核电站设备及管道系统培训

常规机械设备及管道系统培训
2013
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目录
一、阳江核电项目常规岛主要系统
二、阳江核电主要设备及简介
三、汽水系统中管道、阀门、支吊架及其附件
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一、阳江核电项目常规岛主要系统
常规岛主要系统：
常规岛系统可划分为汽轮机回路（二回路）、循环冷却水回路（三回路）和电气系统（不做介绍）三大部分。

1、汽轮机回路（二回路）：
1CEX凝结水抽取系统（ATE凝结水精处理系统）→1ABP低压给水加热
器系统→1ADG给水除氧器系统→1APA电动主给水泵系统→1AHP高压给水
加热器系统→1ARE给水流量控制系统→3路去核岛蒸汽发生器→核岛蒸汽发
生器3路来→1VVP主汽联箱→4路经4组主汽门进汽机高压缸HP→高压缸排
汽至A、B（GSS）汽水分离再热器→4个再热汽门→汽机两低压缸LP1、LP2（两侧进入低压缸）→再热蒸汽经低压缸做功后凝结成水回→凝结器（CEX），形成二回路。

2、循环冷却水回路（三回路）：
1CRF循环水冷却系统通过两条独立的进水渠向每台机组凝结器和辅助冷
却水系统（SEN）提供冷却水（海水），从而形成三回路。

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二、阳江核电主要设备及简介
汽机主要基本参数：
机组形式：3缸4排汽一个高压缸＋两个串联低压缸
反应堆类型：CPR(China Pressure Reactor)
额定进汽参数：6.43/280.1/267.9
最大进汽量：5808T/H
额定出力：1086MW
末级叶片长度：1396mm
级数：高压2X12，低压:4X10
低压转子轴颈：φ750mm
发电机机型与主要技术数据：
QFSN-1100-4（原型机型4-128×275）百万级核电发电机
STGC成功引进4-128×275～310型系列产品（1200～1500MVA）技
术。

QFSN-1100-4百万等级核电发电机是在引进技术的基础上，全部由
STGC设计，西门子对设计方案进行审查，首台机运用于阳江项目。

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主要设备布置图
阳江核电站的汽轮机
由1个高压缸（HP汽
缸）、2个低压缸
（LP1、LP2汽缸）以
及与汽缸（转子）数
目相对应的轴承座组
成，汽轮机的各个部
分通过支承部件（或
凝汽器）座落在基础
上。

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二、阳江核电主要设备及简介
常规岛的大件设备主要有汽轮机、发电机、凝汽器、除氧器、电动给水泵
组和汽水分离再热器等，大件设备中除了汽水分离再热器、低压加热器、高压
加热器等部分设备是整体供货安装外，其余的设备都要在现场组合安装，安装
过程远比一般的设备复杂，工程量占整个常规岛安装的50％左右，本节主要介
绍的设备有：汽轮机、发电机、凝汽器、除氧器、轴封加热器、低压加热器、
高压加热器、主汽门、高压缸、汽水分配再热器。

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2.1、阳江核电CPR1000
汽轮发电机
阳江核电#1汽轮发电机组：由1个高压缸（HP汽缸）、2个低压缸（LP1、LP2汽缸）以及发电机1100MW，无刷励磁机系统。

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汽机低压缸（LP1、LP2）
2.1、阳江核电CPR1000汽轮发电机
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2.2、电动给水泵组（APA
）
电动主给水泵系统将除氧器中符合要求的除盐水升压和高压加热器进一步加热后，经ARE 系统向核岛的蒸汽发生器提供高压给水。

每台机组有3台50%容量的电动给水泵，它们可以单独运行，也可以并联运行。

正常运行两用一备，任一组给水泵均可作为备用，并且均可以快速启动。

前置泵定速运行，主泵通过液力耦合器调节转速进而调节高压给水流量，以适应蒸汽发生器的需要。

3台给水泵均可以调节转速改变流量，以适应蒸汽发生器的需要。

而主泵的水质，则通过前置泵和主泵之间的永久滤网进行控制。

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2.3、凝结水泵组（CEX
）
凝汽器配有3台容量为50%的凝结水泵，正常工况下2台运行，1台备用。

