Is-Sistema Prinċipali tat-Tkessiħ ta 'l-Ilma ta' l-Għalf ta 'Impjant ta' Enerġija Nukleari Hija Ostakolu għat-Tkessiħ Għas-Sigurtà Nukleari

Il-pożizzjonament tal-qalba u l-valur funzjonali tas-sistema ewlenija tat-tkessiħ tal-ilma tal-għalf
Il-proċess ta 'konverżjoni tal-enerġija ta' impjant tal-enerġija nukleari essenzjalment jinvolvi t-tisħin tal-likwidu li jkessaħ fiċ-ċirkwit primarju permezz tal-enerġija termali ġġenerata mill-fissjoni nukleari, u mbagħad tittrasferixxi l-enerġija termali għall-ilma tal-għalf prinċipali fiċ-ċirkwit sekondarju permezz ta 'ġeneratur tal-fwar, li jikkonverti l-ilma tal-għalf f'fwar bi pressjoni għolja - biex issuq it-turbina tal-fwar għall-ġenerazzjoni tal-enerġija. Il-funzjoni ewlenija tas-sistema ewlenija tat-tkessiħ ta 'l-għalf hija li tipprovdi mezz ta' tkessiħ stabbli u kontrollabbli għal dan iċ-ċiklu, filwaqt li tikseb dissipazzjoni u rkupru raġonevoli tas-sħana. Il-valur funzjonali tiegħu huwa prinċipalment rifless fi tliet aspetti.

L-ewwelnett, tiżgura t-tkessiħ tal-qalba tar-reattur. Il-qalba ta 'reattur nukleari kontinwament tirrilaxxa ammont kbir ta' enerġija tas-sħana waqt il-fissjoni nukleari. Jekk ma jistax jiġi esportat f'waqtu, iwassal għal żieda f'daqqa fit-temperatura tal-qalba u jikkawża inċidenti serji ta 'sikurezza. Is-sistema ewlenija tat-tkessiħ ta 'l-ilma ta' l-għalf kontinwament tagħti ilma ta 'tkessiħ lill-ġeneratur tal-fwar, tassorbi s-sħana mill-likwidu li jkessaħ primarju, u tiżgura li t-temperatura tal-qalba tinżamm f'limitu sikur, li tifforma "barriera tat-tkessiħ" importanti għas-sigurtà tar-reattur. Skont l-istatistika tal-IAEA, madwar 12% tal-għeluq mhux ippjanat fl-impjanti tal-enerġija nukleari huma relatati ma 'ħsarat fis-sistema tal-għalf, li indirettament jikkonferma l-valur kritiku tas-sikurezza tas-sistema ewlenija tat-tkessiħ tal-ilma tal-għalf.

It-tieni nett, żomm l-istabbiltà taċ-ċiklu sekondarju tal-linja. Is-sistema ewlenija tat-tkessiħ tal-ilma tal-għalf teħtieġ taġġusta b'mod preċiż ir-rata tal-fluss tal-għalf tal-ilma u t-temperatura skont il-bidliet fil-qawwa tar-reattur, tiżgura parametri stabbli tal-fwar fl-iżbokk tal-ġeneratur tal-fwar u tipprovdi sors ta 'enerġija kontinwu u kwalifikat għat-turbina. Waqt it-tħaddim ta '-qawwa baxxa tar-reattur, ir-rata tal-fluss hija aġġustata manwalment mill-valv ta' kontroll tal-bypass ta 'l-għalf prinċipali; Waqt l-operazzjoni ta '-qawwa għolja, il-valv ewlieni li jirregola l-ilma tal-għalf jintervjeni awtomatikament u jaġġusta b'mod dinamiku skont il-qawwa termali tal-ġeneratur tal-fwar, u jiżgura l-kontinwità u l-istabbiltà taċ-ċiklu sekondarju tal-linja.

