施海云

（廣東省電力設(shè)計(jì)研究院,廣東 廣州 510660）

遼寧紅沿河核電站一期工程建設(shè)4臺(tái)百萬kW級(jí)壓水堆核電機(jī)組,采用廣東嶺澳核電二期工程翻版加改進(jìn)技術(shù)。其汽輪發(fā)電機(jī)組采用法國(guó)ALSTOM技術(shù),汽輪機(jī)為半轉(zhuǎn)速（1 500 r/min）沖動(dòng)凝汽式汽輪機(jī)。工程設(shè)計(jì)壽命40 a,年運(yùn)行7 000 h,可用率不低于82%。

該工程常規(guī)島TG（Turbine＆generator）包合同于2007年5月15日簽訂,根據(jù)工程設(shè)計(jì)分工規(guī)定,GSS設(shè)備及大部分管道是由TG包供貨商（ALSTOM）負(fù)責(zé)布置設(shè)計(jì),僅有2級(jí)加熱蒸汽由常規(guī)島設(shè)計(jì)分包商負(fù)責(zé)布置設(shè)計(jì)。2009年12月,施工圖設(shè)計(jì)已持續(xù)近2年時(shí)間,各項(xiàng)設(shè)計(jì)配合基本完成,管道布置已經(jīng)固化。此時(shí),TG包供貨商提出,目前GSS汽水分離再熱器（MSR）一級(jí)、二級(jí)疏水箱及高壓加熱器的相對(duì)標(biāo)高不符合要求,需將MSR一級(jí)、二級(jí)疏水箱抬高3～4 m,相應(yīng)的管道也需重新布置。此項(xiàng)修改對(duì)整個(gè)主廠房的布置影響較大,相關(guān)設(shè)計(jì)受到不同程度的影響。本文對(duì)該工程汽水分離再熱器系統(tǒng)疏水箱修改前后2個(gè)布置方案進(jìn)行比較探討。

1 一期工程主廠房布置特點(diǎn)

一期工程常規(guī)島主廠房南北長(zhǎng)112m,東西寬59 m,屋架下弦38 m。采用框架混凝土結(jié)構(gòu),分汽輪機(jī)廠房AB和輔助間BC兩跨,跨距分別為44m和15 m;縱向共12排柱,柱距分別為8 m和12 m;汽機(jī)面廠房分為底層（0.2 m）、中間層（6.2m）和運(yùn)轉(zhuǎn)層（16.2 m）;輔助間分為底層（0.2m）、電纜層（16.2 m）、電氣層（20.2 m）、除氧層（28.2 h）。進(jìn)入常規(guī)島設(shè)有2道門：北門和東南門。主要大件設(shè)備的進(jìn)廠在北門進(jìn)入,靠近北門是主要大件吊裝和檢修場(chǎng)地。中間層采用大平臺(tái)布置,方便了管道與設(shè)備的安裝,同時(shí)確保足夠的檢修場(chǎng)地、暢通的椎修維護(hù)通道。運(yùn)轉(zhuǎn)層采用大平臺(tái)布置,機(jī)組檢修時(shí)汽輪發(fā)電機(jī)組零部件可以就近放在汽機(jī)周圍平臺(tái)上,檢修維護(hù)通道暢通。

在參考工程嶺澳核電二期中,TG包供貨商對(duì)MSR進(jìn)高加疏水管道坡度有要求,受此限制,高加布置在標(biāo)高為3.4m的獨(dú)立平臺(tái)上,沒有統(tǒng)一的中間層平臺(tái)。本項(xiàng)目初期征得TG包供貨商同意,在初步設(shè)計(jì)階段將高壓加熱器平臺(tái)標(biāo)高由3.4 m改為6.2 m,形成中間大平臺(tái)。這是本項(xiàng)目與參考工程布置上較大的區(qū)別之一。

2 GSS疏水箱布置方案

2.1 GSS簡(jiǎn)介

GSS是介于汽機(jī)高壓缸與中壓缸之間的一個(gè)蒸汽除濕系統(tǒng)。主蒸汽在高壓缸內(nèi)作功后壓力和溫度降低、濕度增加。該系統(tǒng)的功能是通過對(duì)高壓缸排汽加熱,降低蒸汽濕度、提高溫度,再送入汽機(jī)中壓缸繼續(xù)作功提高汽輪機(jī)組的熱效率。高壓缸排汽經(jīng)冷再熱管導(dǎo)入MSR,在MSR內(nèi)先靠分離段波紋形分離板的作用除去其中水分后進(jìn)入位于分離段上方的一級(jí)再熱器和二級(jí)再熱器再熱,最終從再熱管道排出,送入汽輪機(jī)組的中壓缸。一級(jí)再熱器的加熱蒸汽為高壓缸7號(hào)抽汽,二級(jí)再熱器的加熱蒸汽為主蒸汽,其放出熱量凝結(jié)為水后,依據(jù)壓力大小分別經(jīng)相應(yīng)的疏水箱進(jìn)入6號(hào)、7號(hào)給水高壓加熱器[2]。

