最新二回路系统D_核动力装置

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某船核动力装置二回路蒸汽排放系统设计

某船核动力装置二回路蒸汽排放系统设计贺军1,2（1上海交通大学机械与动力工程学院上海200240；2.中国船舶及海洋工程设计研究院上海200011）［摘要］蒸汽排放系统是核动力装置的重要安全系统之一。

文中对蒸汽排放系统的功能、设计要素、排放类型、组成等内容进行简要分析，进而针对某船用核动力装置的蒸汽排放系统设计方案进行分析和验证，对船用核动力装置二回路系统设计技术具有一定的参考价值。

［关键词］核动力装置；蒸汽排放；减温减压器；冷凝器［中图分类号］ U664.15 ［文献标志码］A ［文章编号］1001-9855（2017）03-0048-06Design of steam discharge system on nuclear-powered shipHE Jun1,2(1. School of Mechanical and Power Engineering, Shanghai Jiaotong University, Shanghai 200240, China;2. Marine Design & Research Institute of China, Shanghai 200011, China)Abstract: Steam discharge system is one of the most important security system of the nuclear power unit. This research simply discusses the function, design factors, discharge types and component of the steam discharge system. Then, it analyzes and validates the design scheme of the steam discharge system of a marine nuclear power unit. It can provide reference for the design technology of the second-loop system on the marine nuclear power unit.Keywords:nuclear power unit; steam discharge; desuperheater and decompressor; condenser收稿日期：2016-11-02；修回日期：2016-12-18作者简介：贺军（1984-），男，高级工程师。

大亚湾核电站二回路系统图

一．蒸汽系统：1主蒸汽系统2汽轮机旁路排放系统2.1向冷凝器排放系统2.2向除氧器排放系统2.3向大气排放系统3汽水分离再热器系统（2个）功能：1.除去高压缸排气中约98%的水分2.提高进入低压缸的蒸汽温度，使之成为过热蒸汽3.1再热蒸汽系统3.2抽泣再热系统（来自高压缸）3.3汽水分离器3.4再热器放弃系统3.5再热器泄压系统5 汽轮机轴封系统功能：汽轮机启动时，向主汽轮机的高压缸，低压缸端部轴封，给水泵汽轮机端部轴封及汽轮机截止阀和调节阀密封供汽，防止空气进入气缸影响抽真空5.1压力控制器5.2分离器5.3轴封蒸汽凝汽器5.4轴封蒸汽凝汽器疏水箱5.5排气风机5.6调节风门5.7管线6汽轮机蒸汽和疏水系统功能：（1 向汽轮机高压缸公报和蒸汽2把高压缸排气送到汽水分离再热器3自汽水分离再热器想低压缸供过热蒸汽4启动时排除暖机过程中形成的水5连续运行时排除验证其流动方向分离出的水6在瞬态过程中排出饱和蒸汽形成的水）6.1蒸汽回路系统6.2疏水回路系统7 蒸汽转换器系统功能（）8 辅助蒸汽分配系统二．给水加热系统（功能：（1 与冷凝器抽中控系统CVI和循环水系统CRF一起为汽轮机建立和维持真空2 将进入冷凝器的蒸汽凝结成水3 将凝结水从冷凝器热井中抽出，生涯后经低压加热器送到除氧器4接受各疏水箱来的水5 向其他设备提供冷却水和轴封用水）1凝结水抽取系统1.1三台并联冷凝器1.2三台凝结水泵1.3两个疏水接受箱1.4汽轮机疏水箱1.5凝结水过滤器1.6除氧气水位控制阀1.7再循环控制阀1.8冷凝器补水控制阀2低压给水加热器系统功能：利用汽轮机低压缸抽汽加热给水，提高记住热力循环的效率2.1凝结水系统2.2抽气系统2.3疏水系统2.4排气系统2.5泄压装置3给水除氧器系统功能：1 对给水进行除氧和加热，向主给水泵连续提供含氧量低于3ug/kg 的给水2 保证给水泵所需的净正吸入压头，并贮存一定水量 3 接受其他部分来的疏水4 将不凝结的气体排放到主冷凝器或大气3.1 凝结水系统3.2加热蒸汽系统3.3再循环系统3.4排汽系统3.5卸压系统4主给水系统4.1汽动主给水系统（2台）4.2电动主给水系统5电动主给水润滑系统5.1润滑油回路5.2工作油回路5.3调节有回路6主给水流量控制系统6.1给水母管6.2给水调节站6.3给水流量测量三汽轮机调节系统1汽轮机调节油系统1.1调节油输送系统1.2油转送和输送系统1.3调节油处理系统1.4调节油负荷分配系统2 汽轮机润滑、顶轴和盘车系统2.1润滑油系统2.2顶轴油系统3汽机调节系统3.1微机调节器3.2操纵员终端3.3转速测量设备3.4汽机进汽阀4汽轮机保护系统4.1先导脱扣阀（2个）4.2危急脱扣阀4.3脱口引发装置4.4脱口复位装置4.5油回路5汽轮机排气口喷淋系统6蒸汽发生器排污系统7冷凝器真空系统7.1臭气系统（3）7.2真空破坏系统四常规岛冷却水系统1循环水系统及循环水过滤系统2循环水处理系统3辅助冷却水系统4常规岛闭路冷却水系统五发电机及其辅助系统1发电机2发电机钉子冷却水系统3发电机密封油系统4发电机氢气冷却系统5发电机励磁和电压调节系统。

