2.1 二回路蒸汽系统

第二部分

常规岛系统

2．1 二回路蒸汽系统

§2.1.1主蒸汽系统(VVP)

一．系统功能

1．功能

主蒸汽系统（VVP）的功能是蒸汽发生器产生的蒸汽送到下列设备和系统：（1）主汽轮机（GPV）及其辅助设备：汽轮机轴封系统（CET）、凝汽器（CEX）和汽水分离再热器（MSR）；

（2）通向凝汽器和大气的蒸汽旁路系统（GCT）；

（3）辅助给水泵汽轮机（ASG）；

（4）辅助蒸汽转换器（STR）。

主蒸汽疏水系统从主蒸汽系统排出冷凝水，包括机组正常运行时或管道暖管时所生成的全部冷凝水。

主蒸汽系统送出的压力和流量信号用于调节蒸汽旁路系统向大气排放阀，调节蒸汽发生器的水位。

2．安全功能

主蒸汽系统在主给水系统（ARE）或辅助给水系统（ASG）的配合下，用于在正常运行工况，紧急工况和事故工况下排出由反应堆产生的热量。

主蒸汽系统的测量通道来的各信号用于形成反应堆保护系统（RPR）、安全注入系统（RIS）和蒸汽管道隔离的保护信号。

二．系统描述

1．系统组成

VVP系统由两根主蒸汽管线，每根管线分别与一台蒸汽发生器出口接管相连。两根管线分别穿过安全壳，进入主蒸汽隔离阀管廊。两根主蒸汽管穿过主蒸汽隔离阀管廊后进入汽轮机厂房，然后合并为一根公共的蒸汽母管。从蒸汽母管将蒸汽引往各用汽设备及系统。

每根主蒸汽管线上（主蒸汽隔离阀上游）有7只安全阀，分为两组，一组为4只弹簧加载式阀门，另一组是3只加能助动式阀门，两组阀门都直接向大气排放蒸汽。主蒸汽隔离阀有一条旁路管线，在其上装有一台气动隔离阀和一台气动控制阀，在电厂启动期间，用于平衡主蒸汽隔离阀两侧的蒸汽压力，并在暖管期间向汽机管道系统供汽。在每条主蒸汽管线上还有一个大气排放系统的接头和一只向辅助给水泵汽轮机供汽的接头。

另外，在主蒸汽隔离阀上游安装有一只氮气供应接头，带有常关的手动隔离阀，作为蒸汽发生器干、湿保养用。在主蒸汽隔离阀上游还有一只疏水的接头，它在蒸汽管线暖管或热停堆时使用。在汽轮机厂房内，从蒸汽母管引出二根管道与主汽轮机主汽门（截止阀）相连接，此外，还有两条通往凝汽器两侧的蒸汽旁路排放总管。与它相连的还有通向蒸汽转换器系统以及去汽轮机轴封的供汽管线，通向汽水分离再热器的新蒸汽管线。

2．设备说明

（1）蒸汽管线

蒸汽管线的压力必须低于所属的蒸汽发生器在所有的假想运行工况下的压力。因此，设计基准与蒸汽发生器二回路侧相同，设计参数为压力是8.6Mpa.a，温度是316℃，有关的管系尺寸，蒸汽参数等见系统手册。

（2）疏水管线和疏水贮罐

疏水贮罐位于汽轮机厂房中，它用于收集主蒸汽隔离阀上游的两条主蒸汽管线来的冷凝水，

每一条的设计流量为2t/h，这对应于一回路56℃/ h的温升速率。该流量能将启动期间产生的冷凝水在大约1.5小时内排尽。

（3）主蒸汽安全阀

每根蒸汽管线安全阀共有7只，可分为两组。第一组为3台加能助动式安全阀，每只动力操作安全阀装有由控制系统先导的气动执行机构。为限制二回路侧的压力，它们的整定点低于蒸汽发生器和蒸汽管线的设计压力，但高于大气释放阀的整定压力值。考虑到蒸汽管线的压降、阀门特性和整定点误差，因此把整定点定为8.3Mpa.a。第二组为4台自行动作的弹簧加载式安全阀。它们的整定点高于蒸汽发生器和蒸汽管线的设计压力。整定点为使在应急和事故工况下，系统载荷最大处的最高压力不超过设计压力的110%。考虑到蒸汽管线的压降、阀门特性和整定点误差，因此把整定点定为8.7Mpa.a。

设计压力8.6 Mpa.a

设计温度316℃

运行温度（100%额定功率/热停堆）283/290.8℃

要求流量(最大/最小) 478/420.9t/h

（4）主蒸汽隔离阀

主蒸汽隔离阀为快速隔离阀，在正常运行工况下为全开，事故工况下，它能在收到主蒸汽管线隔离阀信号后5秒内关闭，它为楔形闸板阀。

设计压力8.6Mpa.a

设计温度316℃

运行压力（100%额定功率/热停堆） 6.66/7.6Mpaa.