GSS疏水由3個(gè)分系統(tǒng)組成：殼體疏水系統(tǒng)、一級(jí)再熱器疏水系統(tǒng)和二級(jí)再熱器疏水系統(tǒng)。在啟動(dòng)過程和低負(fù)荷時(shí)MSR全部疏水排入凝汽器疏水?dāng)U容器。殼體疏水靠自重排入疏水箱103BA/ 203BA,用疏水泵190P0/290P0打入除氧器。一級(jí)及二級(jí)再熱器疏水分別靠自重排放疏水箱101BA/ 201BA、102BA/202BA,最終排入6號(hào)、7號(hào)高加。同時(shí)GSS系統(tǒng)還設(shè)置了排入及超壓保護(hù)等系統(tǒng)功能。

表1 受GSS布置變更影響的相關(guān)系統(tǒng)

2.2 GSS系統(tǒng)初設(shè)布置方案

MSR布置在運(yùn)轉(zhuǎn)層汽輪發(fā)電機(jī)組機(jī)頭兩側(cè); MSR殼體疏水箱、二級(jí)疏水箱均布置在6.2 m層相應(yīng)的MSR底部;疏水泵190P0/290P0布置在0 m層。其中一、二再熱器疏水箱101BA/201BA、102BA/202BA安裝中心標(biāo)高均為7.63 m;殼體疏水箱103BA/203BA安裝中心標(biāo)高為7.80 m;高加布置在6.2 m層。一、二級(jí)再熱器疏水箱101BA/ 201BA、102BA/202BA去6號(hào)、7號(hào)高加的疏水管道從疏水箱底部接出,向上走到高加上方,從高加頂端接口接入。疏水閥所在的標(biāo)高高于疏水箱出水口約6 m（見圖1）。

2.3 GSS系統(tǒng)疏水箱修改后布置方案

根據(jù)TG供貨商提出的要求,調(diào)整了一、二級(jí)再熱器疏水箱101BA/201BA、102BA/202BA安裝中心標(biāo)高。調(diào)整后的一、二級(jí)再熱器疏水箱標(biāo)高分別為101BA/201BA安裝中心標(biāo)高為12.13 m、102BA/202BA為11.23 m。與原方案相比,分別抬高了4.5 m及3.6 m。一、二級(jí)再熱器疏水箱101BA/201BA、102BA/202BA去6號(hào)、7號(hào)高加疏水管道具有向下的坡度,管道均布置在疏水出口標(biāo)高以下（見圖2）。TG供貨商對(duì)MSR到一、二級(jí)再熱器疏水箱的輸水管道有5%的坡度要求,由于一、二級(jí)再熱器疏水箱的抬高,減小了MSR與一、二級(jí)再熱器疏水箱的標(biāo)高差,給此段疏水管道的布置造成了極大的困難。由于在此之前大部分管道、電纜橋架已經(jīng)固化,此次調(diào)整對(duì)主廠房的布置有較大的影響。除了主電纜橋架多處需要修改外,表1中列出的是GSS系統(tǒng)布置修改后需要返工及延誤的相關(guān)系統(tǒng),整個(gè)項(xiàng)目的工期受到一定程度的影響。

2.4 GSS系統(tǒng)疏水箱布置方案修改原因

參考工程嶺澳核電二期高加平臺(tái)標(biāo)高為3.5 m,沒有中間層大平臺(tái)。本項(xiàng)目初期考慮大平臺(tái)方案的可行性時(shí),重點(diǎn)放在了疏水從MSR1級(jí)、二級(jí)疏水箱到高加的壓差是否足夠克服阻力的問題上。經(jīng)過計(jì)算壓差足夠（有約20 m的裕量）,TG供貨商也同意取消疏水坡度的要求,大平臺(tái)方案得以實(shí)現(xiàn)。

[1] 楊小華等.CPR1000核電常規(guī)島工藝設(shè)計(jì)技術(shù)研究[M].北京：中國(guó)地質(zhì)大學(xué)出版社,2007.10.

[2] 陳濟(jì)東.大亞灣核電站系統(tǒng)及運(yùn)行[M].北京：原子能出版社,1994.07.