí)使用。每條疏水管線上設(shè)有一個(gè)氣動(dòng)隔離閥（130VV）和一個(gè)逆止閥（136VV）。這個(gè)逆止閥的作用是在事故情況下防止蒸汽管路的任何連通。三條主蒸汽管線來的冷凝水先收集在位于汽機(jī)廠房?jī)?nèi)的疏水罐VVP002BA，然后送到冷凝器（CEX）或排放箱VVP1

30、01BA。一條從主蒸汽隔離閥體到蒸汽疏水管線的平衡管，在主蒸汽隔離閥開啟前進(jìn)行閥體疏水。圖12.1 核島范圍內(nèi)的主蒸汽系統(tǒng)流程2. 常規(guī)島部分由英國(guó)GEC供貨，如圖12.2。三條主蒸汽管道在汽機(jī)廠房?jī)?nèi)匯集于蒸汽母管。蒸汽母管上包括：四根通向汽輪機(jī)高壓缸進(jìn)汽截止閥的進(jìn)汽管道；從母管兩端引出兩根延伸管線，上面接有蒸汽旁路排放系統(tǒng)向冷凝器排放的12根支管，在末端由一平衡管線連接在一起；一根向除氧器的供汽管線接頭；兩根向汽動(dòng)主給水泵汽機(jī)供汽管線接頭；向汽水分離再熱器系統(tǒng)的供汽管線接頭；向汽輪機(jī)軸封系統(tǒng)的供汽管線接頭；向輔助蒸汽轉(zhuǎn)換器的供汽管線接頭；四根疏水管線（圖中只畫出1根）。主蒸汽管系統(tǒng)布置成各管

31、線都向母管傾斜，以便疏水。在正常情況下疏水經(jīng)過濾器（103FI）和疏水器（103PU）排冷凝器，在低負(fù)荷（小于30%FP）及疏水器高水位時(shí)自動(dòng)開啟電動(dòng)閥（718VL）進(jìn)行大流量疏水。圖12.2 常規(guī)島范圍內(nèi)的主蒸汽系統(tǒng)流程12.1.3 主要設(shè)備說明1. 主蒸汽隔離閥（VVP001VV，VVP002VV，VVP003VV）主蒸汽隔離閥為“等楔”型雙板閘閥，如圖12.3所示。執(zhí)行機(jī)構(gòu)由一個(gè)與氮?dú)赓A罐相連接的液壓缸組成（主蒸汽隔離閥打開時(shí)，氮?dú)饷x壓力為19.8MPa.a）。貯罐內(nèi)的氮?dú)馊缤粫?huì)失效的關(guān)閉彈簧，使閥門關(guān)閉不需任何其它動(dòng)力。反之，為開啟閥門時(shí)要用一套帶油壓氣動(dòng)泵的液壓系統(tǒng)（主蒸汽隔離閥

32、開啟時(shí)，液壓油的名義壓力為32.9MPa.a）提供足夠的能量來克服氮?dú)鈮毫Γ员汩_啟隔離閥。圖12.3 主蒸汽隔離閥(1) 主蒸汽隔離閥的控制回路如圖12.4所示。包括泵回路和液壓回路兩部分（以001VV為例）： 泵回路組成如下：一個(gè)手動(dòng)常開隔離閥VVP 311 VH，僅在維修時(shí)關(guān)閉。一個(gè)貯罐VVP041AQ，用于吸收熱膨脹。一個(gè)壓力開關(guān)123 SP，當(dāng)液壓油壓力降到能保持閥門開啟的最低值時(shí)，發(fā)出報(bào)警。一個(gè)帶旁路止回閥的過濾器VVP 003 FI（旁路止回閥僅用于過濾器堵塞時(shí)）。一臺(tái)氣動(dòng)泵VVP 021 PO，當(dāng)泵進(jìn)氣時(shí)（入口閥開啟），它將液壓油加壓并排入閥門執(zhí)行機(jī)構(gòu)。消音器減小泵下游的空氣噪

