核电厂系统及设备课件

• 正常运行中两台除氧给水箱水位应自动保 持平衡，若出现较大偏差时，应及时校对 就地水位计，并应查明原因予以消除。
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• 除氧器长时间停用时应采取防腐措施，以 防止水箱内壁有害气体的侵蚀，一般采用 水箱充水并加氨和联氨，pH≥9.5~10，联 氨浓度200ppm以上，除氧器及水箱上部空 间充氮保养方式。
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• 给水除氧分为化学除氧和物理除氧两类。 化学除氧利用化学药剂（如联氧或亚硫酸 钠）使水中游离氧形成化合物，它能达到 较彻底的除氧效果，但不能除去其它气体， 还增加了给水中可溶盐的含量，成本也比 较高。通常化学除氧与物理除氧结合使用， 以达到更好的除氧效果。
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• 物理除氧采用热力除氧原理,它能去除氧和 其它气体。所以，除氧又称除气。本节下 面的介绍针对热力除氧。
共有128只，全部由不锈钢制造，其外形尺寸为 505×376mm，该箱由侧板、角钢和小槽钢组成。 恒速喷咀 • 恒速喷咀安装在充满凝结水的凝结水进水室中的 弓形不锈钢罩板上。
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5.3 除氧器工作原理
• 除氧器的工作原理是：凝结水通过进水管 进入除氧器进水室，因凝结水的压力高于 除氧器汽侧压力，水汽两侧的压差△P作用 在喷咀板上，将喷咀上的弹簧压缩，打开 喷咀，凝结水从喷咀中喷出，形成一个园 锥形的水膜，进入喷雾除氧段空间。
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5.2 除氧器和除氧给水箱
• 除氧器和除氧给水箱是核电站二回路系统的 重要设备。
• 除氧器通过热力除氧方法，除去溶解于凝结 水中的氧气，二氧化碳等有害气体，确保进 入蒸发器的给水水质合格。
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• 除氧给水箱则是贮存有一定容量的除氧给 水，以满足电站稳态和瞬态工况变更的需 要。
• 秦山核电站一期工程装机容量为30万千瓦 机组，配置了两台出力各为1080t/h的除氧 器和两只容积为180m3的给水箱。
• 3）采用蒸汽在水中鼓泡、减少水的表面张 力等措施改善深度除氧效果。
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4.2.1 大气式淋水盘式除氧器
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• 大气式淋水盘式除氧器如图8.11所示。水 由塔的上部进入，通过溢水口流入最上面 的淋水盘。在盘的整个环形面积上开有直 径为5mm～6mm的小孔。通过这些小孔水 呈细水柱状降落到下一块盘上，再经过同 样的小孔流到再下面的淋水盘上。
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• 流经淋水盘箱的凝结水不断再沸腾，凝结水
中剩余的非冷凝气体在淋水盘中被进一步除
去，使凝结水中含氧量达到给水水质标准
（含氧量<7ppb）。故该段称之谓深度除氧
层。凡在喷雾除氧段或深度除氧段中被除去
的非冷凝气体，均上升到除氧器上部装有放
射性检测仪表的排管中排向大气。除氧水从
出口管流入除氧给水管。
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• 热力除氧的过程是一个传热传质过程，必须 满足热力条件和传质条件。首先，要保证将 水加热至相应压力下的饱和温度。
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欠热度5
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4.2 除氧器
• 从上节的讨论可以看出，进行除氧器设计 时应遵循下述原则：
• 1）尽可能扩大汽水接触面积以利于传热传 质过程，被除氧水一般喷洒成雾滴或细水 柱。
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• 2）为将水加热到除氧压力对应的饱和温度， 加热蒸汽与被除氧水一般采用逆流，这样 可以形成最大的不平衡压差，有利于及时 排除离逸的气体。