核安全工程师-核安全综合知识-核反应堆与核动力厂-反应堆及核动力装置的功率控制

核安全工程师-核安全综合知识-核反应堆与核动力厂-反应堆及核动力装置的功率控制[单选题]1.压水堆在正常运行工况下，大多数控制棒组都处在堆芯上部，仅（）组控制棒组插入堆芯，受功率调节系统控（江南博哥）制，进行堆功率调节。

A.1B.1-2C.2D.2-3正确答案：B[单选题]4.对于由235U核燃料主要运行的反应堆，瞬发中子占全部裂变中子的（）%。

A.0.65B.97.4C.99.35D.99.74正确答案：C[单选题]5.对于由235U核燃料主要运行的反应堆，缓发中子占全部裂变中子的（）%。

A.0.65B.97.4C.99.35D.99.74正确答案：A[单选题]6.在水慢化的反应堆中，快中子的慢化时间约为（）s。

A.6×10-6B.6×10-5C.6×10-4D.6×10-3正确答案：A[单选题]7.在水慢化的反应堆中，热中子扩散时间约为（）s。

A.2.1×10-6B.2.1×10-5C.2.1×10-4D.2.1×10-3正确答案：C[单选题]8.在热中子反应堆内，快中子的慢化时间比热中子扩散时间要（）得多，相差约（）个数量级。

B.小2C.大1D.大2正确答案：B[单选题]9.在水慢化的反应堆中，平均中子寿命大约为（）s。

A.2×10-6B.2×10-5C.2×10-4D.2×10-3正确答案：C[单选题]10.从不平衡系统内热中子扩散方程的数学推导，可以得到反应堆内K 过剩>0时，中子注量率随时间（）。

A.按指数规律减少B.按指数规律增加C.按对数规律减少D.按对数规律增加正确答案：B[单选题]11.在维持链式反应中，除依靠瞬发中子外，还依靠着缓发中子。

考虑缓发中子后，代中子平均寿命为瞬发中子和缓发中子的（）。

A.算术平均值B.权重平均值C.平方平均值D.几何平均值正确答案：B[单选题]12.在维持链式反应中，除依靠瞬发中子外，还依靠着缓发中子。

核电厂二回路热力系统

不增加电耗，运行可靠，但增却段，使进入加热器的凝结水或给水先被疏
设一台水一水热交换器，使投资增加，多用于对经济性要求
水加热，疏水的温度降低后再排出加热器。大亚湾核电厂二回路第四级低压加热器
就在管束最底部设有疏水冷却区，传热面积
高的大型机组中。
占总传热面积的5.7%。
大亚湾核电厂二回路有两级高压
8.3.2 抽气系统
各级低压加热器的蒸汽来自低压缸抽汽。在从低压缸通往加热器的抽汽管道上装有逆止阀和隔离阀，逆止阀的位置尽量靠近抽汽口，以减少中间容积，防止汽轮机甩负荷时蒸汽或水倒流入汽轮机；隔离阀位置靠近加热器端，防止加热器传热管破裂或疏水受堵造或壳侧满水时倒流入抽汽管道。
大亚湾核电厂二回路一、二级低压加热器直接布置在凝汽器喉部，这样大大缩短了抽汽管道长度，减小了湿汽容积，降低了汽轮机超速的危险性，所以这种情况下抽汽管道上不装逆止阀和安全阀。
d＝5517.72×103kg/h／983.8×103 kWh＝5.61 kg/
kWh
现代大型常规火电厂的汽耗率一般为3.0 kg/ kWh左右。
（3）热耗率
【热耗率】是指汽轮发电机组每发出1 KWh电能所需要的热量。它反映电站所产热量的能级大小。
蒸汽发生器产生的新蒸汽单位质量所含的能量为 2773.1 kJ/kg，进入蒸汽发生器的给水所含能量为 967.62 kJ/kg，则其热耗率为：
2、疏水泵系统
疏水泵系统是将回热加热器
壳侧的疏水由疏水泵升压后送入
凝结水或给水管路中。
为了保证热经济性，疏水在与
主凝结水混合时必须最接近于可
逆过程，即使两者之间的温差尽
可能小。所以用疏水泵将疏水送
入加热器之后（按主凝结水流动