每台立式凝结水泵配有1台法兰安装的鼠笼式感应电动机驱动。

其转速1428rpm，额定功率1660KW。

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2.4、辅助冷却水交换器（SEN
）
SEN为辅助冷却
水系统，它主要向
SRI热交换器和CVI真
空泵提供过滤了的海
水冷却水。

系统流通
能力为3470m3/h
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2.5、抽真空泵组（CVI
）
CVI 系统功能为在蒸
汽进入凝汽器之前用真
空泵将凝汽器的真空度
提高到一定程度，在低
负荷或瞬态运行工况时
利用真空泵保持主凝汽
器真空在最佳水平；在
正常运行中保持主凝汽
器真空；在正常运行时
把气体排往核岛通风系
统或在启动时排向大气。

系统包括3台真空泵组，
大管安装量20号钢材质
19.4吨.
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2.6、辅助冷却水泵组（SEN
）
SEN 为辅助冷却水系
统，它主要向SRI 闭式冷
却水系统的热交换器和
CVI 凝汽器抽真空系统的
冷却器提供过滤后的冷却
水（海水）。

系统流通能
力为3470m3/h 。

同时，SEN 系统采用
Q235B 衬胶管道，共
32m ，共31个支吊架，无
设备，系统与SRI 闭式冷
却水换热器相连接。

2.7、凝汽器（CEX）
1.凝汽器的功能
a.为汽机提供一个合适的背压；
b.提供充分的凝结水储存能力；
c.冷凝进入凝汽器的蒸汽,并按照
HEI标准使凝结水保持合适的含氧
量。

2.凝汽器收集的气体和水
低压缸乏汽
排汽蒸汽
主给水泵汽机的乏汽
收集所疏水接收器凝结水。

从热交换器的角度来看，凝汽器
是表面式热交器的一种。

在汽轮机
内作过功的蒸汽进入凝汽器。

在热
交换管（钛管）外表面，而循环水
在管内流动。

蒸汽在管子外表面凝
结成水，同时放出汽化潜热被循环
水带走。

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凝汽器的基本结构
单个凝汽器结构示意图）
2个凝汽器结构示意图
2.7、凝汽器（CEX ）
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2.8、低压给水加热器（ABP
）
低压给水加热器系统的设
计是利用抽汽在4个独立级
内加热凝给水。

第1、第2级
加热器组合在一个共同的壳
体内，即“复式加热器”。

在平行的通路中设有2个复
式加热器，每个凝汽器的机
部各装一个。

第3个和第4级
都有两个加热器，布置平行
的通道上。

复式加热器可单
个或成组地隔离。

在100%反
应堆功率下，3、4组可隔离
一列，也可在12小时内隔离
两列。

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2.9、高压给水加热器（AHP
）
高压给水加热器系统
的功能是利用汽轮机
高压抽汽加热给水，
提高热力循环的经济
性，并接收汽水分离
再热第一、二级再热
器的疏水
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2.10、汽水分离再热器（GSS
）
GSS 汽水分离再
热器系统的功能主
要是除去高压缸排
汽中约98%的水
分，提高进入低压
缸的蒸汽温度，使
之成为过热蒸汽。

设备安装主要包括
一级疏水联箱，二
级疏水联箱、筒身
疏水箱、疏水泵等
共7个设备。

整个
系统的材质为
WB36CN1，大管
安装量为4.547t ，
小管安装量约为
100m 。

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2.11、发电机组（CPR1000
）
发电机由上海发
电机厂制造，冷却方
式采用水氢氢冷，即
定子线圈，定子引线
直接水冷，定子出线
氢内冷，转子线圈直
接氢冷，定子铁芯氢
冷，发电机采用循环
通风冷却。

