CN110726132B - 一种低功率工况下核电站蒸汽发生器供水的方法及系统 - Google Patents

一种低功率工况下核电站蒸汽发生器供水的方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及核电站辅助给水系统技术领域，特别涉及一种低功率工况下核电站蒸汽发生器供水的方法及系统，通过启动辅助给水泵，关停主给水辅助给水调节泵，关闭主给水调节阀，使给水除氧器中的水通过辅助给水泵、阀回路给蒸汽发生器供水，蒸汽发生器使用后的水通过冷却器、除盐床、凝汽器、冷凝水给水泵回路回到给水除氧器中循环使用。本发明的方案避免了使用第一电动给水泵和主给水泵在低功率下进行供水，避免人工给辅助给水储存箱频繁补水，操作繁琐，避免常规供水回路长期停运，再次启动使用时需要置换管道中的死水，需要消耗大量常规岛的水，避免主给水泵在低功率下运行对主给水泵的损坏。

Description

一种低功率工况下核电站蒸汽发生器供水的方法及系统
技术领域
本发明涉及核电站辅助给水系统技术领域，特别涉及一种低功率工况下核电站蒸汽发生器供水的方法及系统。
背景技术
核电站是利用核裂变反应所释放的能量产生电能的发电厂。核电站以核反应堆来代替火电站的锅炉，以核燃料在核反应堆中发生特殊形式的“燃烧”产生热量，使核能转变成热能来加热水产生蒸汽。利用蒸汽通过管路进入汽轮机，推动汽轮发电机发电，使机械能转变成电能。
当前核电站在热停堆等低功率工况下的供水方式有两种：1、使用第一电动给水泵ASG001PO供水，第一电动给水泵ASG001PO从辅助给水储存箱ASG001BA取水，经过第一给水调节阀ASG012VD及第二逆止阀ASG027VD给蒸汽发生器RCP001GV供水；2、使用主给水泵APA001PO供水，主给水泵APA001PO从给水除氧器ADG010DZ取水，经高压加热器、辅助给水调节阀ARE242VL及第一逆止阀ARE040VL给蒸汽发生器RCP001GV供水。方式一的缺陷在于，第一电动给水泵中的水一部分供蒸汽发生器使用，另一部分通过循环管线回到辅助给水储存箱中，长时间的循环运行会导致辅助给水储存箱的温度升高，为满足安全规范要求，需要向辅助给水储存箱中频繁地补充无氧水，无氧水的温约为35℃，其高于辅助给水储存箱中的正常水温，会进一步使辅助给水储存箱的温度升高，另外，使用第一电动给水泵供水时，常规供水回路部分长期停运，再次启动使用时需要置换管道中的死水，需要消耗大量常规岛的水。方式二的缺陷在于，主给水泵中的水一部分供蒸汽发生器使用，另一部分通过循环管线回到给水除氧器中，由于主给水泵是大功率泵，热停堆等低功率工况下蒸汽发生器需要的水量不多，因此主给水泵需要长时间处于低功率小流量运行的状态，会对主给水泵的性能有一定的损害，另外，大功率泵的小流量运行会增加用电量。
发明内容
本发明的目的在于提供一种低功率工况下核电站蒸汽发生器供水的方法，旨在解决上述技术问题。
本发明是这样实现的，一种低功率工况下核电站蒸汽发生器供水的方法，所述低功率工况下核电站蒸汽发生器供水的方法用于核电站蒸汽发生器给水系统，所述核电站蒸汽发生器给水系统包括：给水除氧器、主给水泵、辅助给水泵、主给水调节阀、辅助给水调节阀、蒸汽发生器、冷却器、除盐床、凝汽器以及冷凝水给水泵；给水除氧器的出水口通过管道分别与主给水泵和所述辅助给水泵的进水口连通，主给水泵和辅助给水泵的出水口分别通过主给水调节阀与蒸汽发生器的进水口连通，主给水泵和辅助给水泵的出水口还分别通过辅助给水调节阀与蒸汽发生器的进水口连通，所述蒸汽发生器的出水口通过冷却器与除盐床的进水口连通，除盐床的出水口通过管道与凝汽器的进水口连通，所述凝汽器的出水口通过冷凝水给水泵与给水除氧器的进水口连通；所述主给水泵处于工作状态，所述辅助给水泵处于停机状态，所述主给水调节阀和辅助给水调节阀处于打开状态，所述蒸汽发生器、所述冷却器、所述除盐床、所述凝汽器以及所述冷凝水给水泵均处于工作状态；所述低功率工况下核电站蒸汽发生器供水的方法包括：
