2024/11/61一、概述1、總布置濱海電站的循環冷卻水系統（簡稱循環水系統）三回路系統，其標高布置，是確定廠區標高的兩個主要決定因素之一。（1）廠區地坪的標高應位于千年一遇的最高潮位以上，以避免特大潮水淹沒廠區的危險。（2）將凝汽器布置在適當標高的位置上，使得循環水回路中有適當的虹吸效應，并使電站基建投資和循環水用電消耗都比較合理。也就是綜合考慮基建投資和運行費用后選定最優的標高。2024/11/62大亞灣核電站的布置為：廠區標高為+6.50mPRD（珠江水面基準），汽機廠房底層標高采用+6.70mPRD，凝汽器底座布置在+6.70mPRD上，而凝汽器水室最高點標高則為13.550m。在正常潮位下循環水回路中考慮到管渠的阻力以后，虹吸高度約為7m。大亞灣核電站循環水系統平面布置如圖所示。圖中CM為海水進水渠道，PX為聯合泵站，HX為制氯站，MX為汽機廠房，CD為混凝土海水輸送管道及排水溝道，CC為虹吸井，冷卻水通過虹吸井后排入明渠流入海中。2024/11/63海水進口聯合泵站虹吸井汽機廠房制氯站排水溝2024/11/642、系統構成循環冷卻水系統與下列系統及設備有關：（1）循環水過濾系統（2）循環水處理系統（3）陰極保護系統（4）循環水管系充水系統（5）凝汽器（6）二次濾網系統2024/11/653、設計性能大亞灣核電站的汽輪發電機組在最大連續出力（MCR－Maximumcontinuousrating）983.8MW下，所有加熱器系列全部運行時，凝汽量為829.41kg/s，加上排入凝汽器的其它方面的蒸汽和疏水132.034kg/s，則總出口凝結水量為961.168kg/s。每臺循環水泵的額定流量為22.482m3/s，其中供輔助冷卻水系統的水量為0.48m3/s，供3臺凝汽器的水量為22.002m3/s。在額定流量下循環水泵揚程為16m水柱。在凝汽器鈦管中循環水的平均流速為2.44m/s。2024/11/66二、聯合泵站聯合泵站可分為下列兩個主要部分：（1）進水，預過濾，細過濾；（2）泵房。泵站從供水渠道直接取水，通過預過濾和細過濾設施同時向循環水泵和核島重要生水系統水泵供水。每臺機組的循環水管道又分成兩個系列A和B，分別向三臺凝汽器的半側供水。2024/11/671、循環水過濾系統循環水過濾系統可分成預過濾設備及細過濾設備（即一次濾網）。（1）預過濾設備在每個系列的進水渠道中，按水流方向分別裝設：粗濾網、閘板門及帶有機械消除垃圾裝置的攔污柵。

粗濾網的柵格間隔為200mm，用于阻攔體積較大的漂浮物體進入泵站。

閘板門的作用是當泵站內部溝渠或濾網結構需要檢修時，可將閘板門放下隔斷海水，設備正常運行時，則被取出儲存在專用的井坑中。在閘板門滑動的框架上裝有帶噴嘴的母管，此母管與循環水處理系統相連接，用于向進口循環水中注射次氯酸鈉。

攔污柵的柵格間隔為50mm，柵格截面為40×8mm，垃圾清除耙的行走速度約為3.8m／min。

2024/11/68攔污柵配備有垃圾清除器，清除器由裝有耙齒的翻動水槽組成。每臺攔污柵由下列主要部件組成：

——一個柵格濾網：由下、中、上三部分組成，材料均為AISI316L不銹鋼，用螺栓固定在預埋混凝土中的凸耳上；

——一個滑行導向道，由AISI316L不銹鋼材料制成。用螺栓固定在預埋混凝土中的凸耳上；

——一個滑車；

——一個裝備好的耙子，帶有與耙子同寬度的可翻水槽，用于收集垃圾等雜物；

——驅動裝置及限位開關；

——一個用鉸鏈裝設的活板。2024/11/69滑車和耙子水槽組合件由一臺卷揚機帶動，組合件用兩個繩扣通過一個減振器與鋼絲繩相連接。

每臺攔污柵裝配有一臺浮子式差壓計和一臺氣動差壓計。它們控制垃圾清除器的運行周期：當攔污柵進出口壓力損失達到一個規定數值時，垃圾耙就會啟動運行，直到壓力損失降到正常值為止。垃圾清除器亦可由定時回路控制，每隔480分鐘啟動垃圾耙一次，保持進出口壓差在閾值以下，即小于0.12米水柱。2024/11/610（2）細過濾設備（一次濾網）一次濾網為旋轉鼓型濾網，濾網鼓中心軸線呈水平布置，濾網結構如圖所示，水自濾網外側流向網內部，水中垃圾污物被留在網外圓表面。由于濾網以低速旋轉，在濾網鼓外圓表面裝設的傾斜角鋼將垃圾帶到水面以上。在圖中右上角處裝有沖洗噴嘴，高壓水自噴嘴中噴出，將附著于濾網表面的垃圾清除，通過一排水溝道排走。2024/11/611

