核电主给水系统(ARE)

一． 功能

主给水系统（ARE）用来向蒸汽发生器输送经过高压加热器加热的高压给水。供水量由给水流量控制系统进行调节，维持蒸发器二次侧水位在一个随汽机负荷变化所预定的基准值。

ARE系统还用于触发反应堆和汽轮机的保护系统动作。这些动作包括在RPR系统手册内，它们是：

1. 蒸发器液位保护动作； 2. 给水隔离阀快速关闭；

3. 给水主调节阀和给水旁路调节阀快速关闭； 4. 电动主给水泵跳闸；

5. 对未能紧急停堆的预期瞬态（ATWT）的保护。

ARE系统的安全功能是其测量通道向RPR系统提供蒸发器液位信号，以便进行事故后监测。

二． 系统与设备

1． 概述

主给水泵的排水经过高压加热器后进入一条给水母管，再由此分为两条给水管路，通往两台蒸发器，进入蒸发器的给水环管，在母管上还设有一根到凝汽器的再循环支管。每个给水调节站包括一个给水主调节阀和一个旁路调节阀，在主调节阀前后设电动隔离阀。开此隔离阀前，先开与其实用文档

相连的平衡阀。

系统的管道布置确保到每台蒸发器的给水流量相等。末级高加下游的公用母管，可保证各蒸发器的给水温度相同。采用的布置保证调节阀下游的给水环管（蒸发器内）处于系统的最高点，以防止在运行瞬态期间管路中出现蒸汽阻塞现象。

2． 给水调节阀（ARE031、032VL；ARE242、243VL）

并联安装的主、旁路调节阀提供给水流量调节，以调节蒸发器的水位。给水主调节阀可保证1854t/h的流量（名义流量的95%），旁路调节阀可保证的流量为293t/h（名义流量的15%）。流量控制由两个互补的通道来保证：

(1)一个两参量（蒸发器水位—负荷图象）控制通道，它在低负荷（小于18%FP）时运行，并使旁路调节阀（ARE242、243VL）动作；

(2)一个三参量（蒸发器水位 —给水流量—蒸汽流量）控制通道，它在高负荷（从18%FP到100%FP）时运行，并使给水主调节阀（ARE031、032VL）动作。在这种情况下旁路调节阀保持全开状态。

3． 隔离阀

给水主调节阀和旁路调节阀可用电动阀从上游和下游进行隔离。所有隔离阀能在最高压头、流量和压力情况下，在20s或更短时间内关闭。此外也做维修隔离之用。

4． 流量测量装置

在每根给水管路上，从给水调节站到蒸发器给水进口之间装有一个测量流量的文丘里管（ARE009、010KD）。文丘里管配有压差变送器（两个宽量程和三个窄量程），这些变送器发出与实用文档

文丘里管前后压降成正比的信号，其中宽量程通道的输出用于反应堆保护和蒸发器的液位控制，窄量程的输出用于反应堆保护和对未能紧急停堆的预期瞬态（ATWT）的保护。

此外，在文丘里管下游给水管路上装有实验孔板（ARE101、102KD），用于在电站启动期间和性能实验标定和校核与其有关的仪表。

5． 给水止回阀（ARE037、038、040、041VL）

每条给水管路设有两只止回阀。

第一只安装在安全壳外侧，紧靠安全壳，作为安全壳外主给水止回隔离阀。

第二只安装在ASG注入接口的上游且尽量靠近蒸发器，用来防止蒸发器给水入口上游给水管道破裂时蒸发器内存水的流失，同时允许ASG运行。

6． 主给水管道

每条主给水管路的尺寸根据能在100%FP时的给水流量，即在230.5℃下通过额定流量1951t/h来确定。在稳态工况下的最大流量为2009t/h。

设计压力和设计温度如下： ——常规岛供水管路

给水调节阀下游隔离阀的上游为：12.3Mpa.a，240℃； 给水调节阀下游隔离阀的下游为：9.2Mpa.a，240℃； ——核岛供水回路

从常规岛/核岛分界点到安全壳内的止回阀为9.2Mpa.a，240℃； 从安全壳内的止回阀（包括止回阀）直至蒸发器：8.7Mpa.a，316℃。

7． 布置

实用文档

主给水母管上游在+1.48m标高处接来自高压加热给水母管的主流量和旁路流量，母管的下游在+3.60m标高处通向两个给水调节站。两条通向蒸发器的主给水管路分别布置在WX厂房+11.45m标高层的两个隔间内，在+12.2m标高处贯穿安全壳。在安全壳内，主给水管布置在环形通道+11.5m层，在蒸发器隔间内垂直布置在+23.5m标高处接入蒸发器给水接管口。在+6.0m标高处有管路通往核岛和常规岛交接点。

三． 运行参数

1．正常运行

在正常工况下，ARE系统投入工作，两个反应堆冷却剂环路都运行。由主给水控制通道和给水主调节阀门（ARE031、032VL）来保证主给水流量控制。旁路调节阀全开，所有的给水隔离阀全部开启，主给水泵的转速控制通道在运行，所有保护通道投入工作。 （1）给水泵转速控制