蒸汽进汽管和布汽孔板 • 除氧器两端各有一个Dg30进汽管，过热蒸汽从进
汽管进入除氧器时，由布汽孔板把蒸汽沿除氧器 的下部断面上均匀布开，使蒸汽均匀地从栅架底 部进入深度除氧段。 除氧器的出水管和蒸汽连通管。 • 除氧器的出水管和蒸汽连通管通过过渡接管直接 与除氧给水箱相连通。
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淋水盘箱 • 淋水盘箱是除氧器深度除氧段中主要除氧元件，
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5.5 运行
• 除氧给水箱水质合格后，冲水至正常液位， 启动除氧循环泵，投入备用汽源，使除氧器 给水升温至110.5℃,对应压力0.05MPa。在 低负荷时，除氧器定压运行，机组负荷升至 65%左右打开四段抽汽电动阀和逆止阀，同 时关闭备用汽源电动阀，除氧器开始滑压运 行。
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5.5.1 除氧器运行要点
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• 除氧后的余汽分别经节流垫排至空气系统， 并在该处设有放射性测点。两只给水箱内设 再沸腾管，在启动加热时使用。两套溢流装 置和放水管分别由1#、2#给水箱接出。汇 总后经Ф325×5mm溢流放水总管排入凝汽 器。两只给水箱分别装有取样分析器。以便 监督和分析除氧给水的各项数据。
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• 给水箱的下水系统是这样布置的：1#、2# 给水箱分别接出一条Ф529×6mm的下水管 进Байду номын сангаас各自的主给水泵（1#、3#主给水泵）。 2#主给水泵由两台给水箱共用Ф529×6mm 的下水管供水。正常运行中，选用一、二号 或二、三号水泵运行时，可能会出现两台给 水箱的水位偏差。
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• 除氧循环泵故障停运情况下，除氧器进水 中断。此时，禁止向除氧器供汽，除氧器 供汽阀应关闭，以防止除氧器超压。此时 给蒸汽发生器提供合格用水，可投入再沸 腾装置来加热除氧给水箱的给水，给蒸汽 发生器提供合格用水。
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• 除氧器在安装后或大修后投运前，应进行 安全阀就地动作试验，运行中应进行定期 活动试验以防卡涩。
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喷雾除氧段空间 • 喷雾除氧段空间是由两侧的两块侧包板与两端密
封板焊接后组成，两端密封板都有人孔。 深度除氧段 • 深度除氧段也是由两侧的两块侧包板与两端密封
板焊接后组成上部空间是喷雾除氧段空间，下部 空间是装满淋水盘箱的深度除氧段，深度除氧段 由上层布水槽钢、中层淋水盘箱、下层棚架组成。
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pD ps pa
• 式中pD、ps、pa分别为除氧器内混合气体 全压、水蒸汽和空气的分压。
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• 根据亨利定律和道尔顿定律，降低水中溶解 气体的浓度的关键是减小它们在气空间的分 压。如果气体的分压趋近于零，则它们在水 中的浓度就会很小很小。把水加热至饱和温 度，水蒸汽的分压趋近于水面上的全压，其 它气体的分压便趋于零，其它气体在水中的 浓度就会趋近于零。这样我们得到热力除氧 的方法，即将水加热至饱和温度，使水中溶 解气体的分压趋近于零从而达到除氧目的。
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4.2.3 真空式除氧器
• 汽轮机乏汽在凝汽器内凝结为饱和水。凝 汽器具备热力除氧的条件，可利用凝汽器 兼作除氧器。图8.13给出了一种凝汽器热 井中鼓泡除氧装置设计，从图中可以看出， 其中的除氧主要靠鼓泡加热凝结水。
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5 秦山一期除氧器系统
系统功能 • 除去凝结水中的气体（主要是氧气）。 • 除氧器同时又是混合式加热器。 • 为给水泵提供一定的净正吸入压头。