核动力装置的设备

蒸汽发生器稳压器
压水堆本体结构主要由压力容器、堆芯、堆内构件及控制棒驱动机构等部件组成。
堆芯是进行链式核裂变反应的区域。压力容器是放置堆芯及堆内构件、防止放射性物质外逸的承压设备。冷却剂由反应堆压力容器进口接管进入，沿压力容器内侧向下，在吊篮底部向上通过流量分配装置，然后继续向上进入堆芯，将燃料棒释出的热量导出，被加热的反应堆冷却剂经吊篮出口、反应堆压力容器出口接管流出。
核动力装置的设备
使核反应堆产生动力的设备
目录
01 反应堆冷却剂系统（一回路）设备
02 二回路系统设备
核动力装置的设备是指使核反应堆产生动力的设备，如核蒸汽供应系统和核电站汽轮机等，以及为保证设备正常运行、人员健康和安全所需要
反应堆本体结构反应堆冷却剂泵
冷却剂泵又称为主泵，它的作用是为反应堆冷却剂提供驱动压头，保证足够的强迫循环流量通过堆芯，把反应堆产生的热量送至蒸汽发生器。分为2大类：屏蔽电机泵和轴封泵。
蒸汽发生器是压水堆一回路、二回路的枢纽，它将反应堆产生的热量传递给蒸汽发生器二次侧的给水，产生蒸汽推动汽轮机做功。按照二回路工质在蒸汽发生器流动方式，可分为自然循环蒸汽发生器和直流（强迫循环）蒸汽发生器；按传热管形状，可分为U形管，直管、螺旋管等。在压水堆中以U形管自然循环蒸汽发生器应用最为广泛。
下图为大亚湾核电站汽轮机组。
谢谢观看
稳压器基本功能是建立并维持一回路系统的压力，避免冷却剂系统在反应堆内发生容积沸腾。稳压器在电厂稳态运行时，将一回路维持在恒定压力下；在瞬态时，将压力变化限制在允许值内；在事故时，防止一回路系统超压，维护一回路完整性。
二回路系统设备
二回路系统主要功能是将蒸汽发生器产生的饱和蒸汽供汽轮机发电机组做功，同时也提供蒸汽，为电站其他辅助设备使用。做完功的蒸汽在冷凝器中凝结成水，由凝结水系统将水打入蒸汽发生器。主要由蒸汽轮机、发电机、冷凝器、凝结水泵、低压加热器、除氧器、给水泵、高压加热器、中间气水分离再热器，和相应的仪表、阀门、管道等设备组成。