S1，启动辅助给水泵；
S2，关停主给水泵；
S3，关闭主给水调节阀，使给水除氧器中的水通过辅助给水泵、辅助给水调节阀回路给蒸汽发生器供水，蒸汽发生器使用后的水通过冷却器、除盐床、凝汽器、冷凝水给水泵回路回到给水除氧器中循环使用。
进一步地，所述核电站蒸汽发生器给水系统还包括高压加热器，主给水泵和辅助给水泵的出水口分别与高压加热器的进水口连通，高压加热器的出水口通过主给水调节阀与蒸汽发生器的进水口连通，高压加热器的出水口还通过辅助给水调节阀与蒸汽发生器的进水口连通，所述高压加热器处于工作状态；所述低功率工况下核电站蒸汽发生器供水的方法还包括：
S4，关闭高压加热器。
进一步地，所述核电站蒸汽发生器给水系统还包括低压加热器，所述凝汽器的出水口依次通过冷凝水给水泵、低压加热器与给水除氧器的进水口连通，所述低压加热器处于工作状态；所述低功率工况下核电站蒸汽发生器供水的方法还包括：
S5，关闭低压加热器。
进一步地，所述核电站蒸汽发生器给水系统还包括第一逆止阀，高压加热器的出水口依次通过主给水调节阀、第一逆止阀与蒸汽发生器的进水口连通，高压加热器的出水口还依次通过辅助给水调节阀、第一逆止阀与蒸汽发生器的进水口连通。
进一步地，所述核电站蒸汽发生器给水系统还包括第一隔离阀，所述第一隔离阀处于打开状态，所述蒸汽发生器的出水口依次通过第一隔离阀、冷却器与除盐床的进水口连通。
进一步地，所述核电站蒸汽发生器给水系统还包括第二隔离阀，所述第二隔离阀处于打开状态，所述蒸汽发生器的出水口依次通过第一隔离阀、冷却器、第二隔离阀与除盐床的进水口连通。
进一步地，所述核电站蒸汽发生器给水系统还包括除盐床流量调节阀，所述除盐床流量调节阀处于打开状态，所述蒸汽发生器的出水口依次通过第一隔离阀、冷却器、第二隔离阀、除盐床流量调节阀与除盐床的进水口连通。
进一步地，所述核电站蒸汽发生器给水系统还包括第三隔离阀，所述第三隔离阀处于打开状态，除盐床的出水口通过第三隔离阀与凝汽器的进水口连通。
进一步地，所述核电站蒸汽发生器给水系统还包括第四隔离阀，所述第四隔离阀处于关闭状态，除盐床的出水口还通过第四隔离阀与废水收集处理系统连通。
进一步地，所述核电站蒸汽发生器给水系统还包括辅助给水储存箱、第一电动给水泵、第二电动给水泵、汽动给水泵、第一给水调节阀、第二给水调节阀以及第二逆止阀，辅助给水储存箱的出水口分别与第一电动给水泵、第二电动给水泵、汽动给水泵的进水口连通，第一电动给水泵、第二电动给水泵的出水口均依次通过第一给水调节阀、第二逆止阀与蒸汽发生器的进水口连通，汽动给水泵的出水口依次通过第二给水调节阀、第二逆止阀与蒸汽发生器的进水口连通，第一电动给水泵、第二电动给水泵、汽动给水泵均处于停机状态，第一给水调节阀、第二给水调节阀均处于关闭状态。
本发明还提供了一种核电站蒸汽发生器给水系统，所述核电站蒸汽发生器给水系统为上述的低功率工况下核电站蒸汽发生器供水的方法所采用的核电站蒸汽发生器给水系统。
实施本发明的一种低功率工况下核电站蒸汽发生器供水的方法及系统，具有以下有益效果：本发明通过启动辅助给水泵，关停主给水辅助给水调节泵，关闭主给水调节阀，使给水除氧器中的水通过辅助给水泵、阀回路给蒸汽发生器供水，蒸汽发生器使用后的水通过冷却器、除盐床、凝汽器、冷凝水给水泵回路回到给水除氧器中循环使用。首先，本发明的方案避免了使用第一电动给水泵和主给水泵在低功率下进行供水，避免人工给辅助给水储存箱频繁补水，操作繁琐，避免常规供水回路长期停运，再次启动使用时需要置换管道中的死水，需要消耗大量常规岛的水，避免主给水泵在低功率下运行对主给水泵的损坏，其次，本发明的方案中，蒸汽发生器使用后的水通过冷却器、除盐床、凝汽器、冷凝水给水泵回路回到给水除氧器中循环使用，节约用水。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的核电站蒸汽发生器给水系统的示意图；
图2是本发明实施例提供的低功率工况下核电站蒸汽发生器供水的方法的流程图。