Fl-aħħarnett, tikseb utilizzazzjoni effiċjenti tal-enerġija. Is-sistema ewlenija tat-tkessiħ ta 'l-għalf se ssaħħan minn qabel l-ilma ta' l-għalf matul il-proċess tat-tkessiħ, tirkupra s-sħana mormija wara l-kondensazzjoni tal-fwar, tnaqqas it-telf ta 'enerġija, u ttejjeb l-effiċjenza termali ta' l-unità ta 'enerġija nukleari. Fl-istess ħin, billi tikkontrolla b'mod preċiż il-parametri tal-provvista tal-ilma, tnaqqas l-użu tat-tagħmir u l-konsum tal-enerġija, u tgħin lill-unitajiet tal-enerġija nukleari jiksbu operazzjoni ekonomika fit-tul-, tissodisfa l-ħtiġijiet ta 'żvilupp tal-enerġija b'livell baxx ta'-karbonju u effiċjenti taħt l-istrateġija ta '"karbonju doppju".

L-arkitettura tal-kompożizzjoni u l-prinċipju tax-xogħol tas-sistema ewlenija tat-tkessiħ tal-ilma tal-għalf
Is-sistema ewlenija tat-tkessiħ ta 'l-ilma ta' l-għalf ta 'impjant ta' enerġija nukleari hija sistema kumplessa integrata u ta '{0}}preċiżjoni għolja, magħmula prinċipalment mill-pompa ta' l-ilma ta 'l-għalf prinċipali, valv ewlieni li jirregola l-ilma ta' l-għalf, tagħmir tat-tisħin minn qabel ta 'l-għalf, sistema ta' pipeline, sistema ta 'monitoraġġ u kontroll, u tagħmir awżiljarju. Il-komponenti jaħdmu flimkien biex jiffurmaw ċiklu ta 'tkessiħ ta' -loop magħluq, u l-prinċipju tax-xogħol tiegħu jdur madwar it-tliet links ewlenin ta '"aġġustament tal-parametru tal-iskambju tas-sħana tat-trasport tal-ilma tal-għalf".

Komponenti ewlenin u l-funzjonijiet tagħhom

• Pompa ta 'l-għalf prinċipali: Bħala l-"qalba ta' l-enerġija" tas-sistema, hija responsabbli għall-kunsinna ta' ilma ta' l-għalf ta'-purità għolja pproċessat mid-deaerator lill-ġeneratur tal-fwar bi pressjoni għolja. Il-kundizzjonijiet operattivi tiegħu huma estremament ħorox, li jeħtieġu tħaddim kontinwu fit-tul f'temperatura għolja (temperatura tal-ilma tad-dħul ta 'madwar 220 grad) u pressjoni għolja (pressjoni tal-ħruġ tista' tilħaq 8-12 MPa) ambjenti. Il-ħajja tad-disinn hija ġeneralment mhux inqas minn 40 sena, u rekwiżiti estremament għoljin jitqiegħdu fuq reżistenza għall-korrużjoni tal-materjal u siġillar strutturali. Fil-preżent, il-mainstream fiċ-Ċina jadotta pompi ta 'l-għalf prinċipali ċentrifugali ta' veloċità għolja, u xi unitajiet avvanzati adottaw soluzzjonijiet integrati ta 'regolazzjoni ta' veloċità ta 'frekwenza varjabbli u monitoraġġ intelliġenti. Xi unitajiet huma mgħammra wkoll b'pompi ta 'l-għalf misjuqa bil-fwar biex jiżguraw li l-fwar awżiljarju xorta jista' jiġi invokat biex iżomm l-operat u jtejjeb l-affidabbiltà tas-sistema f'każ ta 'qtugħ ta' enerġija fl-impjant kollu. Is-sistema modulari tal-grupp prinċipali tal-pompa ta 'l-għalf żviluppat mill-Istitut tad-Disinn ta' l-Enerġija Elettrika tal-Lvant taċ-Ċina effettivament ittejjeb l-affidabbiltà operattiva u l-effiċjenza tad-disinn tas-sistema billi tintegra l-pompa ta 'qabel, mutur, coupler idrawliku u pompa prinċipali.
• Valv ta 'kontroll ta' l-ilma ta 'l-għalf prinċipali: iċ-"ċentru tal-fluss" tas-sistema, li jaħdem b'mod parallel mal-valv ta' kontroll tal-bypass ta 'l-għalf prinċipali, responsabbli biex jaġġusta b'mod preċiż ir-rata tal-fluss ta' l-ilma ta 'l-għalf ibbażat fuq bidliet fil-qawwa tar-reattur u l-istatus ta' tħaddim tal-ġeneratur tal-fwar. Il-prestazzjoni tagħha hija direttament relatata mal-istabbiltà tas-sistema tal-provvista tal-ilma. Jekk isseħħ ħsara, tikkawża varjazzjonijiet fir-rata tal-fluss tal-ilma tal-għalf prinċipali, li toħloq theddida għas-sikurezza tal-unità. Ħsarat komuni jinkludu ħjut milbusa u miksura li jgħaqqdu z-zokk tal-valv u l-qalba tal-valv, xedd tal-ħabta fuq il-ħajt ta 'ġewwa tal-komponent tal-gaġġa tal-valv, feedback anormali tas-sinjali tal-lokalizzatur, eċċ., Li jeħtieġ li jiġu solvuti permezz ta' ottimizzazzjoni strutturali u titjib tal-materjal.

