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核電機(jī)組低壓加熱器設(shè)計(jì)

文檔作者：張志鵬，董慧，國(guó)金蓮文檔來源：哈爾濱鍋爐廠有限責(zé)任公司		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2025年09月29日
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第6期
2011年11月
鍋爐制造
BOILER MANUFACTURING
No．6
NOV．2011
文章編號(hào)：CN23—1249(2011)06—0044—03
核電機(jī)組低壓加熱器設(shè)計(jì)
張志鵬，董 慧，國(guó)金蓮
(哈爾濱鍋爐廠有限責(zé)任公司，黑龍江哈爾濱150046)
摘要：本文簡(jiǎn)要介紹了臺(tái)山核電機(jī)組低壓加熱器的主要參數(shù)，水室、管系及外殼的設(shè)計(jì)特點(diǎn)及要點(diǎn)。
關(guān)鍵詞：核電；低壓加熱器；設(shè)計(jì)
中圖分類號(hào)：TK223 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A
Design of Low Pressure Heater of Nuclear Power Station
Zhang Zhipeng，Dong Hui，Guo Jinlian
(Harbin Boiler Co．Ltd．，Harbin 150046 China)
Abstract：This paper introduces the main design parameter of LP heater of TAISHAN Nuclear power
station and design features of water chamber，tube bundle and shell of LP heater．
Key words：nuclear power；LP heater；design
0 引 言
廣東臺(tái)山核電站位于廣東省江門市轄臺(tái)山
市，規(guī)劃建設(shè)四臺(tái)壓水堆核電機(jī)組。項(xiàng)目規(guī)劃
一期建設(shè)2臺(tái)，采用三代EPR壓水堆核電技
術(shù)，單機(jī)容量為175萬千瓦，為世界單機(jī)容量
最大的核電機(jī)組。低壓加熱器是常規(guī)島給水
回?zé)嵯到y(tǒng)中一個(gè)重要的設(shè)備，本工程采用了兩
級(jí)低壓加熱器，此次介紹的為其中的一臺(tái)低加
LP一3的設(shè)計(jì)情況。
哈鍋多年來從事的輔機(jī)類的設(shè)計(jì)，在換熱器
方面主要集中于高壓加熱器，對(duì)于低壓加熱器以
及用于核電方面的低壓加熱器的設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)化具有重
要的意義。
1 設(shè)計(jì)條件
主要技術(shù)特性見下表1所示。
表1 主要技術(shù)特性
2 結(jié)構(gòu)概述
本低加采用臥式布置，換熱管為u形管，雙
流程具有1個(gè)傳熱段的管殼式換熱器，主要由水
室、管系、外殼組成，見圖1所示。
2．1 水室
水室是給水進(jìn)出低加的部分，由半球形封頭、
收稿日期：2011～05一l4
作者簡(jiǎn)介：張志鵬(1985一)，男，助理工程師，學(xué)士學(xué)位，畢業(yè)于哈爾濱工業(yè)大學(xué)熱能工程專業(yè)，主要從事火電以及核電汽輪機(jī)輔機(jī)、壓
力容器設(shè)計(jì)開發(fā)工作。
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第6期 張志鵬，等：核電機(jī)組低壓加熱器設(shè)計(jì) ·45·