上述附图所涉及的标号明细如下：1、给水除氧器；2、主给水泵；3、辅助给水泵；4、主给水调节阀；5、辅助给水调节阀；6、蒸汽发生器；7、冷却器；8、除盐床；9、凝汽器；10、冷凝水给水泵；11、高压加热器；12、低压加热器；13、第一逆止阀；14、第一隔离阀；15、第二隔离阀；16、除盐床流量调节阀；17、第三隔离阀；18、第四隔离阀；19、辅助给水储存箱；20、第一电动给水泵；21、第二电动给水泵；22、汽动给水泵；23、第一给水调节阀；24、第二给水调节阀；25、第二逆止阀。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
需说明的是，当部件被称为“固定于”或“设置于”另一个部件，它可以直接或者间接位于该另一个部件上。当一个部件被称为“连接于”另一个部件，它可以是直接或者间接连接至该另一个部件上。术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置为基于附图所示的方位或位置，仅是为了便于描述，不能理解为对本技术方案的限制。术语“第一”、“第二”仅用于便于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明技术特征的数量。“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
为了说明本发明所述的技术方案，以下结合图1和图2及实施例进行详细说明。
请参阅图1，为低功率工况下核电站蒸汽发生器供水的方法所使用的核电站蒸汽发生器给水系统，核电站蒸汽发生器给水系统包括：给水除氧器1(ADG010DZ)、主给水泵2(APA001PO)、辅助给水泵3(APD001PO)、主给水调节阀4(ARE031VL)、辅助给水调节阀5(ARE242VL)、蒸汽发生器6(RCP001GV)、冷却器7、除盐床8、凝汽器9以及冷凝水给水泵10(CEX001PO)。给水除氧器1的出水口通过管道分别与主给水泵2和辅助给水泵3的进水口连通，给水除氧器1用于对其中的水进行热力除氧，主给水泵2和辅助给水泵3的出水口分别通过主给水调节阀4与蒸汽发生器6的进水口连通，主给水泵2和辅助给水泵3的出水口还分别通过辅助给水调节阀5与蒸汽发生器6的进水口连通，蒸汽发生器6的出水口通过冷却器7与除盐床8的进水口连通，冷却器7用于给蒸汽发生器6流出的水降温处理，由于除盐床8的工作温度远低于蒸汽发生器6流出水的温度，因此在水进入除盐床8之前，需要对其进行降温处理，除盐床8用于除去水中的盐离子，除盐床8的出水口通过管道与凝汽器9的进水口连通，凝汽器9用于对流过的水进行真空除氧，凝汽器的出水口通过冷凝水给水泵10与给水除氧器1的进水口连通，冷凝水给水泵10用于将流过凝汽器9的水输送到给水除氧器1中。主给水泵2处于工作状态，辅助给水泵3处于停机状态，主给水调节阀4和辅助给水调节阀5处于打开状态，蒸汽发生器6、冷却器7、除盐床8、凝汽器9以及冷凝水给水泵10均处于工作状态。
请参阅图2，低功率工况下核电站蒸汽发生器供水的方法包括：
S1，启动辅助给水泵3；
S2，关停主给水泵2；
S3，关闭主给水调节阀4，使给水除氧器1中的水通过辅助给水泵3、辅助给水调节阀5回路给蒸汽发生器6供水，蒸汽发生器6使用后的水通过冷却器7、除盐床8、凝汽器、冷凝水给水泵10回路回到给水除氧器1中循环使用。
本发明通过启动辅助给水泵，关停主给水辅助给水调节泵，关闭主给水调节阀，使给水除氧器中的水通过辅助给水泵、阀回路给蒸汽发生器供水，蒸汽发生器使用后的水通过冷却器、除盐床、凝汽器、冷凝水给水泵回路回到给水除氧器中循环使用。首先，本发明的方案避免了使用第一电动给水泵和主给水泵在低功率下进行供水，避免人工给辅助给水储存箱频繁补水，操作繁琐，避免常规供水回路长期停运，再次启动使用时需要置换管道中的死水，需要消耗大量常规岛的水，避免主给水泵在低功率下运行对主给水泵的损坏，其次，本发明的方案中，蒸汽发生器使用后的水通过冷却器、除盐床、凝汽器、冷凝水给水泵回路回到给水除氧器中循环使用，节约用水。
