二回路系统

二回路系统的组成以朗肯循环为主,由蒸汽发生器二次侧汽轮机冷凝器凝水泵给水泵给水加热器等,主要设备以及连接这些设备的汽水管道,构成热力循环,实现能量的转换和传递。

反应堆的核燃料裂变产生的能量由流进堆芯的冷却剂冷却,在蒸汽发生器中,传递给二回路工质,二回路工质吸热后产生一定温度和压力的蒸汽,通过蒸汽系统输送到汽轮机做功或耗热设备使用,主蒸汽及做功后的废气进入排气冷凝器,由弦外引入的冷却循环水冷凝成水,再经过水泵增压后,送回蒸汽发生器,开始下一个循环。

在船舶核动力装置中,由主汽轮机将蒸汽的热量转化为推动船舶航行的机械能,由汽轮发电机组生产动力装置及全船所需的电,由造水系统生产动力装置及全船生活用淡水。为保证上述功能的实现,除了主汽轮机,主汽轮发电机组等主要设备之外,二回路系统中还设置了一系列相关的辅助系统:

蒸汽系统:用于输送和收集蒸汽,按蒸汽参数和蒸汽用户不同,可分为主蒸汽系统辅蒸汽系统乏气系统,其中主蒸汽系统是将蒸汽发生器产生的新蒸汽输送到主汽轮机组、汽轮机发电机组以及其他消耗新蒸汽的设备;辅蒸汽系统是将辅助蒸汽送至辅助耗气设备;乏汽系统收集背压式辅助汽轮机排出的乏汽用于给水加热凝水鼓泡除氧或者作为蒸发式造水装置的热源。

蒸汽排放系统:是主蒸汽系统的旁通管路在二回路蒸汽负荷急剧减少,如甩负荷快速降负荷时,用于蒸汽发生器产生的多余系统,经减温减压后排入主或复冷凝器,防止主蒸汽系统及蒸汽发生器二测槽压以满足安全性的要求。

汽封抽气系统:凝汽式汽轮机在运行时,高压端的蒸汽压力远高于汽缸外的环境压力,低压处则处于真空状态,因此,既要防止汽缸内的蒸汽,通过高压端的轴封漏出而增加能量损失,又要防止空气通过汽轮机低压轴封漏露气缸,而破坏冷凝器的真空影响汽轮机的正常经济运行,汽封抽气系统用于汽轮机的轴封提供密封蒸汽,防止蒸汽外漏和空气漏入,同时将泄漏的蒸汽即空气混合物抽出进行处理。

润滑油系统:向汽轮机组,齿轮减速器和轴器等主辅设备提供润滑油用油,润滑和冷却摩擦部件,保证这些设备的安全运行,同时向汽轮机调节系统和保护系统提供压力用油。

凝水-给水系统:由凝水系统和给水系统两部分组成,用于将来自主、辅冷凝器的凝结水经增压,净化、除氧、加热后不间断的输送到蒸汽发生器中,并调节和保持蒸汽发生器、主冷凝器、辅冷凝器内水位稳定。

高低压吹除系统、疏水系统及泄放水系统:二回路系统在启动过程中用于暖管、暖机的蒸汽会因冷凝而变成水,二回路系统在运行过程中,各类热交换器使用的加热蒸汽也会因冷却而产生大量凝水,为防止凝水在管内产生水击,以及进入汽轮机内危害汽轮机的运行安全,蒸汽系统与设备中的凝水,通过系统和水系统排入主、辅冷凝器。泄放水系统也称蒸汽发生器排污系统,用于接收蒸汽发生器二次侧的排污水,以维持蒸汽发生器炉水的水质指标,在规定限定内排污水经过处理,如过滤、除盐、蒸发后得到纯净除盐水排入冷凝器,浓缩污水则排到弦外。

冷却水系统:用于向凝汽器和各种冷却器提供来自舷外的冷却水,由于凝汽式汽轮机冷凝器所需冷却水量较大,通常设计有独立的冷却水泵与管路,称为循环冷却水系统。

造水系统:压水堆核动力装置在运行过程中,由于泄漏、取样和排污会使一、二回路系统中的工质水逐渐减少,因而需要间断的补水。造水系统通过蒸发、反渗透或者其他方法对海水进行淡化,生产出满足核动力装置运行品质要求的除盐水,补充一、二回路供给水和全船生活用水的消耗。