二次冷卻迴路,又稱蒸汽和動力轉換系統,是指將以此冷卻系統導出的堆芯熱能轉變為蒸汽,並進一步通過汽輪發電機組轉換為電能的一系列設備組合的整體。
基本介紹
- 中文名:二次冷卻迴路
- 外文名:secondary coolant circuit
- 組成:汽輪機、發電機、冷凝器等
- 功能:輸送蒸汽、冷卻反應堆等
- 原理:熱力循環
功能,工作原理,組成,
功能
1、構成封閉的熱力循環,將核蒸汽供應系統產生的蒸汽送往汽輪機作功,汽輪機帶動發電機,將機械能變為電能。作為蒸汽和動力轉換系統,在核電廠正常運行期間,本系統工作的可靠性直接影響到核電廠技術經濟指標。
2、從安全形度講,二迴路的另一個主要功能是將反應堆衰變熱帶走,為了保證反應堆的安全,二迴路設定了一系列系統和設施,保障一迴路熱量排出,如蒸汽發生器輔助給水系統、蒸汽排放系統、主蒸汽管道上卸壓閥及安全閥等就是為此設定的。
3、控制來自一迴路泄漏的放射性水平。二迴路系統設計上,能提供有效的探測放射性漏入系統的手段和隔離泄漏的方法。
工作原理
凝結水從蒸汽發生器內吸收一迴路冷卻劑的熱量變成蒸汽,通過熱力循環蒸汽推動汽輪機做功,將蒸汽熱能轉換成汽輪機動能;繼而汽輪機帶動發電機發電。
節約能源、實現持續發展是當今世界的主流。如何提高能源的轉換率也是當今工程熱力學所研究的重要課題。電廠蒸汽動力循環也發展出如卡諾循環、朗肯循環、再熱循環、回熱循環等幾種循環形式。
組成
二次冷卻迴路系統主要由飽和蒸汽汽輪機、發電機、冷凝器(或稱凝汽器)、凝結水泵、低壓加熱器、除氧器、給水泵、高壓加熱器、中間汽水分離再熱器和相應的儀表、閥門、管道組成。
還包括主蒸汽排放系統、循環冷卻水系統、控制保護系統、潤滑油系統等輔助系統。其中大部分設備與火電站差不多。
1、主蒸汽系統
主蒸汽系統功能如下:
(1)把蒸汽發生器產生的蒸汽送到汽輪機組和各用汽單元;
(2)壓力和流量信號用於調節向大氣排放閥,調節蒸汽發生器的水位等,用作形成反應堆保護系統、安全注入系統和蒸汽管道隔離等保護信號;
(3)與主給水和輔助給水系統配合,排出反應堆產生的熱量。
2、凝結水和給水回熱加熱系統
凝結水和給水加熱系統利用汽輪機抽汽對凝結水和給水加熱, 以提高熱循環的經濟性.從凝汽器熱井到除氧器的部分屬於凝結水系統, 從給水泵到蒸汽發生器的部分屬於給水系統。
凝結水和給水加熱系統主要由凝結水泵、回熱加熱器、疏水泵、除氧器、給水泵、疏水箱、疏水冷卻器及抽氣排氣管道、疏水管道及閥門等組成。
3、給水除氧系統
(1)溶解氧的危害
給水或凝結水中溶解的氧氣會對熱力設備和管道造成腐蝕。對於壓水堆核電廠 , 運行經驗表明, 蒸汽發生器傳熱管破裂是多數核電廠會遇到的麻煩, 嚴格控制二迴路水質是減少蒸汽發生器傳熱管破裂事故發生頻率的重要措施。
因此 , 對核電廠二迴路水質要求給水含氧量不大於5 ×10-9,所以必須對給水除氧。
(2)給水除氧方法
①物理除氧:最廣泛的是熱力除氧。
優點:價格便宜,既能除氧又能除去其它不凝氣體,沒有任何殘留物質。
缺點:不能徹底除氧。
②化學除氧:利用一些化學試劑與水中溶解的氧化合,生成另一種物質來除去氧。
優點:可以徹底除氧
缺點:不能除去其它不凝氣體,增加了給水中一可溶性鹽的含量,價格昂貴。
4、蒸汽排放系統汽輪機旁路系統
系統功能是在汽輪機突然降負荷或汽輪機停機情況下, 排走蒸汽發生器內產生的過量蒸汽, 避免蒸汽發生器安全閥動作。在核電廠熱停閉和最初冷卻階段, 排出堆內剩餘發熱和一迴路顯熱直至餘熱去除系統投入使用。
在安全方面, 蒸汽排放系統導出負荷突然減少所多餘的蒸汽, 使反應堆冷卻劑系統得到有效的冷卻, 從而防止一、二迴路超壓。
5、蒸汽發生器排污系統
(1)功能:
①實現蒸汽發生器二迴路水的連續排污;
②對排污水進行化學處理後,冷卻排放或處理後送回二迴路;
③在蒸汽發生器維修時,實現二次側的完全疏水。
(2)組成:
由排污水收集與冷卻的管道和設備、減壓和流量控制站、處理迴路以及排放迴路組成。