请参阅图1，核电站蒸汽发生器给水系统还包括高压加热器11和低压加热器12，主给水泵2和辅助给水泵3的出水口分别与高压加热器11的进水口连通，高压加热器11的出水口通过主给水调节阀4与蒸汽发生器6的进水口连通，高压加热器11的出水口还通过辅助给水调节阀5与蒸汽发生器6的进水口连通，凝汽器的出水口依次通过冷凝水给水泵10、低压加热器12与给水除氧器1的进水口连通，高压加热器11和低压加热器12均处于工作状态。
请参阅图2，低功率工况下核电站蒸汽发生器供水的方法还包括：S4，关闭高压加热器11；S5，关闭低压加热器12。
请参阅图1，核电站蒸汽发生器给水系统还包括第一逆止阀13(ARE040VL)，高压加热器11的出水口依次通过主给水调节阀4、第一逆止阀13与蒸汽发生器6的进水口连通，高压加热器11的出水口还依次通过辅助给水调节阀5、第一逆止阀13与蒸汽发生器6的进水口连通。
请参阅图1，核电站蒸汽发生器给水系统还包括第一隔离阀14(APG004VL)、第二隔离阀15和除盐床流量调节阀16，第一隔离阀14、第二隔离阀15和除盐床流量调节阀16均处于打开状态，蒸汽发生器6的出水口依次通过第一隔离阀14、冷却器7、第二隔离阀15、除盐床流量调节阀16与除盐床8的进水口连通。其中，除盐床流量调节阀16用于控制进入除盐床8的进水流量。
请参阅图1，核电站蒸汽发生器给水系统还包括第三隔离阀17(APG040VL)和第四隔离阀18(APG041VL)，第三隔离阀17处于打开状态，第四隔离阀18处于关闭状态，除盐床8的出水口通过第三隔离阀17与凝汽器的进水口连通，除盐床8的出水口还通过第四隔离阀18与废水收集处理系统(SEK)连通。第三隔离阀17打开，第四隔离阀18关闭，使除盐床8中的水流入凝汽器9中循环利用。
请参阅图1，核电站蒸汽发生器给水系统还包括辅助给水储存箱19(ASG001BA)、第一电动给水泵20(ASG001PO)、第二电动给水泵21(ASG002PO)、汽动给水泵22(ASG003PO)、第一给水调节阀23(ASG012VD)、第二给水调节阀24(ASG013VD)以及第二逆止阀25(ASG027VD)，辅助给水储存箱19的出水口分别与第一电动给水泵20、第二电动给水泵21、汽动给水泵22的进水口连通，第一电动给水泵20、第二电动给水泵21的出水口均依次通过第一给水调节阀23、第二逆止阀25与蒸汽发生器6的进水口连通，汽动给水泵22的出水口依次通过第二给水调节阀24、第二逆止阀25与蒸汽发生器6的进水口连通，第一电动给水泵20、第二电动给水泵21、汽动给水泵22均处于停机状态，第一给水调节阀23、第二给水调节阀24均处于关闭状态。
仍请参阅图1，本发明实施例还提供了一种核电站蒸汽发生器给水系统，该核电站蒸汽发生器给水系统为上述的低功率工况下核电站蒸汽发生器供水的方法所采用的核电站蒸汽发生器给水系统。
以上所述仅为本发明的可选实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种低功率工况下核电站蒸汽发生器供水的方法，其特征在于，用于核电站蒸汽发生器给水系统，所述核电站蒸汽发生器给水系统包括：给水除氧器、主给水泵、辅助给水泵、主给水调节阀、辅助给水调节阀、蒸汽发生器、冷却器、除盐床、凝汽器以及冷凝水给水泵；其中，所述给水除氧器的出水口分别与所述主给水泵和所述辅助给水泵的进水口连通，所述主给水泵和辅助给水泵的出水口分别通过主给水调节阀与蒸汽发生器的进水口连通，所述主给水泵和辅助给水泵的出水口还分别通过辅助给水调节阀与蒸汽发生器的进水口连通，所述蒸汽发生器的出水口通过冷却器与除盐床的进水口连通，所述除盐床的出水口与所述凝汽器的进水口连通，所述凝汽器的出水口通过冷凝水给水泵与给水除氧器的进水口连通；所述主给水泵处于工作状态，所述辅助给水泵处于停机状态，所述主给水调节阀和辅助给水调节阀处于打开状态，所述蒸汽发生器、所述冷却器、所述除盐床、所述凝汽器以及所述冷凝水给水泵均处于工作状态；所述低功率工况下核电站蒸汽发生器供水的方法包括：
