1.本发明属于核电厂高温高压管系的系统设计技术领域,具体涉及一种快堆主给水系统。
背景技术:
2.主给水系统对于快堆核电站的运行具有十分重要的意义,其主要功能是向蒸汽发生器输送经过高压加热器加热的高压给水。
3.在国内现有的快堆核电站中,单堆共设有16个相同规格的蒸汽发生器,仅靠现有的系统布置,很难再保证给每个蒸汽发生器供应相同流量的给水。此外,钠冷快中子堆核电厂蒸汽发生器传热管破损后,钠与水或蒸汽接触时伴随有升温、爆燃和发光等现象的剧烈化学反应,影响快堆核电站的运行。
技术实现要素:
4.针对现有技术中存在的缺陷,本发明的目的是提供一种快堆主给水系统,通过系统设计来维持各个模块给水流量相同,且在蒸汽发生器发生钠水泄漏后能够快速隔离蒸汽发生器并排出其中存水,从而保证给每个蒸汽发生器供应相同流量的给水,同时最大限度地减轻蒸汽发生器钠水泄漏对快堆核电站运行的影响,保证系统长期运行的稳定性。
5.为达到以上目的,本发明采用的技术方案是:一种快堆主给水系统,包括:
6.主给水母管;
7.16个主给水模块,每个所述主给水模块包括模块给水管道,所述模块给水管道上沿给水方向依次串联孔板流量计、模块调节阀上游隔离阀、模块调节阀、模块调节阀下游隔离阀;
8.两个环路,两个所述环路并联于主给水母管的出口端,每个所述环路均包括主给水环路管道,所述主给水环路管道上沿给水方向依次设置文丘里流量计、调节阀组;每个所述环路连接8个所述主给水模块,8个所述主给水模块沿给水方向依次设置在所述调节阀组的下游。
9.进一步,每个所述环路还包括压差测量装置,所述压差测量装置的两端分别与所述调节阀组的上、下游管路连接。
10.进一步,快堆运行期间,所述调节阀组的前后压差维持在1.0~1.1mpa之间。
11.进一步,所述调节阀组包括:环路调节阀组、旁路调节阀组,所述环路调节阀组与旁路调节阀组并联设置于所述主给水环路管道上;
12.所述环路调节阀组沿给水方向包括依次串联的环路调节阀上游电动隔离阀、主给水环路调节阀、环路调节阀下游电动隔离阀;
13.所述旁路调节阀组沿主给水方向包括依次串联的旁路调节阀上游电动隔离阀、主给水旁路调节阀、旁路调节阀下游电动隔离阀。
14.进一步,当电厂处于28%额定功率以下的低功率状态时,关闭所述主给水环路调
节阀,通过主给水旁路调节阀调节给水流量。
15.进一步,当电厂处于28%额定功率以上的高功率状态时,所述主给水旁路调节阀维持固定开度,通过所述主给水环路调节阀调节给水流量。
16.进一步,每个所述主给水模块通过所述模块给水管道的第一端连接所述环路、通过所述模块给水管道的第二端连接对应的蒸汽发生器;
17.在所述模块给水管道上,所述模块调节阀下游隔离阀的下游还沿给水方向依次串联有快速隔离阀、模块压力测量装置、模块温度测量装置。
18.进一步,每个所述主给水模块还包括事故后排水管道,所述事故后排水管道的第一端连接所述模块给水管道,且所述事故后排水管道的第一端设置于所述快速隔离阀的下游。
19.进一步,所述事故后排水管道上串联设置事故后第一排水阀、事故后第二排水阀。
20.进一步,若蒸汽发生器发生泄漏时,则关闭所述模块调节阀下游隔离阀、快速隔离阀,开启所述事故后第一排水阀、事故后第二排水阀。
21.本发明的有益效果在于:采用本发明所提供的快堆主给水系统,可通过调节每个主给水模块设置的模块调节阀,保证每个主给水模块给蒸汽发生器的供水流量一致;同时,可根据电厂所处的功率状态,通过调节阀组提供不同的给水流量,并保证主给水流量调解精度。此外,采用本发明所提供的快堆主给水系统,在蒸汽发生器发生泄漏时,通过关闭模块调节阀下游隔离阀及快速隔离阀,可以防止给水继续进入蒸汽发生器;再通过打开事故后第一排水阀、事故后第二排水阀,可以排出蒸汽发生器中的存水,减缓钠水反应的后果,从而满足快堆核电厂运行需求。
附图说明
22.图1是本发明实施方式所提供的一种快堆主给水系统示意图;
23.图中:1-主给水母管、2-主给水环路管道、3-文丘里流量计、4-主给水环路调节阀、5-主给水旁路调节阀、6-环路调节阀上游电动隔离阀、7-环路调节阀下游电动隔离阀、8-旁路调节阀上游电动隔离阀、9-旁路调节阀下游电动隔离阀、10-压差测量装置、11-孔板流量计、12-模块调节阀上游隔离阀、13-模块调节阀、14-模块调节阀下游隔离阀、15-快速隔离阀、16-模块给水管道、17-模块压力测量装置、18-模块温度测量装置、19-事故后排水管道、20-事故后第一排水阀、21-事故后第二排水阀。
具体实施方式
24.为使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案,下面将结合本发明实施方式中的附图,对本发明实施方式中的技术方案进行进一步清楚、完整地描述,显然,所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式,而不是全部的实施方式。
25.如图1所示,本发明实施方式提供的一种快堆主给水系统,所述系统包括:主给水母管1、两个环路、16个主给水模块;两个所述环路并联于主给水母管1的出口端,每个所述环路连接8个所述主给水模块。