Tagħmir ta 'preheating ta' l-ilma ta 'l-għalf: jinkludi prinċipalment ħiters ta' pressjoni għolja-, li huma użati biex jissaħħan minn qabel l-ilma ta 'l-għalf prinċipali billi juża s-sħana mormija mill-estrazzjoni tat-turbina tal-fwar, iżidu t-temperatura ta' l-ilma ta 'l-għalf, inaqqsu t-telf tas-sħana fil-ġeneratur tal-fwar, u jnaqqsu l-istress termali tat-tagħmir, u b'hekk jestendu l-ħajja tas-servizz tas-sistema. Wara li jissaħħan minn qabel, l-ilma ta 'l-għalf jidħol fil-ġeneratur tal-fwar u jista' jassorbi s-sħana b'mod aktar effiċjenti miċ-ċirkwit primarju, u jtejjeb l-effiċjenza tal-ġenerazzjoni tal-fwar.

 

Sistema ta 'Monitoraġġ u Kontroll: Magħmula minn diversi sensuri, kontrolluri u attwaturi, tissorvelja parametri ewlenin bħar-rata tal-fluss tal-ilma, temperatura, u pressjoni f'ħin reali-, u tikseb aġġustament preċiż tal-parametri permezz ta' sistema ta 'kontroll awtomatizzata. Pereżempju, billi timmonitorja l-livell tal-ilma u t-temperatura tal-ġeneratur tal-fwar, il-veloċità tal-pompa prinċipali tal-ilma tal-għalf u l-ftuħ tal-valv prinċipali tal-kontroll tal-ilma tal-għalf huma aġġustati awtomatikament biex jiżguraw li l-parametri operattivi tas-sistema jkunu dejjem f'medda sigura, filwaqt li tinkiseb twissija ta '-ħin reali u rispons ta' emerġenza ta 'ħsarat.

• Analiżi tal-fluss tax-xogħol

Il-proċess tax-xogħol tas-sistema prinċipali tat-tkessiħ ta 'l-ilma ta' l-għalf jista 'jinqasam f'erba' passi ewlenin: l-ewwel pass huwa li d-deaerator iwettaq trattament ta 'deaeration fuq l-ilma ta' l-għalf, ineħħi l-ossiġnu u gassijiet oħra ta 'ħsara mill-ilma, jipprevjeni l-korrużjoni tal-pipeline u t-tagħmir, u jiżgura li l-purità ta' l-ilma ta 'l-għalf tilħaq standards ta' grad nukleari; It-tieni pass huwa li tiżdied il-pressjoni tad-dħul tal-pompa prinċipali bil-quddiem biex tevita l-cavitation. Imbagħad, il-pompa prinċipali ta' l-ilma ta' l-għalf tippressa l-ilma ta' l-għalf ittrattat u twassalha lill--ħiter ta' pressjoni għolja; It-tielet pass, il--ħiter bi pressjoni għolja juża s-sħana mormija estratta mit-turbina tal-fwar biex isaħħan minn qabel l-ilma tal-għalf u jgħolli t-temperatura tal-ilma tal-għalf għall-medda speċifikata; L-erba 'pass, l-ilma ta' l-għalf prinċipali imsaħħan minn qabel jiġi ttrasportat lejn il-ġeneratur tal-fwar biex jassorbi s-sħana mill-likwidu li jkessaħ primarju u jaqilbu fi fwar bi pressjoni għolja -. L-ilma tal-għalf imkessaħ imbagħad jgħaddi lura mis-sistema taċ-ċirkolazzjoni biex jitlesta ċ-ċiklu tat-tkessiħ. Matul il-proċess kollu, is-sistema ta 'monitoraġġ u kontroll hija involuta bis-sħiħ, taġġusta b'mod dinamiku l-parametri operattivi ta' kull komponent ibbażat fuq bidliet fil-qawwa tar-reattur u l-istatus tal-operat tas-sistema biex tiżgura ċikliżmu stabbli, sigur u effiċjenti.