33、音，一個(gè)過濾器保護(hù)泵不受空氣中雜質(zhì)的損傷。一個(gè)上游過濾器VVP 111 FI除去可能存在于罐中的顆粒。一個(gè)液壓油貯箱VVP 011 BA。它與大氣連通，并裝有液位指示器和液位開關(guān)。一個(gè)安全釋放閥，保護(hù)供油管線不超壓。 液壓回路（分為泵側(cè)和非泵側(cè)）組成如下：兩個(gè)常開的隔離閥VVP 321和331 VH，僅在維修時(shí)關(guān)閉?？刂品峙淦鱒VP 251和271 DR，用于關(guān)閉主蒸汽隔離閥。它們由電磁閥251 EL和271 EL操縱。當(dāng)電磁閥通電時(shí)，分配器開啟，將液壓油排出，主蒸汽隔離閥關(guān)閉。開啟主蒸汽隔離閥時(shí)，需使電磁閥斷電，從而關(guān)閉控制分配器。流量控制閥VVP 291和301 VH在任何上游壓力狀態(tài)下保

34、持關(guān)閉速度基本不變。試驗(yàn)分配器261 DR和281 DR有兩個(gè)位置。當(dāng)它們?cè)凇霸囼?yàn)位置”時(shí)，在液壓油排放回路引入流量限制器，使隔離閥能慢速關(guān)閉。當(dāng)它們?nèi)_時(shí)（即正常位置），產(chǎn)生全流量，使隔離閥快速關(guān)閉。分配器由電磁閥261和281 EL先導(dǎo)。當(dāng)電磁閥斷電時(shí)，分配器全開。當(dāng)電磁閥通電時(shí)，分配器處在“試驗(yàn)位置”。注：兩條排油管線是冗余的，單獨(dú)一條管線就足以使閥門在5秒內(nèi)以最快速度關(guān)閉。圖12.4 主蒸汽隔離閥控制回路原理(2) 下面具體說明動(dòng)作后原理： 隔離閥快速關(guān)閉快速關(guān)閉由下列邏輯信號(hào)之一觸發(fā)：來自反應(yīng)堆保護(hù)系統(tǒng)的主蒸汽管線隔離信號(hào)；在主控室操縱員利用快速關(guān)閉選擇開關(guān)，給出手動(dòng)關(guān)閉信號(hào)?？焖訇P(guān)

35、閉是依靠大流量地排出閥門液壓缸中的油而實(shí)現(xiàn)的，動(dòng)作如下：電磁閥VVP 251 EL（271 EL）通電，使分配器VVP 251 DR（271 DR）開啟；電磁閥VVP 261 EL（281 EL）斷電，以證實(shí)VVP 261 DR（281 DR）處在開啟位置；電磁閥VVP 211 EL斷電，使氣源關(guān)閉。 隔離閥慢速關(guān)閉慢速關(guān)閉是依靠使閥門液壓缸中的油以小流量排出而實(shí)現(xiàn)的。動(dòng)作如下：電磁閥261 EL（281 EL）通電，這使分配器VVP 261 DR（VVP 281 DR）處在其限流位置；電磁閥VVP 211 EL斷電，隔斷氣源；在短時(shí)延時(shí)后電磁閥VVP 251 EL（271 EL）通電，同時(shí)分

36、配器VVP 251 DR（271 DR）開啟；在慢速關(guān)閉期間，如果發(fā)生主蒸汽隔離保護(hù)信號(hào)動(dòng)作，這個(gè)信號(hào)將在不到5秒內(nèi)將閥門關(guān)閉。 隔離閥開啟開啟信號(hào)由操縱員在主控室利用開關(guān)給出。閥門開啟是依靠關(guān)閉排油回路，并升高液壓油壓力而實(shí)現(xiàn)的，動(dòng)作如下：電磁閥VVP 251 EL（271 EL）斷電，251 DR（271 DR）保持關(guān)閉，液壓缸系統(tǒng)被加壓；電磁閥VVP 261 EL（281 EL）斷電，261 DR（281 DR）保持在開啟位置；電磁閥VVP 211 EL通電。主蒸汽隔離閥特性參數(shù)：設(shè)計(jì)壓力MPa.a8.6名義流量t/h1936設(shè)計(jì)溫度316最大壓差（閥關(guān)閉時(shí)）MPa8.6運(yùn)行壓力（100

