通过给水泵运行特性分析水泵如何选择

    惯例电站锅炉受热面传热温差高达数百度，    2.1.1运行经济性分析 <    假定能量传输的起点为向小汽轮机供汽的主汽轮机抽汽点（见图6那么汽动调速给水泵能源传输转换环节有从抽汽点到小汽轮机进汽口的抽汽管道、小汽轮机通流部分热—机转换过程和前置泵减速机构。电动调速给水泵能源传输转换环节主要有主机抽汽点之后通流部分热—机转换过程、发电机机—电转换过程、厂用变压器、开关电缆、电动机电—机转换过程、液力耦合器及其增速机构或电动机变频系统。由于小汽轮机供汽管道和开关电缆损失相对较小。锅炉设计不受太严格的体积限制，更没有核安全的特殊要求，热工设计自由度大，因此可以按定压（主蒸汽压力基本维持不便）运行方式设计，也可按滑压（主蒸汽压力随着负荷的增大而提高）

    压水堆核电站则不然，其一回路受压水温度（可看作常规锅炉的炉膛温度）低，二回路蒸汽始终处于非过热状态，一、二回路间传热温差小，对数平均温差大约只有50℃多，且布置在空间有限的水泥平安壳内。为满足核安全的严格要求，热工设计的自由度非常有限。热停堆状态下，反应堆输出功率接近零，反应堆一、二回路间基本没有温差，反应堆芯进出口也没有温差，即一回路平均温度与二回路蒸汽温度基本相同。当二回路负荷增加，为保证蒸汽发生器换热面热传导正常进行，一回路平均温度必需提高或二回路蒸汽压力必须降低。如果二回路蒸汽压力（温度）坚持不变，一回路平均温度必需坚持足够大，以便保证一、二回路间合适的对数平均温差。

    然而，一回路平均温度的过度增大，会给整个核岛平安设计带来一系列问题。首先，一回路平均温度提高后，稳压器的容积必需增大。稳压器容积的增大将直接导致一回路水装量的增加，即一回路大破口事故下一回路冷却剂总汽化潜热的增加。为保证一回路大破口事故下压水堆核电站的高度平安，其平安壳容积必须相应增大，这在技术和经济上是不可行的

    为避免以上问题，目前在幼稚的压水堆设计中对一回路平均温度变化幅度都作出了限制（M310型反应堆平均温度变化范围不大于20℃）这样，保证核安全要求的前提下，为维持一、二回路间的正常热功率传递，二回路蒸汽压力或温度必须按要求随负荷的增加而降低（图5B-C线或B-G-C线）此时给水泵出口压力维持基本恒定。 

    2各种给水泵配置方式的经济性分析

    2.1电动调速给水泵与汽动调速给水泵

    容量相同时，电动调速给水泵与汽动调速给水泵主要区别在于原动机形式不同，能源输入方式不同以及调速方式不同。假定在调速范围方面两种给水泵都能满足给水调节要求，那么两种调速方式的给水泵经济性差异主要表现在投资、运行和维修方面。

通过给水泵运行特性分析水泵如何选择

    2.1.1运行经济性分析

    假定能量传输的起点为向小汽轮机供汽的主汽轮机抽汽点（见图6那么汽动调速给水泵能源传输转换环节有从抽汽点到小汽轮机进汽口的抽汽管道、小汽轮机通流部分热—机转换过程和前置泵减速机构。电动调速给水泵能源传输转换环节主要有主机抽汽点之后通流部分热—机转换过程、发电机机—电转换过程、厂用变压器、开关电缆、电动机电—机转换过程、液力耦合器及其增速机构或电动机变频系统。由于小汽轮机供汽管道和开关电缆损失相对较小，此处不计入分析对比因素之列。

摘要：通过分析压水堆核电站二回路热工参数控制要求以及电动定速给水泵、电动调速给水泵和汽动调速给水泵的运行特性，    上世纪80年代以来。从建造、维修、运行经济性的观点动身，探讨压水堆核电站主给水系统调节方式与给水泵选择方案，并提出了压水堆核电站选择主给水泵配置方案优先次序的建议。