Garanzija tas-sigurtà u l-immaniġġjar tal-ħsarat tas-sistema ewlenija tat-tkessiħ tal-ilma tal-għalf

It-tħaddim sikur tas-sistema ewlenija tat-tkessiħ tal-ilma tal-għalf fl-impjanti tal-enerġija nukleari hija garanzija importanti għas-sikurezza tal-enerġija nukleari. Minħabba l-ambjent operattiv ħarxa tas-sistema, li hija esposta għal temperatura għolja, pressjoni għolja, u radjazzjoni għolja għal żmien twil, hija suxxettibbli għal xedd tal-komponenti, tnixxija, anormalitajiet ta 'kontroll, u ħsarat oħra. Għalhekk, huwa meħtieġ li tiġi stabbilita sistema ta 'garanzija ta' sikurezza soda biex tinkiseb skoperta u rimi bikrija tal-ħsarat.

• Miżuri ta' sigurtà

Materjal u ottimizzazzjoni strutturali: Il-komponenti tal-qalba huma magħmula minn materjali speċjali ta'-qawwa għolja, reżistenti għall-korrużjoni-, u reżistenti għar-radjazzjoni. Pereżempju, l-impeller u s-siġill tax-xaft tal-pompa prinċipali tal-għalf huma magħmula minn azzar inossidabbli awstenitiku ultra-b'karbonju baxx jew azzar inossidabbli duplex. Il-pin tal-pożizzjonament tal-valv ewlieni li jirregola l-ilma tal-għalf huwa magħmul minn materjal Inconel750 ta '-qawwa għolja, li jissostitwixxi materjali tradizzjonali ta' saħħa baxxa, biex ittejjeb ir-reżistenza għall-ilbies u l-ħajja tas-servizz tal-komponenti. Fl-istess ħin, ottimizza d-disinn strutturali tal-komponenti tal-gaġġa tal-valv u l-qlub tal-valv, tadotta twieqi ta 'toqob żgħar u ottimizza l-arranġament tagħhom skont il-kurva tal-fluss, ittejjeb l-eżattezza tar-regolamentazzjoni u l-kapaċità tal-fluss, u tnaqqas il-vibrazzjoni u l-ilbies tal-komponenti.

Disinn ta 'redundancy doppju: It-tagħmir ewlieni tas-sistema jadotta konfigurazzjoni żejda ta' "wieħed għall-użu u wieħed għall-backup" jew "multipli għall-użu u wieħed għall-backup". Per eżempju, il-pompa ta 'l-għalf prinċipali hija ġeneralment mgħammra b'2-4 unitajiet u pompi ta' riżerva korrispondenti biex tiżgura li meta tagħmir wieħed ifalli, it-tagħmir ta 'backup jista' jitħaddem malajr biex jiġi evitat l-għeluq tas-sistema. Fl-istess ħin, is-sistema ta 'kontroll tadotta disinn ta' redundancy doppju biex tevita li s-sistema titlef il-kontroll minħabba l-falliment ta 'unità ta' kontroll waħda.

