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核电机组低压加热器设计

文档作者：张志鹏，董慧，国金莲文档来源：哈尔滨锅炉厂有限责任公司		点击数：	更新时间： 2025年09月29日
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第6期
2011年11月
锅炉制造
BOILER MANUFACTURING
No．6
NOV．2011
文章编号：CN23—1249(2011)06—0044—03
核电机组低压加热器设计
张志鹏，董 慧，国金莲
(哈尔滨锅炉厂有限责任公司，黑龙江哈尔滨150046)
摘要：本文简要介绍了台山核电机组低压加热器的主要参数，水室、管系及外壳的设计特点及要点。
关键词：核电；低压加热器；设计
中图分类号：TK223 文献标识码：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
广东台山核电站位于广东省江门市辖台山
市，规划建设四台压水堆核电机组。项目规划
一期建设2台，采用三代EPR压水堆核电技
术，单机容量为175万千瓦，为世界单机容量
最大的核电机组。低压加热器是常规岛给水
回热系统中一个重要的设备，本工程采用了两
级低压加热器，此次介绍的为其中的一台低加
LP一3的设计情况。
哈锅多年来从事的辅机类的设计，在换热器
方面主要集中于高压加热器，对于低压加热器以
及用于核电方面的低压加热器的设计转化具有重
要的意义。
1 设计条件
主要技术特性见下表1所示。
表1 主要技术特性
2 结构概述
本低加采用卧式布置，换热管为u形管，双
流程具有1个传热段的管壳式换热器，主要由水
室、管系、外壳组成，见图1所示。
2．1 水室
水室是给水进出低加的部分，由半球形封头、
收稿日期：2011～05一l4
作者简介：张志鹏(1985一)，男，助理工程师，学士学位，毕业于哈尔滨工业大学热能工程专业，主要从事火电以及核电汽轮机辅机、压
力容器设计开发工作。
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第6期 张志鹏，等：核电机组低压加热器设计 ·45·
图1 LP一3低压加热器外形简图
给水进出口接管、人孔以及分流程隔板组成。采
用半球形封头既可以节省材料，也具有较好的受
力特性，材质为SA一516Gr．70，给水接管与人孔
焊接在封头上，为了保证焊接质量，焊后需要对以
上三条焊接接头进行100％ 超声检测，并符合
ASME相关章节的要求。分流程隔板是由基板与
盖板组件用螺栓连接而成，这样既可以保证密封
性，同时也便于检修的时候进行拆卸，详见图2所
不0
图2 LP一3低压加热器水量简图
2．2 管系
管系是用于蒸汽加热给水的部分，一般来说，
如果抽汽为过热蒸汽，且需要保证上、下端差则需
要布置三个传热段：过热段，凝结段，疏水段；由于
本工程为核电机组，抽汽为略低于抽汽压力下饱
和温度的湿蒸汽，故可以采用一个换热段或两个
换热段，本工程只采用一个凝结段。管系由管板、
换热管、拉杆、隔板、支撑组件、尾部防震装置组
成。
管板是用于隔离给水与蒸汽的一个组件，它
的受力情况非常恶劣，需要同时承受不同压力、
温度的给水和蒸汽的作用，同时还起到支撑U
形管的作用，因此管板的强度非常重要，本设备
的管板厚度为350 mm，有效厚度为300 mm，这
样的厚度足以保证整个设备的安全，由于管板
需要与换热管连接，还需要与水室的分流程隔
板进行焊接，因此需要在管板上堆焊一层焊接
性较好的材质，管板需要与换热管的连接方式
为焊接加胀接。
换热管的主要作用是传热，它与管板一样，同
时受水侧和壳侧的作用，运行工况恶劣。目前国
内火电机组主要采用的材质是碳钢，具有物美价
廉的特点，由于核电机组对于安全性有更高的要
求，本工程低压加热器采用的材质为TP304L不
锈钢管。换热管的布置方式是侧立正三角形布置
法。
为了保证凝结段的安全稳定运行，避免管子
发生振动，在低压加热器内部等间距布置了一定