37、%額定功率）MPa.a6.71動(dòng)作時(shí)間s5運(yùn)行溫度（100%額定功率）2832. 主蒸汽安全閥（VVP 100 VV至VVP 120 VV）每條主蒸汽管線上有7個(gè)安全閥，其中3個(gè)動(dòng)力操作安全閥，如圖12.5所示，4個(gè)彈簧加載安全閥。特性參數(shù)如下：設(shè)計(jì)壓力MPa.a8.6在8.6MPa.a下每個(gè)閥門的流量設(shè)計(jì)溫度316最小排放流量t/h369運(yùn)行溫度283最大排放流量t/h486整定壓力動(dòng)力助動(dòng)安全閥MPa.a8.3彈簧加載安全閥MPa.a8.7圖12.5 主蒸汽助動(dòng)先導(dǎo)安全閥(2) 動(dòng)力操作安全閥的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)工作原理如圖12.6所示。 氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)每只動(dòng)力動(dòng)力操作安全閥裝有氣動(dòng)膜片執(zhí)行機(jī)構(gòu)，加載

38、空氣注入膜片上側(cè)，作為彈簧力的附加載荷。提升空氣注入膜片下側(cè)，用作蒸汽壓力的附加力。 控制柜三只壓力開關(guān)X1、X2、X3通過三個(gè)預(yù)置微型開關(guān)，將主蒸汽壓力傳到三個(gè)加載斷電器R1、R2、R3和一個(gè)提升繼電器R5。這些繼電器對(duì)具有兩個(gè)位置的三個(gè)電磁閥B1、B2、B5通電（進(jìn)氣）或斷電（放氣）。進(jìn)氣閥A1、A2與加載空氣相接，并由電磁閥B1、B2作先導(dǎo)。進(jìn)氣閥A5與提升空氣相接，并由電磁閥B5作先導(dǎo)。當(dāng)蒸汽壓力達(dá)到安全閥整定壓力時(shí)，壓力開關(guān)X1、X2、X3發(fā)出開啟信號(hào)，通過繼電器R1、R2、R3和R5使電磁閥B1、B2斷電，進(jìn)氣閥A1、A2的2-3接通，釋放執(zhí)行機(jī)構(gòu)膜片上側(cè)的加載空氣，同時(shí)電磁閥B5

39、通電，進(jìn)氣閥A5的1-2接通，快速向執(zhí)行機(jī)構(gòu)膜片下側(cè)充氣，這樣安全閥在助動(dòng)力作用下快速開啟。閥門關(guān)閉過程相反。圖12.6 助動(dòng)先導(dǎo)安全閥驅(qū)動(dòng)回路原理12.1.4 系統(tǒng)運(yùn)行1. 正常運(yùn)行主蒸汽系統(tǒng)的正常運(yùn)行是指：當(dāng)汽輪發(fā)電機(jī)組并網(wǎng)后，電站機(jī)組在大于15%額定功率下正常運(yùn)行。這時(shí)，反應(yīng)堆和汽機(jī)處于自動(dòng)控制，且無蒸汽向冷凝器排放。在電站正常運(yùn)行期間，主蒸汽隔離閥開啟，所有旁路以及主蒸汽隔離閥上游疏水管線都隔離。輔助給水泵驅(qū)動(dòng)汽機(jī)供汽管線的隔離閥開啟，使管線不斷加熱。主蒸汽壓力不受控制，它等于給定蒸發(fā)溫度下對(duì)應(yīng)的飽和壓力。汽機(jī)負(fù)荷的增加使汽機(jī)蒸汽入口調(diào)節(jié)閥開度增大，并從堆芯提升控制棒，使堆功率與汽機(jī)負(fù)

40、荷需求相匹配。引起的蒸汽流量增加使蒸汽壓力降低，如圖12.7和圖12.8所示。機(jī)組在額定負(fù)荷983.8MWe下運(yùn)行時(shí)，蒸器發(fā)生器產(chǎn)生總的蒸汽量為1613kg/s。其中通向汽輪機(jī)主汽閥的蒸汽為1534.8kg/s；通向每臺(tái)主給水汽動(dòng)泵的蒸汽為0.139kg/s；通向汽水分離再熱器新蒸汽加熱器的蒸汽為78kg/s；蒸汽旁路排放至冷凝器管線暖管用汽為0.48kg/s。2. 特殊的穩(wěn)態(tài)運(yùn)行工況主要指主蒸汽系統(tǒng)在以反應(yīng)堆標(biāo)準(zhǔn)工況下的運(yùn)行，詳見反應(yīng)堆啟動(dòng)和停運(yùn)的有關(guān)內(nèi)容。圖12.7 蒸汽流量與汽機(jī)負(fù)荷關(guān)系 12.8 蒸汽壓力與汽機(jī)負(fù)荷關(guān)系12.1.5 測(cè)量通道簡(jiǎn)介1. 主蒸汽壓力測(cè)量通道每條主蒸汽管線上設(shè)