Monitoraġġ intelliġenti u twissija bikrija: Bl-għajnuna ta 'ġemellati diġitali, manutenzjoni ta' tbassir AI u teknoloġiji oħra, jitwettaq monitoraġġ tal-istatus onlajn ta 'tagħmir ewlieni bħal pompi ewlenin tal-ilma tal-għalf u valvi li jirregolaw. Permezz ta 'analiżi tal-ispettru tal-vibrazzjoni, rikostruzzjoni tal-kamp tat-temperatura u metodi oħra, it-tħaddim anormali tat-tagħmir jinqabad f'ħin reali, u twissijiet ta' ħsara jinħarġu minn qabel. Wara l-adozzjoni ta 'sistema ta' monitoraġġ intelliġenti, il-ħin medju ta 'tħaddim mingħajr problemi tal-pompa prinċipali ta' l-ilma ta 'l-għalf żdied minn 18000 siegħa għal mudelli tradizzjonali għal aktar minn 32000 siegħa, u b'mod sinifikanti jnaqqas ir-riskju ta' għeluq mhux ippjanat.

Aġġornament teknoloġiku u tendenza ta 'żvilupp ta' l-industrija tas-sistema ewlenija tat-tkessiħ ta 'l-ilma ta' l-għalf
Bl-iterazzjoni kontinwa tat-teknoloġija tal-enerġija nukleari u l-approfondiment tal-istrateġija "karbonju doppju", is-sistema ewlenija tat-tkessiħ tal-ilma tal-għalf tal-impjanti tal-enerġija nukleari qed tiżviluppa lejn intelliġenza, effiċjenza u lokalizzazzjoni. L-aġġornament teknoloġiku u l-aġġornament industrijali qed javvanzaw b'mod sinkroniku, u jipprovdu appoġġ aktar b'saħħtu għat-tħaddim sikur u effiċjenti tal-enerġija nukleari.

• Direzzjoni ta 'aġġornament tekniku

Aġġornament intelliġenti: L-integrazzjoni ta' teknoloġiji bħall-Internet tal-Oġġetti, big data, u intelliġenza artifiċjali biex tinbena sistema ta' ġestjoni intelliġenti taċ-ċiklu tal-ħajja sħiħ, li tikseb monitoraġġ-ħin reali tal-parametri operattivi tas-sistema, dijanjosi preċiża tal-ħsarat, u skedar intelliġenti ta' tħaddim u manutenzjoni. Pereżempju, billi tuża t-teknoloġija diġitali tewmin biex tibni mudell virtwali tas-sistema ewlenija tat-tkessiħ tal-għalf, tissimula l-istatus operattiv tas-sistema, tbassar ir-riskji ta 'ħsara minn qabel, tottimizza l-pjanijiet ta' tħaddim u manutenzjoni, u tnaqqas l-ispejjeż tal-operat u l-manutenzjoni.

Ottimizzazzjoni effiċjenti: Billi tottimizza l-proċessi tas-sistema, ittejjeb l-istruttura tat-tagħmir, u ttejjeb l-effiċjenza termali tas-sistema u l-istabbiltà operattiva. Per eżempju, l-ottimizzazzjoni tad-disinn ta 'l-impeller tal-pompa prinċipali ta' l-ilma ta 'l-għalf biex ittejjeb l-effiċjenza tat-trasport u tnaqqas il-konsum ta' enerġija; Ottimizza l-proċess tat-tisħin minn qabel tal-provvista tal-ilma, tirkupra bis-sħiħ is-sħana mormija, u ttejjeb aktar l-effiċjenza fl-użu tal-enerġija. Fl-istess ħin, it-teknoloġija tar-regolazzjoni tal-veloċità tal-konverżjoni tal-frekwenza hija adottata biex taġġusta b'mod dinamiku l-veloċità tal-pompa tal-għalf prinċipali skont il-qawwa tar-reattur, u tikseb operazzjoni ta 'ffrankar tal-enerġija-.

Promozzjoni ta 'teknoloġija mingħajr tnixxija: L-adozzjoni ta' tipi ta 'pompa mingħajr tnixxija bħal pompi manjetiċi u pompi protetti biex jissostitwixxu pompi tradizzjonali tas-siġill tax-xaft, tnaqqas ir-riskju ta' tnixxija ta 'ilma, ittejjeb is-sigurtà tas-sistema u l-protezzjoni ambjentali, filwaqt li tnaqqas l-ispejjeż tal-manutenzjoni tat-tagħmir, u tadatta għar-rekwiżiti ħarxa tal-ambjent operattiv tal-impjanti nukleari.