每臺濾網裝有2臺沖洗水泵。正常運行時，一臺泵運行，一臺泵備用。此外考慮到特殊海生物如水母等附著在網孔上不易清除，在沖洗回路中裝設有一臺升壓泵。此種高壓泵并不經常使用，只有在大量海生物附著于濾網表面不易清除時才投入使用。另外在沖洗水回路中還裝有沖洗水濾網。

濾網旋轉速度有3檔：低速、中速、高速，其速度分別為2.5m／min、10m／min、20m／min。在濾網的內外兩側裝有壓差計（浮子式和氣動式壓頭損失指示器），以測量濾網兩側的壓差。濾網的工作壓差分三級：一級為20cm水柱，二級為30cm水柱，三級為50cm水柱。當濾網在一級壓差下工作時，它從低速轉變為中速運轉，在二級壓差下工作時，從中速轉變為高速運轉，同時啟動沖洗水的升壓泵。

2024/11/6122、循環冷卻水泵（1）系統布置

大亞灣核電站循環水泵系統的布置為每臺機組配備兩臺循環水泵，水泵與凝汽器采用單元連接方式。

每臺汽輪機有三臺凝汽器，每臺凝汽器水室又被分割為兩個獨立的水室，每臺水泵與三臺凝汽器水室的一半連接形成獨立的回路。兩臺水泵采用兩條壓力管道輸送循環水到汽輪機廠房，這兩條壓力管道之間無任何管道連接，整個循環水系統形成無閥門回路。2024/11/613（2）循環水泵大亞灣核電站循環水泵采用英國NEIAllen公司生產的垂直布置混流式水泥蝸殼水泵，其結構如圖所示。1-泵葉輪；2-泵頂蓋；3-葉輪與泵殼體密封環；4-混凝土蝸殼；5-預埋的座底環帶支柱；6-底腳螺絲；7-機械密封；8-減速齒輪；9-變速箱內泵推力軸承和上導向軸承；10-軸承支架；11-泵軸下導向軸承；12-電動機

2024/11/614

循環水泵由一減速齒輪箱驅動，驅動水泵的電動機為感應式，電壓為6.6kV，空負荷時轉速為750rpm。

電動機為空冷密閉循環，空氣在冷卻器內冷卻，冷卻水為來自常規島閉路冷卻水系統的除鹽水。來自除鹽水生產系統的澄清過濾水通往循環水泵的機械軸封，用于防止海水泄漏，在進行機械密封維修時，可用兩個充氣橡皮圈密封，將其與海水隔離。2024/11/615與國產金屬蝸殼循環水泵比較，立式水泥蝸殼型水泵具有下列特點：

——水泵蝸殼與進水通道均為混凝土澆制，從鼓型旋轉濾網出口到水泵葉輪進口處形成進水通道，整個通道的型線和尺寸由制造廠通過模型試驗確定，能保證良好的進水水力特性。需要指出的是：在循環水泵的進水通道上，通道斷面由方形收縮變為圓形，形成收斂形混凝土彎頭。此種結構可消除滯流區及漩渦，因而可避免帶入空氣造成的振動及海生物的沉積和污染；

——水泥蝸殼無腐蝕，無振動，不需要大量的維修工作；

——水泵軸承與海水隔離，油潤滑磨損小，溫度檢查方便，使用壽命至少十年，維修簡便；

——泵軸在機械密封處裝有軸套，因此處于干燥狀態，不與海水接觸，無腐蝕；

——檢查維修方便簡單，無重的荷載，檢查時不需要解體，一般5～7年大修一次；

——與海水接觸的金屬部件均用防海水腐蝕的不銹鋼或不銹鑄鐵(靜止部件)制作，結構較簡單且轉速較低，故運行可靠性較高。2024/11/616（3）核島重要生水泵核島重要生水泵屬于核島重要生水系統，其安全等級為三級，其功能為向核島設備冷卻水系統內的冷卻器不間斷地供給冷卻水。每臺機組配備有四臺核島重要生水水泵，它們布置在兩臺循環水泵之間的井坑內，每臺泵占有一個井坑，彼此間相互隔離。水泵進水來自鼓型濾網出口通往循環水泵入口的通道上。每兩臺核島重要生水泵的出水管并聯在一起，通過一條輸水管輸水到核島廠房。每臺機組裝有兩條輸水管。