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除氧器本体
• 除氧器本体由园柱形筒身与两只椭球面封头焊制 而成，本体的材料是复合钢板，所有内部零件和 管接头材料均为不锈钢。
凝结水进水室
• 进水室是一个弓形不锈钢罩板与两端两块挡板焊 在筒体上而成。弓形罩板上沿除氧器长度方向均 布74只16t/h恒速喷咀及6只排放非冷凝气体用排 气管的套管。
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• 三条主要进水管：Ф457×10mm的凝结水、 Ф406.8×8.8mm的三号高加疏水和 Ф273×7.1mm的汽水分离器疏水分别进入 一、二号除氧器。除氧器所用蒸汽在正常运 行中由低压缸第一级抽气供给，启动及低负 荷时由辅助蒸汽系统供汽。蒸发器疏水经扩 容器后的蒸发由Ф159×4.5mm管道直接接 在除氧器的汽侧平衡管上。
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• 雾喷器喷洒的给水水滴溅到水箱内的溅射 挡板上，在周围空间形成雾化区，雾滴在 向下降落过程中与上升的加热蒸汽充分接 触，蒸汽对雾滴加热， 使给水加热到除氧 压力下对应的饱和温度，不凝结气体从排 气管排至凝汽器。
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• 每个喷雾器的流量在10%~100%范围内变 化时，都能达到雾化和除氧效果。这种除 氧器工作压力0.75MPa，属于高压除氧器， 凝结水含氧量<12×10-9时，经除氧后的给 水含氧量<5×10-9。
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5.4 除氧给水箱构造
• 除氧给水箱由水箱本体、支座、溢流管、 除氧器下水管、汽平衡接管、水平衡接管、 下水接管、放水接管、再沸腾管、安全阀、 液位计、电接点液位计等组成。
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• 水箱本体是由δ=30mm钢板卷制而成的 φ3800×30.1的园柱形水箱，水箱两端设置 有人孔，水箱顶部两端装有三只安全阀， 给水箱出水接口设有防旋涡装置和再循环 管接口二个，为防止给水对筒壁的冲蚀， 设置有喷水管。水箱水位设置在水箱两侧。
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• 沿高度安装有4～8块淋水盘，其中一部分 为园形，另一部分为环形，相间布置。加 热蒸汽从塔的下部进入，向上多次折流与 下落水柱接触（蒸汽流动方向如图中箭头 所示）。余汽和被除气体从塔顶部排出， 除氧水汇集到下面的贮水箱。
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4.2.2 卧式喷雾式除氧器
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• 加热蒸汽经蒸汽进口管引至蒸汽分配管， 然后分配到蒸汽耙管。蒸汽从耙管上的孔 流出，加热除氧水箱的给水。一部分蒸汽 在与给水混合时凝结；未凝结的蒸汽从液 面逸出，与喷雾器喷洒的给水进行热量和 质量交换。
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• 辅助给水泵在除氧给水箱的水源处从水平衡 管接出（管径Ф219×6mm），从水平衡管 引出一条Ф273×7mm的管道供除氧循环泵 用水。在下水管处还设置加N2H4装置，运 行中加联氨进行化学除氧，使进入蒸发器的 水含氧量小于5ppb。
• 除氧循环泵从水侧平衡管吸水，升压后与凝 结水管相连，返回除氧器。
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• 在这个空间中过热蒸汽与园锥形水膜充分 接触，迅速将凝结水加热到除氧器压力下 的饱和温度，绝大部分的非冷凝气体均在 喷雾除氧段中被除去。穿过除氧空间的凝 结水喷洒在淋水盘箱上的布水槽钢中，布 水槽钢均匀地将水分配给淋水盘箱。
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• 淋水盘箱由多层一排排的小槽上下交错而 成。凝结水从上层小槽钢的两则分别流入 下层小槽钢中。一层层交错流下去，共经 过16层小槽钢，使凝结水在淋水盘中有足 够的停留时间，充分地与过热蒸汽接触， 使汽、水热交换面积达到最大值。