核电站辅助给水ASG汽动泵简介

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PUMP
泵
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PUMP
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FULCRUM
支点 FULCRUM
UNBALANCED SPRING STEAM + FORCE UNBALANCED SPRING FORCE STEAM + FORCE FORCE =
=
TOTAL HYDRAULIC TOTAL FORCE HYDRAULIC FORCE
汽动泵综述 • 在启动或者运行状态下均可以耐受饱和蒸汽。 （系统上游不必需汽水分离器） • 启动时不必要暖机 • 轴承采用自润滑（水润滑），无需外部润滑系 统。 • 可以连续快速响应并快速启动。（76bar abs高 压蒸汽下，2秒内可达到90%额定转速，低压蒸 气（如20bar abs）下，10秒内可完成启动，对 启停频率没有任何限制） • 采用与电动泵完全不同的结构原理，保持多样 性，避免共模故障。 • 宽范围的自调节性。
结构与原理
结构与原理
系统阻力 活塞损失
压 力
内部管道损失
SG背压
流量
结构与原理
TWL FLOW / SPEED CONTROL 流量/转速控制
DISCHARGE 文丘里 VENTURI
STEAM TO TURBINE 汽轮机进汽
控制器 GOVERNOR
+ PUMP
SG 蒸汽 STEAM IN
THROTTLE VALVE 节流阀
转子
结构与原理
结构与原理
加工后
电火花
加工前
结构与原理
结构与原理
流量控制:
• 流量反馈控制是汽动泵 的一个主要特点，不需要外部 的控制调节装置；
• 泵出口安装了一个文丘里管，在文丘里管入口和咽部 的压力差作用于调节活塞两端, 活塞的移动驱使控制阀 调节进汽量，从而自动调节泵的转速，下式为差压计 不同截面上压差的理论公式：
汽动泵综述
• 刚性轴，一阶临界转速高于机械超速保护所对应的转 速（横向临界转速高于1.5倍运行转速，扭转临界转速 高于3倍运行速度）。 • 低发热量。 • 满足设备鉴定的要求。 • 使用、维护方便 • 宽范围的蒸汽参数条件下稳定运行（6.3 bar-86bar abs）。 • 由于体积小，某些条件下，管道的安装可以先于设备 的安装。
K
004PO 220VD 017VD 023VD 133DI
系统简介
基本性能参数 • RCC-P 3，RCC-M 2，抗震1A • 系统额定流量：101/110 (2×50%) m3/h • 扬程：1125/1080 m • NPSHr：7.24/7.2m （含旁路流量） • 吸入口压力：0.08-0.3MPa.abs • 工作温度：7-60℃ • 环境温度：最高57 ℃ • 累计运行时间：20000h • 启动/停止循环次数：2000次(100次/年) • 汽机工作压力：0.63-8.6 MPa.abs • 转速范围：600-10000 rpm • 外形尺寸：2956mm（长）*1350mm（宽）*1460mm（高）（技术规格书） • 背压式汽轮机
DISCHARGE 文丘里 VENTURI DISCHARGE VENTURI STEAM TO TURBINE
汽轮机进汽 节流阀
STEAM TO TURBINE
GOVERNOR 控制器
GOVERNOR +
STEAM IN SG 蒸汽
STEAM IN
THROTTLE VALVE
THROTTLE VALVE
性能曲线
出口阀调节：在额定 点附近关小出口阀---流量减少-----压差减 小----调节阀开大---功率升高，转速上升
系统阻力曲线 破口流量
压 力
SG压力 最低系统阻力曲线
额定流量
结构与原理
超速保护功能：
两种不同类型的超速保护装置用于安全停 运汽动辅助给水泵，第一级电气超速保护，第 二级机械超速保护。 电气超速保护由经过鉴定的电磁阀完成动 作和复位，电磁阀的动作通过转速测量信号来 触发；机械超速保护由装在泵轴上的超速保护 螺栓触发（向心力作用），可以手动复位或电 磁复位。
谢谢！
泵
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FULCRUM
支点
UNBALANCED SPRING STEAM + FORCE FORCE