    关键词：压水堆、核电站、给水泵、配置方案

    国大陆在役和在建的核电站有6座，11台机组，总装机容量8700MW其中的5座压水堆核电站中，主给水泵型式和配置各异。大亚湾与岭澳核电站采用2台50%指额定给水流量，下同）汽动泵加1台50%备用电动调速泵，秦山一期采用3台50%电动定速泵，秦山二期采用3台50%电动调速泵，田湾核电站采用5台25%电动定速泵。国外压水堆核电站主给水泵选型配置方式也不尽相同，各国有各国的风格和习惯，但趋势越来越倾向于电动给水泵。尽管不同型式和不同配置的主给水泵系统都能满足核电站的平安与功能要求，但作为核电站惯例岛最重要的辅机系统，其投资和运行维修的经济性是大不相同的中国的核电发展在面临着前所未有机遇（2020年装机容量要达到3640GW同时，也面临着实现国家要求的自主设计、自主制造、自主建设、自主运营以及降低工程造价和上网电价、参与市场竞争的巨大挑战。因此，依照压水堆核电站主给水系统运行要求分析不同类型给水泵运行特性，确定压水堆核电站主给水泵最佳型式和配置方案，对实现我国压水堆核电站自主设计、降低核电站的造价是非常必要的

    1主给水系统调节方式

    压水堆核电站主给水系统的主要功能是将温度、压力和水质合格的给水送到蒸汽发生器，并利用给水系统调节功能将蒸汽发生器水位维持在给定范围，保证核岛平安运行和汽水品质的重要热工系统。与常规电站一样，压水堆核电站主给水调节系统也有两类，即定速给水泵给水调节系统和调速给水泵给水调节系统，两种给水调节系统在较高负荷下（大于15%20%采用三冲量调节控制的原则。低负荷下由于蒸汽参数低，负荷变化小，蒸汽发生器假水位现象不太严重，维持给定水位的要求不太高，加之蒸汽流量和给水流量小而很难准确测量等原因，所以低负荷下给水采用单冲量旁路调节控制方法。

    1.1定速给水泵给水调节系统

    定速给水泵给水调节系统是最简单的一种给水调节控制方式。其实质是给水泵特性曲线保持不变，通过调整给水阀门开度方式来改变给水管路流动阻力损失，即改变给水管路特性曲线来改变给水泵工作点。给水调节阀关小，管路阻力特性曲线由R1改变到R2给水泵工作点由1改变到2使给水流量从Q1减小到Q2实现调节给水流量和蒸汽发生器水位的目的

    1.2变速给水泵给水调节系统

    变速给水泵给水调节系统是给水管道阻力特性曲线给定（或基本恒定）情况下通过改变给水泵转速来改变给水泵特性曲线，实现调节给水流量、控制蒸汽发生器水位的目的给水泵转速调节机构将给水泵组转速从n1调整到n2给水泵特性曲线将从Q–H1改变到Q–H2给定给水管路阻力特性曲线（此处为恒定值）情况下，

    变速给水泵原动机主要有小汽轮机和电动机两种方式。

    汽动给水泵由小汽轮机驱动，小汽轮机接受给水调节系统流量或转速需求信号，并通过小汽轮机进汽流量调节机构调节给水泵转速。正常运行情况下小汽轮机进汽来自主汽轮机抽汽，低负荷工况下来自反应堆新蒸汽。当主汽轮机负荷增加时，供小汽轮机的抽汽压力也相应提高，调门开度变化不大的情况下汽动泵出力会自动增加，因此汽动给水泵给水流量控制有一定的自衡能力。

    电动调速给水泵通过装在电机和给水泵之间的液力耦合器调节给水泵转速。液力耦合器接受给水调节系统流量或转速需求信号，并通过勺管控制机构改变液力耦合器充油量来调节给水泵转速。由于液力耦合器只能减速，因此在耦合器之前需要用齿轮增速器将转速事先提高到上限值。

先进的工业国家特别是美国已逐步将变频调速电机用于大型电站变速给水泵（给水泵功率在420MW但我国在此方面仍处于起步阶段。

 1.3压水堆核电站蒸汽发生器压力控制要求

通过给水泵运行特性分析水泵如何选择

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