[發明專利]一種核電站瞬態工況下除氧器加熱汽源配置系統及方法

在審

• 申請號: 202010038132.9
• 申請日: 2020-01-14
• 公開（公告）號: CN111140299A
• 公開（公告）日: 2020-05-12
• 發明（設計）人: 劉俊峰
• 申請（專利權）人: 西安熱工研究院有限公司
• 主分類號: F01K13/02
• 分類號: F01K13/02;F01K7/38;F01K7/34;F01K17/02;F01D17/10;F01D15/08;F01D25/30;F22B33/18;F22D1/50
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 房鑫

本發明公開了一種核電站瞬態工況下除氧器加熱汽源配置系統及方法，包括反應堆、蒸汽發生器、汽輪機、主蒸汽旁路閥、主蒸汽調節閥、小汽輪機、主蒸汽減壓閥、均壓箱、凝汽器、除氧器及給水泵，該系統及方法能夠根據機組的負荷動態調整除氧器內的壓力及溫度，降低核電機組瞬態工況下發生非停事故的概率。

技術領域

本發明屬于核電技術領域，涉及一種核電站瞬態工況下除氧器加熱汽源配置系統及方法。

背景技術

近年來，AP1000、華龍一號和國和一號(CAP1400)等第三代先進壓水堆核電技術獲得了國內外科研單位的廣泛關注。隨著第三代先進壓水堆核電技術的快速發展，對核電機組的運行安全性提出了更高要求。除氧器作為壓水堆核電廠二回路核心設備，其安全穩定運行關系著核電機組的安全性和經濟性。壓水堆瞬態工況是指當核電機組運行期間發生電網故障或機組自身問題而引起汽輪發電機組甩負荷至帶廠用電的運行工況。該瞬態過程中，二回路蒸汽流量急劇下降，導致一回路冷卻劑溫度和壓力迅速上升，反應堆緊急降功率，蒸汽發生器的給水流量和蒸流汽量也隨之下降，直至反應堆維持在不停堆的低負荷功率運行和汽輪發電機組帶廠用電運行。此過程中除氧器極易瞬時失去加熱汽源，為了保證反應堆一回路穩定運行，同時避免除氧器失去加熱汽源后引起壓力和溫度不匹配，進而造成給水泵的汽蝕，必須及時投入除氧器備用加熱汽源，并根據反應堆運行工況來動態調整除氧器熱力參數，避免一回路蒸汽發生器給水參數偏離正常運行工況。

目前，對于壓水堆核電機組瞬態工況下除氧器加熱汽源的配置，普遍采用了兩種方式：一種由主蒸汽旁路系統供給，如CPR1000堆型，該汽源配置方式潛在問題為：在甩負荷瞬態工況下，由于主蒸汽旁路流量大量進入除氧器，除氧器內部壓力會在短時間內迅速上升而引起超壓問題；另一種由輔助蒸汽系統供給，如AP1000堆型，該汽源配置方式潛在問題為：由于輔助蒸汽系統供汽用戶較多，難以有效地動態匹配除氧器供汽量，除氧器加熱汽源不足易造成反應堆一回路給水溫度降低而造成機組偏離正常運行工況，嚴重時極易造成核電機組非停事故。因此，如何合理配置壓水堆除氧器汽源已成為保證壓水堆核電機組安全運行的重要因素。

發明內容

本發明的目的在于克服上述現有技術的缺點，提供了一種核電站瞬態工況下除氧器加熱汽源配置系統及方法，該系統及方法能夠根據機組的負荷動態調整除氧器內的壓力及溫度，降低核電機組瞬態工況下發生非停事故的概率。

為達到上述目的，本發明所述的核電站瞬態工況下除氧器加熱汽源配置系統包括反應堆、蒸汽發生器、汽輪機、主蒸汽旁路閥、主蒸汽調節閥、小汽輪機、主蒸汽減壓閥、均壓箱、凝汽器、除氧器及給水泵；

反應堆與蒸汽發生器的一次側相連通，蒸汽發生器的二次側出口分為三路，其中，第一路與汽輪機的入口相連通，第二路與主蒸汽旁路閥的一端相連通，第三路與主蒸汽調節閥的一端相連通，主蒸汽調節閥的另一端與小汽輪機的入口及主蒸汽減壓閥的一端相連通，小汽輪機的出口、主蒸汽減壓閥的另一端及汽輪機的出口通過管道并管后與均壓箱的入口相連通，主蒸汽旁路閥的另一端與均壓箱的入口及凝汽器的入口相連通，均壓箱的出口與除氧器的入口相連通，除氧器的出口與給水泵的入口相連通，給水泵的出口與除氧器的入口及蒸汽發生器的二次側入口相連通，汽輪機與發電機相連接，小汽輪機與給水泵的驅動軸相連接。

蒸汽發生器的出口與汽輪機入口之間設置有汽輪機進汽閥組。

還包括輔助蒸汽管道，其中，輔助蒸汽管道經輔助蒸汽均壓箱調節閥與均壓箱的入口相連通。

汽輪機的出口處設置有汽輪機高壓缸排汽閥組。

均壓箱的出口與除氧器的入口之間設置有加熱汽源調節閥。

所述小汽輪機為背壓式小汽輪機。

主蒸汽旁路閥與均壓箱的入口之間通過旁路供均壓箱調節閥相連通。

本發明所述的核電站瞬態工況下除氧器加熱汽源配置方法包括以下步驟：