26.给水经主给水母管1入口端进入所述快堆主给水系统,随后经所述环路进入主给水模块,最终进入蒸汽发生器。为保证快堆核电厂的运行效率,所述快堆主给水系统的设计
压力为22.9mpa,设计温度为230℃。
27.两个所述环路分别为环路ⅰ、环路ⅱ,所述环路ⅰ、环路ⅱ并联设置于主给水母管1的出口端。每个所述环路设置一致,包括主给水环路管道2、一个文丘里流量计3、一个调节阀组、一个压差测量装置10。文丘里流量计3、调节阀组沿给水方向依次设置于主给水环路管道2上;压差测量装置10的两端分别与调节阀组的上、下游管路连接,压差测量装置10通过测量调节阀组前后压差来监测调节阀组运行情况。快堆运行期间,调节阀组前后压差维持在1.0~1.1mpa之间。
28.调节阀组包括:环路调节阀组、旁路调节阀组,所述环路调节阀组与旁路调节阀组并联设置于主给水环路管道2上。所述环路调节阀组沿给水方向包括依次串联的环路调节阀上游电动隔离阀6、主给水环路调节阀4、环路调节阀下游电动隔离阀7;所述旁路调节阀组沿主给水方向包括依次串联的旁路调节阀上游电动隔离阀8、主给水旁路调节阀5、旁路调节阀下游电动隔离阀9。当电厂处于低功率状态时(28%额定功率以下),所需给水流量较小,为保证主给水流量调节精度,关闭主给水环路调节阀4,仅采用主给水旁路调节阀5调节给水流量;当电厂处于高功率状态时(28%额定功率以上),主给水旁路调节阀5维持固定开度,通过主给水环路调节阀4进行给水流量调节,以此保证主给水流量调解精度。环路调节阀上游电动隔离阀6、环路调节阀下游电动隔离阀7用于检修主给水环路调节阀4,在检修时关闭环路调节阀上游电动隔离阀6、环路调节阀下游电动隔离阀7,可对主给水环路调节阀4进行检修或者更换。同理,旁路调节阀上游电动隔离阀8、旁路调节阀下游电动隔离阀9用于检修主给水旁路调节阀5,在检修时关闭旁路调节阀上游电动隔离阀8、旁路调节阀下游电动隔离阀9,可对主给水旁路调节阀5进行检修或者更换。
29.16个主给水模块平均分布在两个所述环路上,即每个环路连接8个主给水模块。每个所述环路上,8个主给水模块沿给水方向依次设置在调节阀组的下游。每个主给水模块包括孔板流量计11、模块调节阀上游隔离阀12、模块调节阀13、模块调节阀下游隔离阀14、快速隔离阀15、模块给水管道16、模块压力测量装置17、模块温度测量装置18、事故后排水管道19、事故后第一排水阀20、事故后第二排水阀21,所述孔板流量计11、模块调节阀上游隔离阀12、模块调节阀13、模块调节阀下游隔离阀14、快速隔离阀15、模块压力测量装置17、模块温度测量装置18沿给水方向依次串联于模块给水管道16上。每个主给水模块通过模块给水管道16第一端连接一个所述环路,通过模块给水管道16第二端连接对应的蒸汽发生器。事故后排水管道19第一端连接模块给水管道16,且所述事故后排水管道19第一端设置于快速隔离阀15的下游(即快速隔离阀15与模块压力测量装置17之间);事故后排水管道19第二端连接输排水管路。事故后第一排水阀20、事故后第二排水阀21串联设置于事故后排水管道19上。其中,所述模块调节阀13用于保证16个主给水模块的流量一致,孔板流量计11用于测量每个主给水模块的流量值。模块调节阀上游隔离阀12、模块调节阀下游隔离阀14用于检修模块调节阀13,在检修时关闭模块调节阀上游隔离阀12、模块调节阀下游隔离阀14,可对模块调节阀13进行检修或者更换。孔板流量计11、模块压力测量装置17、模块温度测量装置18用于监测每个主给水模块的运行情况,若某个主给水模块的流量、温度、压力偏离运行预设值,或与其余主给水模块不一致,可对该主给水模块进行隔离检修。
30.在蒸汽发生器发生泄漏时,关闭模块调节阀下游隔离阀14及快速隔离阀15进行隔离,阻止给水继续进入蒸汽发生器;其中,模块调节阀下游隔离阀14关闭时间小于等于15s,
快速隔离阀15关闭时间小于等于3s,可以快速阻止给水继续进入蒸汽发生器。隔离完成后,开启事故后第一排水阀20、事故后第二排水阀21,排出蒸汽发生器中的存水,从而减缓钠水反应。因此,将事故后排水管道19需设置于快速隔离阀15下游,可以保证隔离给水后,仍然能够排出蒸汽发生器中的存水。
31.本发明实施方式提供的一种快堆主给水管线系统,可通过每个主给水模块上的模块调节阀13保证每个主给水模块给蒸汽发生器的供水流量一致;可根据电厂所处的功率状态,通过调节阀组提供不同的给水流量,并保证主给水流量调解精度。此外,在蒸汽发生器发生泄漏时,通过关闭模块调节阀下游隔离阀14及快速隔离阀15,可以防止给水继续进入蒸汽发生器,再通过打开事故后第一排水阀20、事故后第二排水阀21,可以排出蒸汽发生器中的存水,减缓钠水反应的后果,从而满足快堆核电厂运行需求。
32.本发明所述的方法并不限于所述具体实施方式,上述实施方式只是对本发明的举例说明,本发明也可以以其他的特定方式或其他的特定形式实施,而不偏离本发明的要旨或本质特征。因此,描述的实施方式从任何方面来看均应视为说明性而非限定性的。本发明的范围应由附加的权利要求说明,任何与权利要求的意图和范围等效的变化也应包含在本发明的范围内。