核动力二回路系统优化设计

核动力二回路系统优化设计刘成洋;阎昌琪;王建军;刘振海【摘要】Secondary circuit system is important part of marine nuclear power plant whose weight and dimension are key factors to influence the rational arrangement of nuclear power plant. The trend of using high power and rapid propelling speed of marine nuclear power plant has resulted in that the weight and volume of secondary circuit system increase further, which causes difficulties to the design and arrangement of the nuclear power equipment, and that the marine maneuverability is seriously influenced. The mathematic model of secondary circuit system was established, and the corresponding codes were also developed. The sensitivity of design parameters influencing the secondary circuit system weight was analyzed. Taking the weight minimization as the objective, the design optimization of the secondary circuit system was carried out with the hybrid particle swarm optimization (HPSO) algorithm under the restriction conditions. Study results show that the secondary circuit system weight is reduced by 7% with the optimization scheme. Finally, the optimization results were analyzed, and the direction to guide design optimization of the secondary circuit system was indicated.%二回路系统是船舶核动力装置的重要组成部分,其重量和尺寸是影响核动力装置合理布置的重要因素.随着船用核动力装置大功率、高推进速度的发展趋势,二回路系统重量和体积进一步增加,对核动力设备的设计安装带来困难,并严重影响船舶的机动性.本工作建立了二回路系统的数学模型,开发了相应的计算程序,并对影响二回路重量的设计参数进行了敏感性分析.以二回路重量最小为目标和在给定的约束条件下,采用混合粒子群算法对二回路系统进行了优化设计.研究结果显示,采用优化方案后,二回路系统重量减小了7％.最后对计算结果进行了分析,指明了二回路系统优化设计的方向.【期刊名称】《原子能科学技术》【年(卷),期】2013(047)003【总页数】6页(P421-426)【关键词】二回路系统;重量;混合粒子群算法;优化设计【作者】刘成洋;阎昌琪;王建军;刘振海【作者单位】哈尔滨工程大学核安全与仿真技术国防重点学科实验室,黑龙江哈尔滨150001;哈尔滨工程大学核安全与仿真技术国防重点学科实验室,黑龙江哈尔滨150001;哈尔滨工程大学核安全与仿真技术国防重点学科实验室,黑龙江哈尔滨150001;哈尔滨工程大学核安全与仿真技术国防重点学科实验室,黑龙江哈尔滨150001【正文语种】中文【中图分类】TL353二回路系统的主要功能是将反应堆及一回路系统产生并传递来的热量转化为船舶航行所需要的机械能，并生产动力装置及全船所需的电能和淡水［1］。

船用核动力装置二回路PID神经网络解耦控制研究

ｔｕｔｐｅｖｒａｓｄｅｏｌｎｇｏｒｌｆａｍａｉｃｅｒｐｗｅｌｎｔＴｈｅｒｏｓｄｅｒｌｎｅｗｏｋｈｅｍｌｉｌａｉｎｔｃｕｐｉｃｎｔｏｏｒｎｅｎｕｌａｏｒｐａ．ｐｏｐｅｎｕａｔｒｃｎｔｏｌｅｅｎ’ ｅｏｉｎｉｙｔｙｓｅｏｒｌｒｄｏｓｔｎｅｄｔｄｅｔｆｈｅｓｔｍ．Ｔｈｏｎｔｏｌｓｓｅｃｎａｈｉｖｏｏｄｃｐｌｎｏｒｅｃｒｙｔｍａｃｅｅｇｄｅｏｕｉｇｃｎｔｏｌ
调整权值的学习过程中使控制系统具有良好的解耦控制性能．真结果表明，流蒸发器压力和汽轮机转速控制之仿直
间协调性好，具有响应速度快、棒性好等特点．并鲁关键词：船用核动力装置；ＩＰＤ神经网络；耦控制解
ｐｒｏｍａｃｕｉｇｔｅｐｏｅｓｏｅｒｉｇｔｄｕｔｎｔｒｉｈｓｅｆｒｎｅｄｒｎｈｒｃｓｆｌａｎｎｏａｊｓｅｗｏｋｗｅｇｔ．Ｔｈｉｌｔｏｅｕｔｒｖｈｔｅｓｍｕａｉｎｒｓｌｓｐｏｅｔａ
维普资讯
第２卷第６８期
２００７
程
大
学
学
报
Ｖ０．１２８ № ．６
ＪｕｎｌｆＨａｂｎＥｎｉｅｒｎｉｅｓｔｏｒａｒｉｇｎｅｉｇＵｎｖｒｉｙｏ