机座内部
的氢气由装于转子汽
端的轴流风扇驱动。

2.12、循环水泵组（CRF）
CRF系统设备
主要关注四个部
分：循环水泵、
过滤器、凝汽器
灌水系统和缸吸
破坏阀。

每个机组有两
台循环水泵，各
带50%负荷。

每
台循环水泵为立
式离心泵，具有
轴向吸入和混凝
土泵壳。

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2.13、除氧器（ADG
）
除氧器的主要功能有：
1、向电动主给水泵(APA)提供经过加
热除氧后的优质水；
2、维持电动给水增压泵的净吸口压
头，防止给水泵发生汽蚀；
3、除氧器具有一定储水空间，可以
作为蒸汽发生器需水量和凝结水给水
量不匹配时的缓冲器
4、接收下列汽和水：
--给水泵再循环管的回水；
--6#高压加热器的疏水和排气；
--用于冷却蒸汽发生器排污水后的
冷凝水；
--冷再热蒸汽(即抽汽)；
--辅助蒸汽(SVA);
--由低压加热器来的主凝结水；
三、汽水系统中管道、阀门、支吊架及其附件
管道：
管道有如人体的血管，连接着电厂各种各样的设备，用以输送、分配、
混合、分离、排放、计量、控制或制止流体流动的管子、管件、法兰、螺栓
连接、垫片、阀门和其他组成件或受压部件的装配总成。

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3.1、管道、管件
3.1.1、钢管
站在施工单位的角度来看，电厂管道的安装重要的是要知道管子的型式（无缝管、直缝管、螺旋焊接管）、材质、外径（或内径）和壁厚。

例如有
一无缝钢管，材质是20号钢，外径是219mm，壁厚是6mm，通常就称为材质是
20号钢的φ219×6的无缝钢管。

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3.1、管道、管件
3.1.1、管道及其附件
（本节参考东北电力设计院《火力发电厂汽水管道零件及部件典型设计（2000版）》编写）电厂所安装的大部分管道都是钢管，管道附件一般包括：弯头弯管、
三通、异径管、封堵头、法兰组合件、流量测量装置、波纹补偿器以及其它
杂项组件（如节流孔板、三相位移指示器、蠕胀测点及监察段……等）。

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3.1、管道、管件
3.1.2、弯头
弯头弯管根据其不同的制作方式分成热压弯头（带直管段和不带直管段
两种）、用弯管机弯制的弯头、焊接弯管等型式，具有弯曲角度（30°、45°、60°、90°等）和弯曲半径（1.5、2、2.5、3、4倍外径）等特征。

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26图？-弯管
带直管段热压弯
头
无直管段热压弯
头热压弯头
3.1、管道、管件
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钢管模压异径管
钢板焊制异径管钢板焊制偏心异径管
异径管
3.1、管道、管件
3.1.3、异径管
异径管通常也称大小头，有模压异径管和钢板焊制异径管（用于PN25以下）两种。

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热压三通锻制三通
3.1、管道、管件
3.1.4、三通
三通有热压三通、锻制三通、厚壁加强焊制三通和接管座四种型式，现场安装制作的直插三通。

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锻制斜三通
接管座
焊制三通 3.1、管道、管件
30椭球堵头对焊平堵头焊接堵头
3.1、管道、管件
3.1.5、封堵头
封堵头型式有椭球型封头和平堵头两类，平堵头分为对焊堵头和平焊堵头（用于PN25及以下）两种型式，平焊堵头又包括内接堵头和外贴堵头。

3.1、管道、管件
3.1.6、法兰组合件
法兰组合件包括法兰和法兰附件（包括螺栓、螺母、垫片及光垫圈）。

法兰型式有对焊法兰和平焊法兰两种；法兰的连接面也有凸凹面和突面
两种型式，平焊法兰的连接面一般采用突面型式。

如：凸凹面对焊法兰、突
面对焊法兰、突面平焊法兰、突面法兰盖、凸凹面法兰盖。

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3.1、管道、管件
凸凹面法兰盖
突面法兰盖突面对焊法兰
凸凹面对焊法兰
突面平焊法兰
3.1、管道、管件
说明：
对于PN≥10的法兰，垫片采用柔性石墨金属缠绕垫片；PN6和PN2.5的法兰
垫片选用非石棉纤维橡胶板。

PN≥10的法兰螺栓采用双头螺栓，螺母用大六角螺母；其余采用六角头螺
栓及六角螺母，螺栓、螺母及光垫圈用钢要根据有关规定选用，一般螺母采用
强度稍大的钢材，光垫圈的强度较小。