41、有三個(gè)壓力變送器，它們的編號(hào)為：VVP 007、010和013MP：1號(hào)蒸發(fā)器；VVP 008、011和014MP：2號(hào)蒸發(fā)器；VVP 009、012和015MP：3號(hào)蒸發(fā)器。這些變送器安裝在反應(yīng)堆安全殼處，在主蒸汽隔離閥的上游。這些通道是反應(yīng)堆保護(hù)系統(tǒng)的一部分，提供以下信號(hào)：當(dāng)蒸汽管線之間出現(xiàn)高壓差時(shí)發(fā)出安注信號(hào)；當(dāng)任何一條蒸汽管線出現(xiàn)低低蒸汽壓力時(shí)，發(fā)出蒸汽管線隔離信號(hào)；當(dāng)任何一條蒸汽管線出現(xiàn)蒸汽壓力低與蒸汽流量高符合時(shí)，發(fā)出蒸汽管線隔離信號(hào)；另外，每一蒸汽管路上有一個(gè)通道（VVP 007、011和015MP）用于：控制向大氣排放的蒸汽閥；向應(yīng)急停堆屏和輔助給水系統(tǒng)房?jī)?nèi)的就地控制裝置提供壓

42、力指示。所有壓力通道都送到主控室指示器和計(jì)算機(jī)模擬量的輸入端。2. 主蒸汽母管壓力測(cè)量通道主蒸汽母管有兩個(gè)壓力測(cè)量通道（VVP024、025MP），提供以下信號(hào)：主控室母管壓力指示；在汽動(dòng)主給水泵控制器提供就地壓力指示；用于蒸汽旁路排放系統(tǒng)向冷凝器的排放流量控制和汽動(dòng)主給水泵轉(zhuǎn)速控制。3. 主蒸汽流量測(cè)量通道每條主蒸汽管線上設(shè)有兩個(gè)流量測(cè)量通道：VVP 001 MD和004 MD：1號(hào)蒸發(fā)器；VVP 002 MD和005 MD：2號(hào)蒸發(fā)器；VVP 003 MD和006 MD：3號(hào)蒸發(fā)器。這些通道是反應(yīng)堆保護(hù)系統(tǒng)的一部分，提供以下信號(hào)：當(dāng)高蒸汽流量與低蒸汽壓力或一回路平均溫度低低相符合時(shí)，發(fā)出蒸

43、汽管線隔離信號(hào)和安全注射信號(hào)；當(dāng)給水和蒸汽流量不一致與蒸發(fā)器水位低同時(shí)發(fā)生時(shí)，發(fā)出反應(yīng)堆緊急停堆信號(hào)。另外，這些通道還提供以下信號(hào)：送主控室指示和計(jì)算機(jī)模擬量輸入端；控制汽動(dòng)主給水泵的轉(zhuǎn)速和主給水閥開度。12.1.6 主蒸汽系統(tǒng)的接口與主蒸汽系統(tǒng)相連的系統(tǒng)可分為以下三類，具體如圖12.9所示。1. 用新蒸汽的設(shè)備及系統(tǒng)：如汽機(jī)蒸汽和疏水系統(tǒng)（GPV）中的汽機(jī)高壓缸，蒸汽旁路排放（GCT），汽水分離再熱器（GSS）等。2. 冷卻水和疏水：如VVP002BA疏水送冷凝器（CEX），VVP101BA疏水送常規(guī)島廢液排放系統(tǒng)（SEK），飲用水系統(tǒng)（SEP）向VVP101BA提供冷卻水等。3. 動(dòng)力源及

44、控制信號(hào)：主要電源有：380V交流電源（LL*）供疏水電動(dòng)閥；125V直流電源（LB*）供開關(guān)柜；48V直流電源（LC*）供繼電器回路等。氣源有壓縮空氣（SAP）及氮?dú)夥峙湎到y(tǒng)（RAZ）等。還有送主控室（KSC）及反應(yīng)堆保護(hù)系統(tǒng)（RPR）的信號(hào)。圖12.9 主蒸汽系統(tǒng)與相連系統(tǒng)接口示意圖12.2 汽機(jī)旁路排放系統(tǒng)（GCT）12.2.1 系統(tǒng)功能反應(yīng)堆功率要跟隨汽機(jī)負(fù)荷變化。當(dāng)汽機(jī)負(fù)荷銳減（如甩負(fù)荷、汽機(jī)脫扣）時(shí)，反應(yīng)堆的功率控制不能象汽機(jī)負(fù)荷變化的那樣快，瞬時(shí)出現(xiàn)堆功率與汽機(jī)負(fù)荷的不一致。這時(shí)，汽機(jī)旁路排放系統(tǒng)投入，維持一回路和二回路的功率平衡。故汽機(jī)旁路排放系統(tǒng)總的功能為：當(dāng)反應(yīng)堆功率與汽機(jī)