核动力装置

船舶核动力装置一、背景：1955年4月，世界上第一艘核动力船舶——美国核潜艇“舡鱼“号正式编队下水服役。

为了建造者艘核潜艇的动力装置，美国提前5年在艾德华州兴建了陆上模式堆，这就是世界上第一个核动力装置。

从那时起到现在的近50年时间里，世界上先后有近十个国家的约470多艘采用核动力推进的潜艇、水面舰艇、客货商船、矿砂船、破冰船等相继游弋在宽阔的海洋上了。

事实充分说明，船舶在使用核动力装置以后，船舶推进能源就又进入了一个崭新的阶段。

可以肯定，随着核能事业的发展，大规模建造核动力舰船，将会成为有关各国造船业今后十分关注的发展方向。

过去的两个多世纪，由于人类掌握了利用煤、石油等化石燃料产生动力的技术，使人们摆脱了单纯依靠人力、畜力进行劳动的困境，推动了社会生产突飞猛进的发展。

与有限的化学能源相比较，核能将会成为人类的一个全新的、蕴藏量更为丰富的动力资源，它必将有力地推动社会生产力的发展。

二、基本介绍：核动力装置以原子核裂变能作为产生推进动力的能源。

它包括核反应堆、为产生功率推动船舶前进所必需的有关设备以及为提供装置正常运行，保证对人员健康和安全不会造成特别危害的那些结构、系统和部件。

船舶核动力装置是以反应堆代替普通燃料来产生蒸汽的汽轮机装置。

它可以作为船舶的一种主动力装置。

核动力装置功率大，一次装填核燃料可以用上好几年。

装备核动力装置的舰船，几乎有无限的续航力。

所以核动力装置主要用于大型军舰和潜艇。

三、基本原理：核燃料在核动力装置的反应堆中产生裂变反应，释放巨大能量，被不断循环的冷却水吸收，后者又通过蒸汽发生器将热量传给第二个回路中的水，使之变为蒸汽后到汽轮机中作功。

基于中子引起这种反应后又产生更多的新中子，在一定的条件下，新中子又可能去轰击另一个可裂变的原子核，使之又分裂为两个次级裂变产物的部分，又再放出大量的能量和两到三个新中子；同样条件下，新中子又可能去轰击另外的又一个可裂变的原子核而连续不断地把这种裂变反应持续下去，连续不断地释放出能量。

[学习]二回路系统D-核动力装置

海水送入海水蒸发器，通过上部喷嘴均匀喷入传热管内。
横管喷淋膜式蒸发器：传热管束为水平布置，海水泵将海水送至管束上面的喷嘴，从上向下喷淋的海水在传热管外表面形成薄膜状态向下流动，加热蒸汽在传热管内冷凝放热，使传热管外侧的海水蒸发产生蒸汽。这种蒸发器的传
8-May-23
《核动力装置》
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（1）多级闪蒸
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《核动力装置》
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图4-50 多级闪发造水装置的温度分布
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《核动力装置》
造水比＝？
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图4-51 闪发型造水装置
8-May-23
《核动力装置》
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薄膜蒸发式造水装置
海水在传热管间呈薄膜状流动，传热系数较高，因此传热面积小、造水装置结构紧凑；
立管降膜式海水用泵从上部喷入加热管内，在管内成膜，蒸汽在管外加热。
➢ 为了获得必要的淡化速率，实际操作压力大于5.5MPa，操作压力与海水渗透压力之差，即为过程的推动力
➢ 反渗透过程必须具备两个条件
➢ 高选择性和高渗透性的半透膜； ➢ 运行压力高于海水的渗透压。
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《核动力装置》
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图4-42 反渗透原理
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《核动力装置》
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图4-43 反渗透原理示意图
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复习
循环水系统的功用是什么? 自流式循环水系统有什么特点? 循环水系统的流量调节方式有哪些? 润滑油系统的功用是什么? 润滑油系统的设计要求是什么?
8-May-23
《核动力装置》
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一、反渗透法
➢ 在压力驱动下，淡水通过半透膜进入膜的低压侧，水中的其他组分被阻挡在膜的高压侧并随浓缩水排出，从而达到有效分离的作用

核动力二回路热力系统优化研究

核动力二回路热力系统优化研究发布时间：2022-10-24T01:56:37.945Z 来源：《当代电力文化》2022年12期作者：王稳、冯海洋[导读] 热力系统是以一系列热力循环为基础，与各种管道管件、汽轮机和蒸汽发生器相连，形成一个完整的热力系统。