当要选配标准法兰的附件时，按照法兰的PN、DN就可以通过《汽水管道零
件及部件典型设计》（简称《典管》）等手册查到它们的具体尺寸规格。

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3.2、阀门安装
核电站用作截断流体的通常采用：
闸阀（全开或全关，主要有平行阀座和斜阀座两种）、截止阀（可处
在非全开或全关的状态，可起调节流量的作用，可承受较高的压力，其阀瓣
有平面、锥形、针形等型式）、蝶阀（全开或全关，多用于直径较大的管道上）、隔膜阀（全开或全关，多用于介质对钢材有腐蚀的情况）等。

在核
电站，用作截断流体用的这类阀门的数量占大多数。

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（平行阀座）闸阀旋启式止回阀
3.2、阀门安装
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（平阀座）截止阀升降式止回阀
3.2、阀门安装
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蝶阀弹簧式安全阀
3.2、阀门安装
3.3、流量测量装置
流量测量装置
流量测量装置按连接方式分为焊接型和法兰型两种，按测量元件型式分
为喷嘴型和孔板型两种。

焊接型流量测量装置主要用于高压汽水管道，法兰型流量测量装置主要
用于中、低汽水管道。

下图是各种型式的流量测量装置：
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39长颈喷嘴焊接型流量测量装置
焊接喷嘴流量测量装置焊接孔板流量测量装置用于DN50～500用于DN600～1000
平面平焊法兰流量测量装置
3.3、流量测量装置
3.3、流量测量装置
用于DN50～100用于DN125～400（带短节）
凹面对焊法兰孔板流量测量装置
凸面对焊法兰对夹短节孔板流量测量装置带短管凹面对焊法兰喷嘴流量测量装置
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3.4、波纹补偿器
波纹补偿器
常用的波纹补偿器类型有通用型、复式轴向型、大拉杆横向型、直管压力
衡型、曲管压力平衡型、旁通压力平衡型等6种。

各种常用型波纹补偿器的作用如下：
z通用型：主要吸收轴向位移，还可吸收少量横向、角向位移，是无约束型
补偿器；
z复式轴向型：主要用于热力管道，吸收较大轴向位移，是无约束型补偿
器；
z大拉杆横向型：吸收横向位移，是约束型补偿器；
z直管压力平衡型：吸收轴向位移；
z曲管压力平衡型：安装于弯管位置，吸收轴向、横向位移；
z旁通压力平衡型：主要用于热力管道，吸收较大轴向位移。

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3.4
、波纹补偿器
通用型波纹补偿器（无约束型）复式轴向型波纹补偿器（无约束型）
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大拉杆横向型波纹补偿器（约束型、吸收横向位移）
直管压力平衡型波纹补偿器
曲管压力平衡型波纹补偿器旁通压力平衡型波纹补偿器
波纹补偿器
3.4、波纹补偿器
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3.5
、节流孔板
多级节流孔板
单级节流孔板
多级节流孔板及单级节
流孔板节流孔版主要分为：
多级节流孔板和单级节流孔板。

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3.6
、三向位移指示器
光电型三向位移指示器
三向位移指示器如下图：
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指针型三向位移指示器
3.6、三向位移指示器
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3.7
、蒸汽管道蠕胀测点
蠕胀测点
蒸汽管道蠕胀测点如下图：
3.8、管道支吊架
完整的支吊架通常由“管部”、“连接件”、“根部”组成。

管部指：直接安装在管道上的部件；根部指：将管道支吊架装置固定到承载结构上的部
件；连接件指：连接管部和根部的部件。

管道支吊架及减振器在管道系统中的主要功能有：承受荷载、限制位移和
减振（即控制管道振动）。

这三种主要功能又可分别划分为以下功能：
承受荷载：恒力支吊架、变力弹簧支吊架、刚性吊架、滑动支架、滚动支
吊架；
限制位移：导向装置、限位装置、固定支架；
减振：减振装置、阻尼装置。

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各种刚性支吊架举例
水平管上的单杆刚性吊架水平管上的双杆刚性吊架立管上的刚性吊架水平管上的刚性支架
水平管上的滑动刚性支架
立管上的刚性支架
3.8、管道支吊架
3.8、管道支吊架
水平管上的单拉杆弹簧吊架水平管上的双拉杆弹簧吊架
立管上弹簧吊架水平管上的弹簧支架
各种弹簧支吊架举例
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