45、負(fù)荷不一致時(shí)，汽機(jī)旁路排放系統(tǒng)通過把多余的蒸汽排向冷凝器、除氧器和大氣為反應(yīng)堆提供一個(gè)“人為”的負(fù)荷，從而避免核蒸汽供應(yīng)系統(tǒng)（NSSS）中溫度和壓力超過保護(hù)閾值，確保電站的安全。具體各部分功能如下：1. 向冷凝器排放系統(tǒng)的功能允許汽機(jī)突然降負(fù)荷而不引起緊急停堆或蒸汽發(fā)生器安全閥動(dòng)作；允許在某些工況下汽機(jī)脫扣而反應(yīng)堆不緊急停堆；允許反應(yīng)堆接受大于10%額定負(fù)荷的階躍變化和大于每分鐘5%額定負(fù)荷的線性變化；在緊急停堆期間，防止一回路升溫使蒸汽發(fā)生器安全閥開啟；使一回路冷卻，直至余熱排出系統(tǒng)（RRA）投入運(yùn)行；允許汽機(jī)啟動(dòng)前對(duì)二回路暖管，還允許在手動(dòng)棒控范圍（0%-15%額定功率）內(nèi)汽機(jī)加負(fù)荷。2.

46、 向除氧器排放系統(tǒng)功能在下列大范圍負(fù)荷變化時(shí)，除向冷凝器排放外還需向除氧器排放蒸汽：由滿功率甩負(fù)荷至廠用電；滿功率時(shí)，汽機(jī)脫扣而不緊急停堆；滿功率時(shí)，汽機(jī)脫扣同時(shí)反應(yīng)堆緊急停堆。3. 向大氣排放系統(tǒng)功能：當(dāng)向冷凝器排放系統(tǒng)不可用時(shí)，才使用向大氣排放。保持一回路平均溫度在熱停堆值；使一回路冷卻，直至余熱排出系統(tǒng)投入；在瞬態(tài)過程中可避免蒸汽發(fā)生器安全閥開啟。12.2.2 系統(tǒng)描述汽機(jī)旁路排放系統(tǒng)由向冷凝器排放，向除氧器排放和向大氣排放三部分組成。如圖12.10和12.11所示。1. 向冷凝器排放系統(tǒng)從主蒸汽母管兩端引出兩根排放總管，再由排放總管接出12根排放支管，從兩側(cè)進(jìn)入冷凝器喉部的6個(gè)擴(kuò)散器（

47、也稱減溫減壓裝置）。每2根排放支管共用一個(gè)擴(kuò)散器。在每根支管上有一個(gè)手動(dòng)常開的隔離閥和一個(gè)氣動(dòng)排放控制閥。擴(kuò)散器的冷卻水來自凝結(jié)水泵出口的凝結(jié)水，經(jīng)過一個(gè)手動(dòng)隔離閥后分成兩路向冷凝器兩側(cè)的擴(kuò)散器供水。每根供水管線上設(shè)有一個(gè)冷卻水流量控制閥及一個(gè)減壓孔板。2. 向除氧器排放系統(tǒng)由排放總管引出一根管道，然后分成三根支管，每根管線上有一個(gè)隔離閥和一個(gè)氣動(dòng)控制閥(ADG003VV、005VV、007VV)。這三根排放管同時(shí)也是除氧器壓力控制的新蒸汽供汽管。其中控制閥ADG003VV、ADG005VV和ADG007VV具有雙重控制功能：在正常工況下，它們引入新蒸汽用來控制除氧器的壓力；當(dāng)收到旁路排放系統(tǒng)