反应堆产生的的热能先转化为机械能，再转化为电能，部分热能还用于加热。

王稳、冯海洋山东核电有限公司265100摘要：热力系统是以一系列热力循环为基础，与各种管道管件、汽轮机和蒸汽发生器相连，形成一个完整的热力系统。

反应堆产生的的热能先转化为机械能，再转化为电能，部分热能还用于加热。

在此基础上，本文作者根据以往的工作经验，分析了改善核电站二回路热状态的参数，并对改善核电站二回路热状态的行动进行了展望，让核电站可以在以后的实际工作中得到参考。

关键词：核动力二回路；热力系统引言为提高热效率，由再热循环和回热循环组成的饱和蒸汽朗肯循环被广泛应用于反应堆核电站二回路热回路中。

该系统主要由二回路、高压汽轮机、汽水分离再热器、低压汽轮机、凝汽器、低压加热器、高压加热器组成。

其中，汽水分离再热器主要由分离器和两级加热器组成，一级加热器采用高压缸抽气加热，二级加热器采用新蒸汽加热。

高低压给水加热器广泛使用表面换热器和混合除氧加热器。

高压热水器由高压缸的抽汽加热，低压热水器由低压缸抽汽加热。

高压水加热法将水逐级加热，最后进入脱气机，低压热水器进水法加热，最后进入冷凝器。

1.核电二回路主要设备蒸汽发生器产生的饱和蒸汽进入高压缸做功，做功后的泛汽离开高压缸进入汽水分离再热器。

汽水分离再热器的作用是减少低压湿汽缸长叶片中湿气的磨损、腐蚀和损失，改善低压汽缸的工作条件。

抽汽加热系统由四级低压加热器、两级高压加热器和一个混合式除氧器组成。

抽汽加热系统的主要目的是在凝汽器中的凝结水进入蒸汽发生器前，利用汽轮机抽汽进行加热，以提高汽轮机热循环效率。

在此过程中，还使用除氧器去除水中的氧气和其他不可冷凝气体，以最大限度地提高水质。

压水堆核电厂二回路热力系统初步说明复习进程

压水堆核电厂二回路热力系统初步设计说明书目录目录 (1)摘要 (1)1、设计要求 (1)2、设计内容 (1)3、热力系统原则方案 (2)3.1 汽轮机组 (2)3.2 蒸汽再热系统 (2)3.3 给水回热系统 (2)4、主要热力参数选定 (3)4.1 一回路冷却剂的参数选择 (3)4.2 二回路工质的参数选择 (3)4.2.1 蒸汽初参数的选择 (3)4.2.2 蒸汽终参数的选择 (3)4.2.3 蒸汽中间再热参数的选择 (3)4.2.4 给水回热参数的选择 (3)5、热力计算方法与步骤 (4)5.1 计算步骤如下面的流程图 (4)5.2 根据流程图而写出的计算式 (5)6、你热力计算数据 (8)6.1 已知条件和给定参数 (8)6.2 主要热力参数选定 (9)6.3 热平衡计算结果表格 (13)6.4 程序及运行结果 (14)6.4.1 用MA TLAB程序如下。

(14)6.4.2 运算结果如下图所示。

(17)7、热力系统图 (21)8、结果分析与结论 (22)9、参考文献 (22)摘要二回路系统是压水堆核电厂的重要组成部分，其主要功能是将反应堆一回路系统产生并传递过来的热量转化为汽轮机转动的机械能，并带动发电机组的转动，最终产生电能。

二回路系统的组成以郎肯循环为基础，由蒸汽发生器二次侧、汽轮机、冷凝器、凝水泵、给水泵、给水加热器等主要设备以及连接这些设备的汽水管道构成的热力循环，实现能量的传递和转换。

反应堆内核燃料裂变产生的热量由流经堆芯的冷却剂带出，在蒸汽发生器中传递给二回路工质，二回路工质吸热后产生一定温度和压力的蒸汽，通过蒸汽系统输送到汽轮机高压缸做功或耗热设备的使用，汽轮机高压缸做功后的乏汽经汽水分离再热器再热后送入低压缸继续做功，低压缸做功后的废气排入冷凝器中，由循环冷却水冷凝成水，经低压给水加热器预热，除氧后用高压给水加热器进一步加热，后经过给水泵增压送入蒸汽发生器，开始下一次循环。

核电压水堆二回路简述

核电压水堆二回路简述一、定义二回路系统（常规岛系统）是指以汽轮机为核心组成的热力系统和辅助支持系统。

二、功能利用一回路产生的高温高压蒸汽在汽轮机里面膨胀做功，将蒸汽热能转换成汽轮机的旋转动能（机械能），并带动发电机将机械能转换成电能。

为实现热能向机械能的转换，压水堆核电站二回路热力系统一般采用蒸汽动力循环。

它采用以朗肯循环为基础的再热回热循环，以提高循环热效率，增加核电站的热经济性。

三、热力系统的特征以大亚湾核电站二回路为例：其热力循环方式采用了一次中间再热、七级回热的饱和蒸汽朗肯循环。

主要由三台蒸汽发生器、两台汽水分离再热器、一台汽轮机（包括一个高压缸、三个低压缸）、三台冷凝器、三台凝结水泵、四级低压给水加热器、一台除氧器、三台主给水泵（一台电动给水泵、两台汽动给水泵）、两级高压给水加热器等组成。