数量的隔板，如图3所示。
图3 LP一3低压加热器隔板简图
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· 46· 锅炉制造 总第230期
在隔板中间的位置有两排孔，这样可以保证
蒸汽在管系内部有足够的流通性，在管系中间位
置也可以进行换热，而不出现死区。由于蒸汽中
存在极少量的不凝结气体，如果不及时排出低压
加热器，会影响低压加热器的传热，因此在管板的
两侧，各布置的一定数量的排气孑L。为了固定隔
板，使隔板在径向和轴向都不发生移动，采用了以
下两种布置：一、在隔板的两边各有一个矩形的缺
口，用于穿过一个通长的槽钢，而两个槽钢分别被
一定数量的圆钢支撑起来，通过这样的一个布置，
隔板在径向上不会移动；二、在隔板上开个了8个
小圆孔，穿过8根拉杆，拉杆的一端与管板焊死，
而每块隔板与拉杆接触的地方也焊死，通过这种
方法，隔板在轴向上也不会移动。
．5止．s
2．3 外壳
外壳是由筒身和封头以及各个接管、吊耳、支
座组成，如图1中所示部件。由于蒸汽的流量较
大，同时也为了让蒸汽可以更均匀的流进管系，在
外壳上布置了三个蒸汽进口接管，同时在各蒸汽
入口正下方布置了一些防冲板，用以保护管束。
为了方便用户进行检修工作，在尾部封头上布置
了一个人孔，在壳体上布置了一些检修用手孔。
3 结 论
通过首次对核电低压加热器的设计转化的研
究，可以更好的学习一些国外设计公司对于换热器
设计方面的一些理念和方法，同时对于我公司今后
在核电低压加热器方面的设计提供了参考依据。
[上接第43页]
发电项目。该项目也是目前为止我国首个太
阳能光热发电特许招标权项目，这说明了我国太
阳能光热发电终于从幕后走上了舞台，从试验室
走上了商业化的道路，中国太阳能光热发电的
“盛宴”产业也将从此正式“开席”。
随着太阳能光热发电技术的逐渐成熟，国内
太阳能光热发电市场也迅速膨胀，目前国内各大
电力公司均踊跃参与其中，使国内已呈现大家积
极参与的局面，产业链也已经初步形成，所以下一
步必将进入规模化发展的阶段。预计经示范项目
和产业链的推动，中国的太阳能热发电市场将以
每年300～500MW 的速度增长。且国内太阳能
光热发电项目主要集中在甘肃河西走廊、内蒙古
西部、新疆南疆、青海、西藏等人烟稀少且日照较
好地区。
4 结 论
’ 目前国内外太阳能光热发电系统以槽式发电
系统为主，截止到今Et，槽式太阳能光热发电站占
全球运行的整个太阳能光热发电站的88％。即将
进行的投资额高达4 000亿欧元的“欧洲沙漠行
动”也采用此种技术路线，所以我国也应大力发展
． S ． 2- ． L ．SIL ．S 舢 ．址．S
技术成熟，运行稳定的槽式太阳能发电站系统。
太阳能热发电作为新能源一个不可或缺的组
成部分，经过数十年的发展，目前在国外已经进入
全面商业化阶段，国内也已呈现大家积极参与的
局面，所以国内也势必将大力发展。再由于太阳
能光热发电无污染，并采用常规汽轮机即可发电，
加之目前太阳能光热发电系统可以引入熔融盐储
热技术，白天将多余热量储存，晚问再用熔融盐储
存的热量释放发电，这样可以实现连续供电，保证
电流稳定，避免了光伏发电与风力发电难以解决
的入网调峰问题，所以太阳能光热发电必将作为
新能源的新兴产业迅速崛起，尤其槽式太阳能光
热发电系统必将有广阔的市场前景。
参考文献
[1] 李京光，李彦斌，曹淦，太阳能热发电技术研究现
状，中国电力教育，2008年研究综述与技术论坛专
刊．
[2] GREENPEACE，ESTIA，IEASOLARPACES．Concen—
trated solar thermal power now![R／OL]．http：／／
W'CCW．SO—larpaces．org／Library／CSP— Documents／Con—
centrated—-So——lar—．Thermal—．Power—．Plants——
2005．pdf．2005—10—07．

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