48、的排放信號(hào)時(shí)，它們快速開啟，使新蒸汽排向除氧器。并且旁路排放信號(hào)優(yōu)先于除氧器壓力控制信號(hào)。圖12.10 旁路系統(tǒng)排冷凝器和除氧器流程圖3. 向大氣排放系統(tǒng)由三根獨(dú)立的管線組成，在每根主蒸汽管道的主蒸汽隔離閥上游有一根排大氣支管，每根支管裝有一個(gè)電動(dòng)隔離閥、一個(gè)氣動(dòng)排放控制閥及消音器。每個(gè)排放閥配有一個(gè)壓縮空氣罐，以便在空氣壓縮系統(tǒng)失靈后仍可保證排放控制閥工作6小時(shí)。在大亞灣核電站，習(xí)慣上把向冷凝器排放系統(tǒng)和除氧器排放系統(tǒng)稱為GCTc；把向大氣排放系統(tǒng)稱為GCTa。圖12.11 旁路系統(tǒng)排大氣流程圖12.2.3 排放閥的分組及開啟方式1. GCTc共有15個(gè)排放控制閥分為4組：第1組3個(gè)閥門（G

49、CT113VV，117VV，121VV），排放容量為18.2%額定流量，排向冷凝器；第2組3個(gè)閥門（GCT115VV，119VV，123VV），排放容量為18.1%額定流量，排向冷凝器；第3組6個(gè)閥門（GCT114VV，116VV，118VV，120VV，122VV，124VV），排放容量為36.3%額定容量，排向冷凝器；第4組3個(gè)閥門（ADG003VV，005VV，007VV），排放容量為12.4%額定容量，排向除氧器。4組閥總的排放容量為1371.kg/s，即為反應(yīng)堆名義熱功率在2905MW下名義蒸汽流量（1613kg/s）的85%。對(duì)排放控制閥的性能有以下要求：(1) 任何單個(gè)排放閥全開

50、時(shí)的最大排放量，在進(jìn)口壓力為8.6MPa.a時(shí)不得超過135kg/s，以便在一個(gè)閥門意外打開或卡在開位情況下，限制蒸汽的釋放。(2) 向冷凝器排放閥在收到快開信號(hào)后，必須能在2.5秒內(nèi)從全關(guān)到全開，排除氧器的則要求為2秒。(3) 蒸汽壓力在5至8.6MPa.a的范圍內(nèi)，必須能對(duì)閥門進(jìn)行正常調(diào)節(jié)，其全程最大時(shí)間為10秒。(4) 排放閥必須能在5秒內(nèi)從全開到全關(guān)。(5) 排放閥在失去電源或控制氣源時(shí)必須處于關(guān)閉狀態(tài)。(6) 蒸汽壓力在5至8.6MPa.a范圍內(nèi)，閥門的最小可控流量小于17.5t/h。(7) 第1組閥也稱為“冷卻閥”，裝有“低噪聲”的閥頭。2. 排放控制閥的開啟方式排放控制閥的開啟方

51、式有兩種：調(diào)制開啟和快速開啟。調(diào)制開啟是指按照調(diào)制信號(hào)的大小閥門成比例開啟。其中第1組3個(gè)閥是一個(gè)接一個(gè)依次調(diào)制開啟；第2組3個(gè)閥是同時(shí)調(diào)制開啟；第3組6個(gè)閥也是同時(shí)調(diào)制開啟，如圖12.12所示。第4組3個(gè)閥無調(diào)制開啟功能，但作為加熱除氧器的汽源用來調(diào)節(jié)除氧器壓力時(shí)，其具有調(diào)節(jié)功能?？焖匍_啟是指收到快開信號(hào)時(shí)，閥門快速全開，這是為適應(yīng)在瞬態(tài)工況下蒸汽排放的需求而設(shè)置的。GCTc四組閥均有快開功能，而且快開信號(hào)優(yōu)先調(diào)制開啟信號(hào)。圖12.12 GCT排放閥調(diào)制開啟曲線排放控制閥的動(dòng)作原理如圖12.13所示。在氣路上設(shè)有三個(gè)三通的電磁閥S1、S2、S3。其中電磁閥S2、S3上設(shè)有兩路冗余的允許開啟信