运行温度（100%额定功率/热停堆）283/290.8℃

额定流量（0%排污量/1%排污量）1951.0/1948.3t/h

额定流量下的压降0.025Mpa.a

阀门关闭最大压差8.6 Mpa.a

快关时间<5秒

事故安全位置关闭

（5）主蒸汽隔离阀驱动机构（见附图4）

开启阀门时，油泵启动，把液压流体打入阀门，克服上部的氮气压力和阀杆自重，从而打开阀门，电磁阀和错油阀处于图中所示状态。正常关阀时，油泵关闭，241EL带电，241DR 失去油压而开启，油压缓慢泄去，阀门在氮气的作用下缓慢关闭。事故关阀时，251EL/271EL 带电，251DR/271DR失去油压而开启，而261DR/281DR是常开的，油压快速泄去，，阀门在氮气的作用下快速关闭。253EL/273EL用于手动快速关阀，261EL/281EL仅用于试验。

三、系统运行

下面分几种情况来具体分析，即正常运行、特殊的稳态运行、特殊瞬态运行、启动和正常停运、以及其他运行五种方式。

1、正常运行

(1)定义

堆芯功率和汽轮机负荷需求相平衡，反应堆和汽轮机控制系统自动运行，且汽轮机旁路系统（GCT）未投运。

系统正常运行包括：

——汽轮机负荷恒定的稳态运行；

——对应于功率跟踪负荷变化的瞬态运行。

（2）稳态运行

在稳态工况下，VVP系统的联接如下：

——主蒸汽隔离阀开启；

——辅助给水（ASG）泵汽轮机供汽管线上的隔离阀开启，使管线不断加热；

——主蒸汽隔离阀上游的疏水管线隔离。

在电厂正常运行时不控制蒸汽压力，它是蒸汽发生器中运行温度下的饱和蒸汽压力。蒸汽流量取决于汽轮机负荷。见图（1）

（3）瞬态工况

在正常瞬态下，也就是负荷跟踪时功率变化的瞬态运行工况下，例如10%额定功率的阶跃变化或每5%额定功率的线性变化下，主蒸汽系统的联接方式与稳态运行时相同。

汽轮机负荷的增加将引起汽轮机进汽阀门的进一步开启。反应堆控制系统将提高反应堆功率，使其与负荷需求相匹配，结果是蒸汽流量的增加使蒸汽压力降低。汽轮机负荷减少时将于上述情况相反。见图（2）

2、特殊的稳态运行

（1）热备用

当反应堆处于热备用工况时，汽机旁路系统将所有蒸汽排入凝汽器。

VVP系统的联接方式如下：

——主蒸汽隔离阀开启；

——主蒸汽隔离阀旁路管线关闭；

——辅助给水泵汽轮机供汽管线上的隔离阀开启；

——主蒸汽隔离阀上游的疏水管线隔离。蒸汽压力等于零负荷时的压力，即7.6Mpa.a。

蒸汽温度为对应的饱和温度。蒸汽流量恒定，其量值取决于反应堆功率。

（2）热停堆

当反应堆处于热停堆时，由GCT系统将蒸汽排入凝汽器。

VVP系统的状态与热备用工况时相同，蒸汽压力为7.6Mpa.a，蒸汽温度为290.8℃。蒸汽流量由反应堆冷却剂泵和堆芯衰变热提供的能量决定。

在热停堆期间，二回路有保养或维修，主蒸汽隔离阀应关闭。为避免主蒸汽隔离阀上游积水，需要将疏水管线投入，将疏水排入冷凝器或常规岛废液排放系统。

（3）正常中间停堆（余热导出系统不投入）

当反应堆处于这种工况下，堆芯衰变热由GCT系统导出。

主蒸汽系统联接方式与热停堆时相同。根据反应堆系统的状态（压力、温度），二回路系统压力在7.6 Mpa.a和1.0Mpa.a之间变化,温度在290.8℃和180℃之间变化。

（4）双相中间停堆（余热导出系统投入）

当反应堆处于这种工况时，堆芯衰变热由RRA系统导出。当反应堆不向蒸汽发生器传送任何热量时，汽机旁路停止使用，且蒸汽发生器隔离。

当温度达到约120℃（压力约0.2 Mpa.a）时，可将蒸汽发生器置于湿保养或干保养状态下。为避免空气进入蒸汽发生器，蒸汽管线充以压力不低于0.02 Mpa.a的氮气。

注：当余热排出系统失效时，必须保持两台蒸汽发生器可供使用，或可以切换到PTR系统（RCP系统泄压）。

（5）单相中间停堆

VVP系统的状态与上节所述相同。

（6）正常冷停堆

VVP系统的状态与上节所述相同。

（7）维修或换料停堆

此时反应堆冷却剂系统完全卸压，衰变热仍由余热排出系统导出，将所有的蒸汽发生器置