=
TOTAL HYDRAULIC FORCE
ON PUMP START UP STEAM INLET PORT IS FULL OPEN
泵起动时，进汽阀全开
结构与原理
TWL FLOW/ / SPEED CONTROL 流量 转速控制 TWL FLOW / SPEED CONTROL
AS PUMP FLOW INCREASES , STEAM INLET CLOSES ON PUMP START UP STEAM INLET PORT IS FULL OPEN
随着泵流量增大，进汽阀关小
结构与原理
泵出口压力 SG压力
泵始终自动调 速,非定速设备
RRA 系 统 投 入
压 力
时间
结构与原理
结构与原理
结构与原理
出口
轴承给水
汽轮机 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ轮
轴承室 轴 入口
汽机 泵
回入口
结构与原理
平衡回水 回流控制阀 测压表 过滤器
备用状态
孔板
入口
入口阀门保持开启
叶轮 轴承 折流板 疏水 平衡盘
结构与原理
平衡回水 测压表 过滤器
回流控制阀
运行状态
孔板
入口
叶轮 轴承 折流板 疏水 平衡盘
结构与原理
齿式联接：允许 少量径向膨胀
辅助给水汽动泵简介
目录
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系统简介 汽动泵综述 结构与原理 经验反馈 问题+讨论
系统简介
基本要求
• 简单地讲，辅助给水系统就是在正常给水系统丧失功能或 不具备投运条件情况下，向蒸汽发生器二次侧提供紧急替 代水源，使一回路维持一个冷源，以排出反应堆的释热。 • 辅助给水系统运行时，反应堆一般是在次临界情况下，反 应堆功率最大不能大于2%。 • 在满足RRA或者ARE系统的投运条件后，辅助给水系统退 出。 • 汽动泵与电动泵采用不同的结构原理以避免共模失效（其 他国家也有采用柴油机驱动的紧急给水泵）。
系统简介
K
系统流程简图
ARE1C 004KD 012VD 018VD 111DI 024VD
K
013VD
019VD 131DI
001PO 001BA
005VD
K
ARE1C 014VD 020VD 112DI 025VD
002PO
006VD
K
015VD
021VD 132DI
003PO 010VD
K
ARE1C 016VD 022VD 113DI 026VD
系统简介
系统对设备的 起动要求
当堆功率大于10%Pn，或汽机功率大于额定值的10%时，出现允许信号P7。 此时如果有二个环路流量低于额定值的88.8%或主泵转速低于1365rpm或主 泵断路器打开，则发出紧急停堆动作。
汽动泵综述
汽动泵综述
汽动泵综述
汽动泵综述
汽动泵主要结构特点：
• 汽动泵是一种较为特殊的结构形式。汽机与水泵一体化，共用同一 根轴、一个壳体。水泵有两级叶轮（首级叶轮前配置诱导轮），汽 机有一级叶轮。汽动泵机组额定转速8000r/min。机组采用水润滑轴 承，没有油系统。机组采用机械式自调节系统，不需外部调节汽机 转速。机组不需预润滑，只要泵端有水，汽机端有蒸汽即可快速起 动并正常运行。配带1E级的控制盘柜。结构紧凑、简单，可靠性高， 目前这种设计在核工业领域（核电、军工等）广泛应用； • 汽动泵组有如下几个特点 – 不需要外部油脂等润滑（手轮和杠杆部位需要每5-10年定期维护） – 不需要外供冷却水 – 无机械密封 – 无联轴器 – 功能实现不需要电的保障（可以接受远控）
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结构与原理
蒸汽 进口
停机阀
去调节阀
超速保护 螺栓
去乏汽
手动停机
复位
结构与原理
结构与原理
停机螺栓 轴
扳机
锥形阀
闭锁位置
停机按钮
O型圈
复位位置
结构与原理
C of G relay bolt
C of G of combined bolts
结构与原理
结构与原理
结构与原理
起动曲线
转速百分比 %
时间 s
经验反馈----泵轴制造
参见关于TDASG泵轴材料.ppt
经验反馈----泵壳制造
参见TD ASG 4#机组泵体NCR专家会.ppt
经验反馈----试验
经验反馈----试验
1，小流量下的汽蚀试验 2，振动问题 3，机械超速跳机保护的设定值 4，停机试验，汽轮机是否能够完全停止 5，停机后是否能够起动 6，承压边界渗漏 .