2024/11/617（4）消防水泵消防水泵的容量設計準則為：用4臺泵瞬間提供常規島需用的最大消防水量。按汽機主油箱起火事故計算，大亞灣核電站需要的消防水量為1043m3／h，加上同時幾個水龍帶耗用水量為200m3/h，總共需用消防水量為1243m3／h（不考慮兩臺機組同時發生上述設計基準事故）。每臺泵出口均裝有再循環管，因此不管需用的流量大小，水泵均能安全運行。四臺消防水泵均安裝在聯合泵站內。每臺機組的兩臺消防水泵裝在兩個鄰近濾網側的核島重要生水泵坑內。消防水水源為大容積的混凝土池。每兩臺泵共用一個混凝土池。此混凝土池亦布置在聯合泵站內的濾網區，消防水源由飲用水系統供給，再由生水系統作備用。當淡水儲存用盡，飲用水和生水系統都供不上淡水時，在迫切需要的緊急情況下，通過打開與核島重要生水系統的連接閥，也可以用海水直接供給消防水泵用水。2024/11/6183、循環冷卻水處理為防止海生物在凝汽器和管溝內滋生，對循環水進行氯化處理是有效的措施。但目前國內外廣泛采用的還有機械處理的方法，即膠球清洗凝汽器管子和二次濾網裝置。實踐經驗證明，濱海電站如采用機械處理方法，必須與氯化處理相結合才能收到預期效果。

2024/11/619（1）循環水氯化處理海水氯化可通過以下三種方式來實現：

——直接加氯處理；

——用次氯酸鈉溶液處理；

——就地注入電解海水產生的次氯酸鈉溶液。2024/11/620運行經驗表明，以上三種過程具有十分接近的效果，都取決于溶液中形成的次氯酸，這種次氯酸構成對海生物的主抑制劑。當氯溶解于水中時它的水解化學反應式如下：C12+H20→H++C1－+HOCl次氯酸分解產生氫和次氯酸離子：HOCl→H++OCl－在這些反應式中出現三種形式可用的氯，它們是：氯離子Cl，未離子化的次氯酸HOCl及次氯酸離子OCI。此三種形式以平衡狀態存在，其相互間比例取決于溶液的pH值和溫度。此外不管引進的方式如何，是氣體氯還是次氯酸，其相互間化例是相同的。2024/11/621當pH為2～7時，HOCl占絕對優勢；當pH＝7.4時，HOCl和OCl大致相等；在pH>7.4時，OCl的比例增大。當pH=8.0～8.5（這是海水的一般情況）和海水溫度達15℃時，所有的氯離子趨于消失。此時等值活性氯化物由下列混合物組成：以次氯酸鈉形式出現的次氯酸離子（OCl，約為80％）和次氯酸（HOCl，約為20％）。當pH≥9.5時所有的可用氯以次氯酸離子（OCl）的方式出現。當NaCL溶液被電解時，產生下列總反應式：NaCl+H2O→NaOCl+H2NaOCl＋H2O→HOCl+NaOHHOCI→H++OCl－

重要的產物為次氯酸HOCl及次氯酸離子（OCl）。這兩種產物能進入有機生物體內，破壞其生活機制，從而能有效地防止循環冷卻水回路中的海生物滋長。2024/11/622（2）氯化站的描述大亞灣循環水氯化處理采用就地電解海水產生次氯酸鈉溶液的方法。

簡述如下：每臺的次氯酸鹽發生器由2套獨立的50%容量的電解系列組成。2套系列并聯裝設，每套設備能生產83kg/h活性氯。每套電解系統由14個組件（每個組件有20個電解單元）組成。在其中將直流電流通過海水電解以產生次氯酸鈉和氫。產生的次氯酸鹽的數量與流過電解單元的電量成正比。2024/11/623兩臺海水供給泵中一臺進行，一臺備用，供給每臺機組的兩個電解系列需要的海水。海水經過一個濾網送到電解設備當中。海水供給泵由核島重要生水泵回路供水。當運行泵發生故障被迫停運時，備用泵自動啟動投入運行。直流電流由一臺整流機組供給，每臺次氯酸鹽發生器裝有一臺整流機組。整流機組裝6.6kV交流電轉變為直流電流。循環水處理系統主要設備安裝在制氯站建筑物內，共裝有4套次氯酸鹽發生器和4臺整流機組，其容量為每套發生器生產線具有83kg/h活性氯溶液的能力。

2024/11/624需要的次氯酸鹽溶液流量根據正常運行中各種泵的流量進行計算。

——循環水泵2臺循環水泵運行流量為：22.482×2=44.964m3/s

——

過濾器沖洗泵每臺鼓型旋轉濾網有1臺過濾器沖洗泵運行，其總流量為2×0.079=0.158m3/s

——

核島重要生水泵1臺核島重要生水泵運行，其流量為0.944m3/s因此，總的流量為44.964+0.158+0.944=44.046m3/s≈166000m3/h2024/11/625次氯酸鹽溶液的濃度為1gr/L，因此海水供給泵的流量應為166m3/h。為使上述各系統中的海水中氯濃度達1ppm，由次氯酸溶液進入次氯酸鹽貯存箱中，在箱中氫被分離出來，經過電動鼓風機用空氣進行稀釋，然后從煙囪排出。次氯酸鹽溶液從貯存箱中用泵抽出，經過西氯酸鹽注射管線注射到循環水中。注射管線在循環水進水渠道閘板門框上。貯存箱裝有液位控制系統及閥門，它們將箱中液位保持在預定的水平上。每個貯存箱裝有2