• Xejriet ta' Żvilupp tal-Industrija

Bl-aċċelerazzjoni tal-approvazzjonijiet tal-proġetti tal-enerġija nukleari domestiċi u ż-żieda kostanti fin-numru ta 'unitajiet taħt kostruzzjoni, id-domanda tas-suq għal tagħmir relatat mas-sistema ewlenija tat-tkessiħ tal-ilma tal-għalf tkompli tiġi rilaxxata. Skont stimi, mill-2026 sal-2030, huwa mistenni li 30-40 unità ġdida tal-enerġija nukleari approvati se jiżdiedu fiċ-Ċina, li jikkorrispondu għal domanda għal madwar 120-160 pompa tal-għalf nukleari ġdida. Id-daqs tas-suq se jiżdied b'mod kostanti. Il-proċess ta 'lokalizzazzjoni qed ikompli jaċċellera, u r-rata ta' lokalizzazzjoni tal-pompi prinċipali qabżet id-90%. Intrapriżi tal-Istat bħal Shanghai Electric, Dongfang Electric, u Harbin Electric Group jiddominaw is-suq domestiku. B'sistema ta 'manifattura kompluta u esperjenza ta' inġinerija, gradwalment qed jiksbu sostituzzjoni domestika ta 'prodotti high-end u jnaqqsu d-dipendenza fuq tagħmir importat.

Sadanittant, bl-avvanz ta 'reatturi modulari żgħar (SMRs) u proġetti ta' dimostrazzjoni tat-teknoloġija tal-enerġija nukleari tar-raba 'ġenerazzjoni, id-domanda għal tagħmir tat-tkessiħ tal-għalf prinċipali ġdid, effiċjenti u kompatt se toħroġ gradwalment, u tiftaħ opportunitajiet ġodda ta' tkabbir għall-industrija. Barra minn hekk, fil-kuntest tal-esportazzjoni aċċellerata tal-enerġija nukleari taħt "l-Inizjattiva taċ-Ċinturin u t-Toroq", it-tagħmir domestiku ewlieni tas-sistema tat-tkessiħ tal-ilma tal-għalf se jimxi gradwalment lejn is-suq internazzjonali, u jtejjeb il-kompetittività globali tat-tagħmir tal-enerġija nukleari taċ-Ċina [6].

Is-sistema prinċipali tat-tkessiħ ta 'l-ilma ta' l-għalf ta 'impjant ta' l-enerġija nukleari, bħala "barriera tat-tkessiħ" għas-sigurtà nukleari, hija l-qalba taċ-ċiklu tal-linja sekondarja ta 'l-enerġija nukleari. It-tħaddim stabbli tiegħu huwa direttament relatat mat-tħaddim sikur, effiċjenti u b'livell baxx ta' karbonju-tal-unità tal-enerġija nukleari. Mill-ottimizzazzjoni tal-istruttura tal-komponenti tal-qalba għall-aġġornament tal-intelliġenza tas-sistema, mill-immaniġġjar preċiż tal-ħsarat għall-promozzjoni tas-sostituzzjoni domestika, kull avvanz teknoloġiku fis-sistema ewlenija tat-tkessiħ tal-ilma tal-għalf stabbilixxa pedament sod għas-sikurezza tal-enerġija nukleari.
Fil-kuntest tat-tranżizzjoni tal-enerġija, bl-iżvilupp kontinwu tat-teknoloġija tal-enerġija nukleari, is-sistema ewlenija tat-tkessiħ tal-ilma tal-għalf se tkompli timxi lejn direzzjoni aktar intelliġenti, effiċjenti u sigura, kontinwament tkisser minn ostakoli teknoloġiċi ewlenin, ittejjeb is-sistema ta 'garanzija tas-sikurezza, tipprovdi appoġġ qawwi għall-iżvilupp ta' -kwalità għolja tal-industrija tal-enerġija nukleari taċ-Ċina, tikseb l-għan ta '"karbonju doppju nadif" f'kull livell ta' salvagwardja tal-enerġija nukleari.