核电厂系统及设备课件(PPT 106页)
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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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• 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
15
16
17
18
• 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。
4
4.1 热力除氧的原理
• 热力除氧原理是建立在亨利定律和道尔顿
定律基础上的。根据亨利定律，单位体积
中溶于水中的气体量与水面上该气体的分
压力成正比，即
b k pb p
• 式中，p为水面上气体混合物的全压，MPa；
b为气体中水中的溶解量；k为亨利系数，它
与气体种类与温度有关。
5
• 道尔顿定律表述为：混合气体的总压等于 各种气体组分分压力之和，对于除氧器， 写为
2
• 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。
3
• 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。
28
• 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。
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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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• 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 进入各自的主给水泵（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。
核电厂系统及设备 第十一讲
（2011—2012学年第2学期）
主讲：田丽霞
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4 给水除氧系统ADG
• 给水或凝结水中溶解的氧气会对热力设备和 管道造成腐蚀。尤其是压水堆核电厂，运行 经验表明，蒸汽发生器传热管破裂是多数核 电厂会遇到的麻烦，严格控制二回路水质是 减少蒸汽发生器传热管破裂事故发生频率的 重要措施。因此，对核电厂二回路水质要求 给水含氧量不大于5×10-9 。所以必须对给 水除氧。
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。
6
• 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。
7
• 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。
8
欠热度5
9
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。
10
• 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。
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5.1 系统流程
• 两台并列的除氧器和给水箱设置在“04”厂 房14.5m标高的除氧间层，共用一套压力调 整装置和水位控制系统。运行中不能单独解 列或分隔运行。两台除氧器及其给水箱内部 系统布置基本相同。 一条Ф425×5mm的 汽侧平衡管和Ф337×5mm的水侧平衡管连 通两台除氧器的汽、水两侧，以保持两台除 氧器水位、压力相等。
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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。
• 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。
11
wk.baidu.com.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。
• 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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• 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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4.1 热力除氧的原理
• 热力除氧原理是建立在亨利定律和道尔顿
定律基础上的。根据亨利定律，单位体积
中溶于水中的气体量与水面上该气体的分
压力成正比，即
b k pb p
• 式中，p为水面上气体混合物的全压，MPa；
b为气体中水中的溶解量；k为亨利系数，它
与气体种类与温度有关。
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• 道尔顿定律表述为：混合气体的总压等于 各种气体组分分压力之和，对于除氧器， 写为
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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。
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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。
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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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• 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 进入各自的主给水泵（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。
核电厂系统及设备 第十一讲
（2011—2012学年第2学期）
主讲：田丽霞
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4 给水除氧系统ADG
• 给水或凝结水中溶解的氧气会对热力设备和 管道造成腐蚀。尤其是压水堆核电厂，运行 经验表明，蒸汽发生器传热管破裂是多数核 电厂会遇到的麻烦，严格控制二回路水质是 减少蒸汽发生器传热管破裂事故发生频率的 重要措施。因此，对核电厂二回路水质要求 给水含氧量不大于5×10-9 。所以必须对给 水除氧。
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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• 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。
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5.1 系统流程
• 两台并列的除氧器和给水箱设置在“04”厂 房14.5m标高的除氧间层，共用一套压力调 整装置和水位控制系统。运行中不能单独解 列或分隔运行。两台除氧器及其给水箱内部 系统布置基本相同。 一条Ф425×5mm的 汽侧平衡管和Ф337×5mm的水侧平衡管连 通两台除氧器的汽、水两侧，以保持两台除 氧器水位、压力相等。
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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。
• 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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wk.baidu.com.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。