S1，启动所述辅助给水泵；
S2，关停所述主给水泵；
S3，关闭所述主给水调节阀，使给水除氧器中的水通过辅助给水泵、辅助给水调节阀回路给蒸汽发生器供水，蒸汽发生器使用后的水通过冷却器、除盐床、凝汽器、冷凝水给水泵回路回到给水除氧器中循环使用。
2.如权利要求1所述的低功率工况下核电站蒸汽发生器供水的方法，其特征在于，所述核电站蒸汽发生器给水系统还包括高压加热器，所述主给水泵和所述辅助给水泵的出水口分别与高压加热器的进水口连通，高压加热器的出水口通过主给水调节阀与蒸汽发生器的进水口连通，高压加热器的出水口还通过辅助给水调节阀与蒸汽发生器的进水口连通，所述高压加热器处于工作状态；所述低功率工况下核电站蒸汽发生器供水的方法还包括：
S4，关闭高压加热器。
3.如权利要求2所述的低功率工况下核电站蒸汽发生器供水的方法，其特征在于，所述核电站蒸汽发生器给水系统还包括低压加热器，所述凝汽器的出水口依次通过冷凝水给水泵、低压加热器与给水除氧器的进水口连通，所述低压加热器处于工作状态；所述低功率工况下核电站蒸汽发生器供水的方法还包括：
S5，关闭低压加热器。
4.如权利要求3所述的低功率工况下核电站蒸汽发生器供水的方法，其特征在于，所述核电站蒸汽发生器给水系统还包括第一逆止阀，所述高压加热器的出水口依次通过主给水调节阀、第一逆止阀与蒸汽发生器的进水口连通，高压加热器的出水口还依次通过辅助给水调节阀、第一逆止阀与蒸汽发生器的进水口连通。
5.如权利要求4所述的低功率工况下核电站蒸汽发生器供水的方法，其特征在于，所述核电站蒸汽发生器给水系统还包括第一隔离阀，所述第一隔离阀处于打开状态，所述蒸汽发生器的出水口依次通过第一隔离阀、冷却器与除盐床的进水口连通。
6.如权利要求5所述的低功率工况下核电站蒸汽发生器供水的方法，其特征在于，所述核电站蒸汽发生器给水系统还包括第二隔离阀，所述第二隔离阀处于打开状态，所述蒸汽发生器的出水口依次通过第一隔离阀、冷却器、第二隔离阀与除盐床的进水口连通。
7.如权利要求6所述的低功率工况下核电站蒸汽发生器供水的方法，其特征在于，所述核电站蒸汽发生器给水系统还包括除盐床流量调节阀，所述除盐床流量调节阀处于打开状态，所述蒸汽发生器的出水口依次通过第一隔离阀、冷却器、第二隔离阀、除盐床流量调节阀与除盐床的进水口连通。
8.如权利要求7所述的低功率工况下核电站蒸汽发生器供水的方法，其特征在于，所述核电站蒸汽发生器给水系统还包括第三隔离阀，所述第三隔离阀处于打开状态，除盐床的出水口通过第三隔离阀与凝汽器的进水口连通。
9.如权利要求8所述的低功率工况下核电站蒸汽发生器供水的方法，其特征在于，所述核电站蒸汽发生器给水系统还包括第四隔离阀，所述第四隔离阀处于关闭状态，除盐床的出水口还通过第四隔离阀与废水收集处理系统连通。
10.如权利要求1至9任一项所述的低功率工况下核电站蒸汽发生器供水的方法，其特征在于，所述核电站蒸汽发生器给水系统还包括辅助给水储存箱、第一电动给水泵、第二电动给水泵、汽动给水泵、第一给水调节阀、第二给水调节阀以及第二逆止阀，辅助给水储存箱的出水口分别与第一电动给水泵、第二电动给水泵、汽动给水泵的进水口连通，第一电动给水泵、第二电动给水泵的出水口均依次通过第一给水调节阀、第二逆止阀与蒸汽发生器的进水口连通，汽动给水泵的出水口依次通过第二给水调节阀、第二逆止阀与蒸汽发生器的进水口连通，第一电动给水泵、第二电动给水泵、汽动给水泵均处于停机状态，第一给水调节阀、第二给水调节阀均处于关闭状态。
11.一种核电站蒸汽发生器给水系统，其特征在于，所述核电站蒸汽发生器给水系统为如权利要求1至10任一项所述的低功率工况下核电站蒸汽发生器供水的方法所采用的核电站蒸汽发生器给水系统。
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