四、核汽轮机的特点1）新蒸汽参数低二回路新蒸汽参数取决于一回路冷却剂温度。

为了保证反应堆的安全稳定运行，不允许一回路冷却剂沸腾(过冷水)。

即一回路冷却剂温度取决于一回路压力，而一回路压力应按照反应堆压力容器的计算极限压力选取。

因此，压水堆核电站的蒸汽参数普遍要比火电厂低很多。

例如，目前常规电站大型汽轮机的蒸汽初参数都在16.5MPa，538℃以上，一些超临界机组的蒸汽参数已超过25MPa，600℃。

而压水堆核电站汽轮机的主蒸压力通常为6—7 MPa，初温度为260℃-285℃。

2）新蒸汽参数在一定范围内反滑变化这取决于核电厂的稳态运行特性。

3）循环热效率低最先进的压水堆核电站大功率湿蒸汽汽轮机的循环热效率可达36% ，约为先进火电机组的73%左右。

4）理想焓降小湿蒸汽汽轮机的理想焓降比高参数汽轮机的小很多。

总焓降，核汽轮机约为943 kJ／kg ；常规火电亚临界机组约为1544 kJ／kg；超临界机组约为1733 kJ／kg 。

5）大多数湿蒸汽汽轮机中没有中压缸低压缸约产生汽轮机全部功率的2／3，低压缸相对内效率对机组经济性的影响更大。

哈尔滨工程大学《(核)2核动力装置》2020考研专业课复试大纲

2020年考试内容范围说明
考试科目名称: 核动力装置
考试内容范围:
一、核动力装置的特点及主要技术指标
1.核动力装置的含义、组成及特点
2.核动力装置的船用条件、主要技术指标
二、反应堆及一回路系统
1.反应堆冷却剂系统的组成、功能、布置形式及其特点
2.压力波动的原因，压力控制与超压保护的方式
3.水质控制系统的功能及特点
4.辅助水系统的功能及特点
5.工程安全设施的功能及特点
6.放射性废物处理的基本原则
三、二回路系统
1.蒸汽系统的设计要求、布置形式及其特点
2.蒸汽排放系统的功能及特点
3.凝水-给水系统的功能及设计要求
4.给水除氧的原理、热力除氧的基本原则
5.循环水冷却系统的功能，自流式、泵流式循环冷却水系统的特点
6.润滑系统的功能、设计要求
7.海水淡化的方式，蒸发法造水的工作原理，造水比的表达式
四、水质监督和水处理
1.金属腐蚀的类型和机理
2.压水堆核动力装置的腐蚀特点
五、核动力装置热力分析
1.压水堆核动力装置的热力循环，蒸汽初、终参数对循环效率的影响
2.废汽回热循环与抽汽回热循环
3.核动力装置的能量平衡计算方法
六、核动力装置运行与控制
1.核动力装置运行工况
2.核动力装置运行方案
3.核动力装置的启动、功率运行和停堆
考试总分：150分考试时间：3小时考试方式：笔试
考试题型：填空选择或判断题（30分）简答题（80分）推证题（40分）参考书目
[1]彭敏俊. 船舶核动力装置. 原子能出版社，2009
[2]臧希年. 核电厂系统及设备. 清华大学出版社，2010。

核动力装置MNPPC02L03

卧式
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自然循环式蒸汽发生器 U-tube Steam Generator
倒U型传热管束上部为分离段，下部为蒸
发段分离段：设置2~3级汽水
分离器蒸发段：管束套筒将蒸发
段分隔为下降空间和上升空间下封头为冷却剂进、出口水室，由隔板隔开
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2.5 系统布置形式
① 分散式布置 ② 紧凑式布置 ③ 一体化布置
➢ 主要发展方向是从分散式布置向紧凑式布置和一体化布置发展
➢ 更好地满足船舶核动力装置对重量、尺寸的要求
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① 分散式布置
［特征］ ➢ 各主要设备在堆舱内呈分散状态，依靠较长的主管道连接 ➢ 占用空间较多自然循环能力低主管道破损的概率较大维修方便［应用实例］
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2.系统主要参数
零功率时蒸汽发生器进、出口冷却剂温度均为278℃ 蒸汽温度278℃，压力为6.13MPa
反应堆冷却剂系统的运行压力确定为10.78MPa 排放压力为12.26MPa 设计压力为13.24MPa 设计温度为333℃ 蒸汽发生器为压力6.67MPa
前苏联的“北极”号、法国的 CAS3G
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图2-21 “北极”号一回路系统布置
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图2-22 CAS3G的布置
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③ 一体化布置［堆内一体化］