52、號(hào)，只有當(dāng)兩路允許信號(hào)存在時(shí)，三通電磁閥的13通（32不通），閥門才能開啟。這時(shí)調(diào)制信號(hào)經(jīng)電/氣轉(zhuǎn)換控制器把開度電信號(hào)轉(zhuǎn)換為成比例的氣壓信號(hào)進(jìn)入氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制排放閥開度。當(dāng)有快開信號(hào)時(shí)，S1的23通（13不通）,將電/氣轉(zhuǎn)換控制器旁路，壓縮空氣直接進(jìn)入氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)使排放閥快速開啟。當(dāng)允許開啟信號(hào)不存在時(shí)，電磁閥S2、S3的32通（13不通），排放控制閥驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)失壓，閥門關(guān)閉，這時(shí)就是有開啟信號(hào)也不能打開閥門。圖12.13 GCT排放閥動(dòng)作原理3. 向大氣排放閥GCTa共有三個(gè)排放閥（GCT131VV，132VV，133VV）排放容量為10-15%額定流量。對(duì)排放特性有以下要求：(1) 必須保

53、證反應(yīng)堆以28/h的速度受控冷卻，直至余熱排出系統(tǒng)投入。(2) 當(dāng)單個(gè)蒸發(fā)器的傳熱管破損時(shí)，為消除受影響的蒸汽發(fā)生器中一回路和二回路之間的泄漏，需要用未受影響蒸汽發(fā)生器的GCTa將一回路的熱段按56/h的速率冷卻到250，因此每個(gè)閥的最小容量必須是在7.6MPa.a下為324t/h（在8.6MPa.a下為367t/h）。(3) 每個(gè)閥門必須能在0.5MPa.a至9.46MPa.a的壓力范圍內(nèi)運(yùn)行。(4) 在20秒內(nèi)能從開啟位置至關(guān)閉位置。(5) 在失去電源或控制氣源時(shí)，閥門處于關(guān)閉狀態(tài)。(6) 在熱備用工況下，穩(wěn)定地按8t/h的流量調(diào)節(jié)。12.2.4 設(shè)備說明1. 擴(kuò)散器有六只排放蒸汽擴(kuò)散器，

54、每臺(tái)冷凝器殼內(nèi)有2只，布置在冷凝器頸部二側(cè)。主要作用是使排放蒸汽分階段降壓和降溫后進(jìn)入冷凝器。每只排放蒸汽擴(kuò)散器由四個(gè)主要部件組成，如圖12.14所示：排放蒸汽進(jìn)口接管聯(lián)箱和支承鋼構(gòu)件外部擋板噴嘴以及有關(guān)的管道(1) 排放蒸汽進(jìn)口接管有二條排放蒸汽進(jìn)口接管，與聯(lián)箱成為整體。每條排放蒸汽進(jìn)口接管穿過凝汽器壁，經(jīng)熱套筒最終接在聯(lián)箱內(nèi)的多孔半球形封頭上。二個(gè)半球形封頭形成聯(lián)箱的初次節(jié)流孔。(2) 聯(lián)箱和支承鋼構(gòu)件聯(lián)箱是圓柱體，其一端放大，而在二端皆有橢圓形封頭。在頂部和底部沿著其長(zhǎng)度方向有鉆孔，形成二次節(jié)流孔。聯(lián)箱上四只整體的滑動(dòng)支腿擱在支承鋼構(gòu)件上?；瑒?dòng)支腿使聯(lián)箱可縱向和軸向移動(dòng)，而限制它在垂直平

55、面內(nèi)移動(dòng)。(3) 外部擋板擋板位于聯(lián)箱的上面、下面以及二端，除了沿聯(lián)箱二側(cè)水平中心線的排放蒸汽出口通道（至凝汽器）外，擋板把聯(lián)箱從四周圍住。(4) 噴嘴以及有關(guān)的管道在頂部和底部擋板內(nèi)，有四根管道，二根在頂部擋板內(nèi)，二根在底部擋板內(nèi)。沿著每根管道相隔一定間距裝有許多噴嘴，向從聯(lián)箱二次節(jié)流孔出來的主蒸汽噴射凝結(jié)水。此四根管道合并成一根管道，通過凝汽器頸壁，最終接在一法蘭上。此法蘭與冷卻水管連接。當(dāng)蒸汽通過初級(jí)節(jié)流孔擴(kuò)散進(jìn)入聯(lián)箱的擴(kuò)大部分時(shí)，排放蒸汽進(jìn)行第一次降壓。然后，當(dāng)蒸汽通過聯(lián)箱的二次節(jié)流孔進(jìn)入擋板形成的擴(kuò)大空間時(shí)，蒸汽壓力再次降低。蒸汽又被噴嘴噴射出的凝結(jié)水減溫。最后，蒸汽從擋板排放凝結(jié)器。擴(kuò)散器的尺寸：直徑（最大