圖1 LP一3低壓加熱器外形簡(jiǎn)圖
給水進(jìn)出口接管、人孔以及分流程隔板組成。采
用半球形封頭既可以節(jié)省材料，也具有較好的受
力特性，材質(zhì)為SA一516Gr．70，給水接管與人孔
焊接在封頭上，為了保證焊接質(zhì)量，焊后需要對(duì)以
上三條焊接接頭進(jìn)行100％ 超聲檢測(cè)，并符合
ASME相關(guān)章節(jié)的要求。分流程隔板是由基板與
蓋板組件用螺栓連接而成，這樣既可以保證密封
性，同時(shí)也便于檢修的時(shí)候進(jìn)行拆卸，詳見圖2所
不0
圖2 LP一3低壓加熱器水量簡(jiǎn)圖
2．2 管系
管系是用于蒸汽加熱給水的部分，一般來說，
如果抽汽為過熱蒸汽，且需要保證上、下端差則需
要布置三個(gè)傳熱段：過熱段，凝結(jié)段，疏水段；由于
本工程為核電機(jī)組，抽汽為略低于抽汽壓力下飽
和溫度的濕蒸汽，故可以采用一個(gè)換熱段或兩個(gè)
換熱段，本工程只采用一個(gè)凝結(jié)段。管系由管板、
換熱管、拉桿、隔板、支撐組件、尾部防震裝置組
成。
管板是用于隔離給水與蒸汽的一個(gè)組件，它
的受力情況非常惡劣，需要同時(shí)承受不同壓力、
溫度的給水和蒸汽的作用，同時(shí)還起到支撐U
形管的作用，因此管板的強(qiáng)度非常重要，本設(shè)備
的管板厚度為350 mm，有效厚度為300 mm，這
樣的厚度足以保證整個(gè)設(shè)備的安全，由于管板
需要與換熱管連接，還需要與水室的分流程隔
板進(jìn)行焊接，因此需要在管板上堆焊一層焊接
性較好的材質(zhì)，管板需要與換熱管的連接方式
為焊接加脹接。
換熱管的主要作用是傳熱，它與管板一樣，同
時(shí)受水側(cè)和殼側(cè)的作用，運(yùn)行工況惡劣。目前國(guó)
內(nèi)火電機(jī)組主要采用的材質(zhì)是碳鋼，具有物美價(jià)
廉的特點(diǎn)，由于核電機(jī)組對(duì)于安全性有更高的要
求，本工程低壓加熱器采用的材質(zhì)為TP304L不
銹鋼管。換熱管的布置方式是側(cè)立正三角形布置
法。
為了保證凝結(jié)段的安全穩(wěn)定運(yùn)行，避免管子
發(fā)生振動(dòng)，在低壓加熱器內(nèi)部等間距布置了一定
數(shù)量的隔板，如圖3所示。
圖3 LP一3低壓加熱器隔板簡(jiǎn)圖
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· 46· 鍋爐制造 總第230期
在隔板中間的位置有兩排孔，這樣可以保證
蒸汽在管系內(nèi)部有足夠的流通性，在管系中間位
置也可以進(jìn)行換熱，而不出現(xiàn)死區(qū)。由于蒸汽中
存在極少量的不凝結(jié)氣體，如果不及時(shí)排出低壓
加熱器，會(huì)影響低壓加熱器的傳熱，因此在管板的
兩側(cè)，各布置的一定數(shù)量的排氣孑L。為了固定隔
板，使隔板在徑向和軸向都不發(fā)生移動(dòng)，采用了以
下兩種布置：一、在隔板的兩邊各有一個(gè)矩形的缺
口，用于穿過一個(gè)通長(zhǎng)的槽鋼，而兩個(gè)槽鋼分別被
一定數(shù)量的圓鋼支撐起來，通過這樣的一個(gè)布置，
隔板在徑向上不會(huì)移動(dòng)；二、在隔板上開個(gè)了8個(gè)
小圓孔，穿過8根拉桿，拉桿的一端與管板焊死，
而每塊隔板與拉桿接觸的地方也焊死，通過這種
方法，隔板在軸向上也不會(huì)移動(dòng)。
．5止．s
2．3 外殼
外殼是由筒身和封頭以及各個(gè)接管、吊耳、支
座組成，如圖1中所示部件。由于蒸汽的流量較
大，同時(shí)也為了讓蒸汽可以更均勻的流進(jìn)管系，在
外殼上布置了三個(gè)蒸汽進(jìn)口接管，同時(shí)在各蒸汽
入口正下方布置了一些防沖板，用以保護(hù)管束。
為了方便用戶進(jìn)行檢修工作，在尾部封頭上布置
了一個(gè)人孔，在殼體上布置了一些檢修用手孔。
3 結(jié) 論