船舶核动力装置

船舶核动力装置核工程一班200820201111 施锦强核动力装置以原子核的裂变所产生的巨大能量通过工质（蒸汽或燃气）推动汽轮机或燃气轮机工作的一种装置。

其工作原理是：核燃料裂变释放出的热量，由流经堆芯的冷却剂(即100多个大气压的压力水)带出堆外，送进一回路系统。

一回路系统，包括主系统和若干个辅助系统，可将反应堆核燃料裂变释放出的热能传给二回路给水使之产生高压蒸汽。

主系统由稳压器、蒸汽发生器、冷却剂泵和主管道构成，并与反应堆压力容器连接构成密闭回路。

反应堆冷却剂是一回路的压力水，由冷却剂泵将其打入压水反应堆，在堆芯吸收核燃料裂变释放出的热量后，流出堆外进入蒸汽发生器，通过蒸汽发生器传热管的管壁面，把热量传给蒸汽发生器中二回路给水，并使之变成蒸汽。

放掉热量后的低温冷却剂，从蒸汽发生器出来后，在冷却剂泵的驱动下，再次被打入压水反应堆，再吸收堆芯热量后，再出堆，如此循环往复运转。

辅助系统用于保障反应堆和主系统的正常运行。

一回路系统带有强放射性，设备布置按放射性强弱进行分区，以利操作和监测，并有坚厚的屏蔽设施。

二回路系统，主要由汽轮机、冷凝器、给水泵和管道以及若干辅助系统构成。

其功用是将蒸汽的热能转换为汽轮机转动的机械能或电能。

二回路的给水在一回路的蒸汽发生器中吸收一回路冷却剂从堆芯带出的热量，变成蒸汽，通过主蒸汽管，进入汽轮机，推动叶轮作功；排出的蒸汽进入主冷凝器冷凝成水后，经给水泵再送到蒸汽发生器变成蒸汽，进入汽轮机，如此循环，使汽轮机持续工作。

汽轮机组的机械能，或汽轮机发电机组的电能转换的机械能，经传动装置、轴系，传递给螺旋桨，以推动舰艇前进。

[国外概况] 自1954年第一艘核动力潜艇问世以来，核动力装置技术获得了迅猛的发展。

目前，除核潜艇外，现役的核动力舰艇还有巡洋舰、驱逐舰和航空母舰，这些核动力舰艇主要集中在美国和俄罗斯。

一、舰艇核动力装置的优点1、核动力装置使核潜艇能在水下长期连续航行。

核动力装置以核能为能源，核裂变时不需要空气，因此核潜艇能在水下长期连续航行，其隐蔽性远远超过常规动力潜艇。

基于RELAP5的船用核动力装置二回路数字模型

基于RELAP5的船用核动力装置二回路数字模型
王少武;彭敏俊;代守宝;成守宇;孙英杰
【期刊名称】《核动力工程》
【年(卷),期】2010(0)S1
【摘要】根据核动力装置二回路系统一种新的结构设计方案,结合
RELAP5/MOD3.4程序,建立了二回路汽轮机、冷凝器、给水泵及预热器等主要部件的物理模型。

对二回路主要部件进行了单一部件模型适应性验证分析,并探讨了系统分析程序的局部计算能力。

结果表明,RELAP5/MOD3.4程序模型的稳态计算结果与设计值基本吻合,动态计算也能够满足二回路主要部件的计算精度要求。

【总页数】5页(P114-118)
【关键词】二回路;汽轮机;冷凝器;RELAP5程序
【作者】王少武;彭敏俊;代守宝;成守宇;孙英杰
【作者单位】哈尔滨工程大学核科学与技术学院
【正文语种】中文
【中图分类】TL329
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晓龙;蔡琦;张晓奇;陈玉清
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