电动给水泵的转速控制系统用于使蒸汽母管与给水母管之间压差保持在预定值上，该值随负荷增加而增加（如图一）。输入到转速控制系统的参数有：

——蒸汽流量（通过两台蒸发器的流量之和）；

——蒸汽母管与给水母管之间的压差（实测值，由ARE001MP测得）。 以蒸汽流量信号来推导蒸汽和给水母管之间的 压差ΔP作为设定值，该设定值随蒸汽流量增加而增加。

0.1MP 12.3 水位（%） 51.6 34 实用文档 6.1

（2） 蒸发器水位控制

每台蒸发器装有一个水位控制器，用于使蒸发器保持一个随负荷变化的预定水位。在（蒸汽）负荷小于20%FP时，预定水位线性的从34%（零负荷时）变化到51.6%（在20%FP时）。在负荷大于20%FP时，程序预定水位是恒定的，并设定为窄量程水位的51.6%。如图2。

（3） 给水主调节阀和旁路调节阀的控制

在0-100%功率范围内，给水流量自动控制。

——一个是“高流量”通道（即三参量通道，即蒸发器水位、蒸汽流量、给水流量），它的应用范围是18%—100%FP。它控制给水主调节阀，而此时旁路调节阀全开。

一方面，测得的蒸发器窄量程水位与其预定的水位相比较（其差值经一个随给水温度变化的增益所修正）；另一方面，给水流量与蒸汽流量相比较（汽/水平衡）。汽/水平衡和各台蒸发器水位通道产生的信号之间的差形成给水主调节阀的动作信号。其调节模拟简图参图（3）

图中，蒸发器的总蒸汽负荷包括两部分：

·通往汽轮机的蒸汽流量。它以汽轮机高压缸进汽入口压力为代表； ·通往旁路排放系统（GCT）的蒸汽流量。

回路中通往GCT系统的蒸汽流量必须经GCT第一组阀中GCT121VV或117VV打开时的行实用文档

程开关来确认，否则，此信号进不了调节回路。

——另一个是“低流量”通道，它应用于负荷低于18%FP时，是一个单一参量的通道，即蒸发器水位，它控制旁路调节阀。功率低于18%FP时，主调节阀关闭。

（4） 蒸发器水位通道与主给水泵转速通道的接口

在负荷扰动要求增加蒸汽流量时，为了用较高的给水流量来补偿这个增加，蒸发器水位通道驱使给水调节阀开大。给水调节阀开大又导致给水母管压力下降，造成实测的水/汽压差ΔP减小，而另一方面ΔP预定值随负荷的增加而增大，这就引起给水泵的加速并引起蒸发器给水流量的增加。水位控制系统通过把阀门调整到所需开度来修正到蒸汽发生器的给水流量。

蒸汽和给水压差ΔP由给水泵转速通道重新恢复其整定值。 2．特殊稳态运行

手动操作和通道停运

在必要时（一个控制通道参量失效的情况下），根据各台蒸汽发生器的水位、给水流量和蒸汽流量，可利用给水主调节阀和旁路调节阀的手动控制台来手动控制给水主调节阀和旁路调节阀。

当电站停运时也要求切换到手动控制。 3．特殊瞬态运行

（1）主给水通道和旁路给水通道的切换

在提升功率到18%FP或降功率到18%FP时，主给水通道和旁路给水通道均可自动或手动切换。

（2）反应堆紧急停堆 实用文档

反应堆紧急停堆信号与RCP平均温度Tavg低信号同时发生时将导致： ——自动关闭给水主调节阀及其隔离阀；

——使给水旁路调节阀固定在一个预定值上（约为全部额定流量的11.5%）。即使有大量余热的情况下，这个流量可以使蒸发器的水位在8分钟内得以恢复。 （3）反应堆保护

给水主调节阀和隔离阀当出现下列信号时关闭： ——蒸发器高高水位信号； ——安注信号；

——Tavg低信号与反应堆停堆信号同时； ——由控制室发出的手动信号。

给水旁路调节阀和隔离阀当出现下列信号时关闭： ——蒸发器高高水位信号； ——安注信号；

——由控制室发出的手动信号。

（4） 系统启动

各仪表通道在系统启动之前投入工作，蒸发器水位手动调整到其零负荷整定值。给水可以来自：

——凝结水泵（CEX）；

——为运行方便或当给水调节站暂时不使用时，可用ASG泵供水。 实用文档

若采用凝结水泵供水，则用调节给水旁路阀的办法来手动控制给水流量，直至反应堆达到热停堆状态。此后可将旁路通道切换到自动方式。

如采用ASG泵供水，则用调整辅助给水调节阀的办法来手动控制给水流量，直至ARE启动及有关的控制通道投入工作。 （5）系统停运

当电站停运时，ARE退出工作。其步骤与系统启动时的步骤恰好相反。 如果给水调节站不能使用，或为了运行方便，可以隔离主给水系统，由辅 助给水系统（ASG）向蒸汽发生器供水，直至RRA投入运行。

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