通過首次對(duì)核電低壓加熱器的設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)化的研
究，可以更好的學(xué)習(xí)一些國(guó)外設(shè)計(jì)公司對(duì)于換熱器
設(shè)計(jì)方面的一些理念和方法，同時(shí)對(duì)于我公司今后
在核電低壓加熱器方面的設(shè)計(jì)提供了參考依據(jù)。
[上接第43頁]
發(fā)電項(xiàng)目。該項(xiàng)目也是目前為止我國(guó)首個(gè)太
陽能光熱發(fā)電特許招標(biāo)權(quán)項(xiàng)目，這說明了我國(guó)太
陽能光熱發(fā)電終于從幕后走上了舞臺(tái)，從試驗(yàn)室
走上了商業(yè)化的道路，中國(guó)太陽能光熱發(fā)電的
“盛宴”產(chǎn)業(yè)也將從此正式“開席”。
隨著太陽能光熱發(fā)電技術(shù)的逐漸成熟，國(guó)內(nèi)
太陽能光熱發(fā)電市場(chǎng)也迅速膨脹，目前國(guó)內(nèi)各大
電力公司均踴躍參與其中，使國(guó)內(nèi)已呈現(xiàn)大家積
極參與的局面，產(chǎn)業(yè)鏈也已經(jīng)初步形成，所以下一
步必將進(jìn)入規(guī)模化發(fā)展的階段。預(yù)計(jì)經(jīng)示范項(xiàng)目
和產(chǎn)業(yè)鏈的推動(dòng)，中國(guó)的太陽能熱發(fā)電市場(chǎng)將以
每年300～500MW 的速度增長(zhǎng)。且國(guó)內(nèi)太陽能
光熱發(fā)電項(xiàng)目主要集中在甘肅河西走廊、內(nèi)蒙古
西部、新疆南疆、青海、西藏等人煙稀少且日照較
好地區(qū)。
4 結(jié) 論
’ 目前國(guó)內(nèi)外太陽能光熱發(fā)電系統(tǒng)以槽式發(fā)電
系統(tǒng)為主，截止到今Et，槽式太陽能光熱發(fā)電站占
全球運(yùn)行的整個(gè)太陽能光熱發(fā)電站的88％。即將
進(jìn)行的投資額高達(dá)4 000億歐元的“歐洲沙漠行
動(dòng)”也采用此種技術(shù)路線，所以我國(guó)也應(yīng)大力發(fā)展
． S ． 2- ． L ．SIL ．S 舢 ．址．S
技術(shù)成熟，運(yùn)行穩(wěn)定的槽式太陽能發(fā)電站系統(tǒng)。
太陽能熱發(fā)電作為新能源一個(gè)不可或缺的組
成部分，經(jīng)過數(shù)十年的發(fā)展，目前在國(guó)外已經(jīng)進(jìn)入
全面商業(yè)化階段，國(guó)內(nèi)也已呈現(xiàn)大家積極參與的
局面，所以國(guó)內(nèi)也勢(shì)必將大力發(fā)展。再由于太陽
能光熱發(fā)電無污染，并采用常規(guī)汽輪機(jī)即可發(fā)電，
加之目前太陽能光熱發(fā)電系統(tǒng)可以引入熔融鹽儲(chǔ)
熱技術(shù)，白天將多余熱量?jī)?chǔ)存，晚問再用熔融鹽儲(chǔ)
存的熱量釋放發(fā)電，這樣可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)供電，保證
電流穩(wěn)定，避免了光伏發(fā)電與風(fēng)力發(fā)電難以解決
的入網(wǎng)調(diào)峰問題，所以太陽能光熱發(fā)電必將作為
新能源的新興產(chǎn)業(yè)迅速崛起，尤其槽式太陽能光
熱發(fā)電系統(tǒng)必將有廣闊的市場(chǎng)前景。
參考文獻(xiàn)
[1] 李京光，李彥斌，曹淦，太陽能熱發(fā)電技術(shù)研究現(xiàn)
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2005．pdf．2005—10—07．

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