李鳳山 張紅樂 張鴻劍 蔡戌廣

摘 要：該論文對(duì)秦山二期650MW核電機(jī)組的高低壓加熱器管線設(shè)計(jì)進(jìn)行了簡要介紹，提出了該核電機(jī)組在實(shí)際運(yùn)行當(dāng)中高低壓加熱器所存在的幾個(gè)疏水問題，通過對(duì)機(jī)組汽輪機(jī)設(shè)計(jì)參數(shù)、實(shí)際運(yùn)行參數(shù)及現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備管線的實(shí)際布置等方面進(jìn)行了對(duì)比，討論分析了造成高低壓加熱器疏水問題的可能原因，并根據(jù)原因分析結(jié)果對(duì)這些存在的疏水問題討論了所能采取的運(yùn)行對(duì)策，部分對(duì)策已在實(shí)際機(jī)組上進(jìn)行有效驗(yàn)證，相應(yīng)疏水問題得以解決，其他對(duì)策也確保了機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行。

關(guān)鍵詞：疏水 壓差 運(yùn)行對(duì)策

中圖分類號(hào)：TK269 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2015）02（b）-0067-01

秦山二期核電廠汽輪機(jī)是一臺(tái)單軸、四缸六排汽帶汽水分離再熱器的反動(dòng)凝汽式汽輪機(jī)。該汽輪機(jī)設(shè)置了7級(jí)抽汽，高壓缸有3級(jí)抽汽，高壓缸排汽一部分進(jìn)入汽水分離再熱器，一部分作為第三級(jí)抽汽進(jìn)入5#高加；每個(gè)低壓缸有3級(jí)抽汽，其中第二級(jí)、第三級(jí)抽汽都進(jìn)入了2#、1#低加。高低加疏水都是采用逐級(jí)自流方式，5#高加接收6#高加正常疏水和汽水分離再熱器的殼側(cè)疏水然后排入除氧器。1、2#低加為三列并聯(lián)連接的復(fù)合式結(jié)構(gòu)，他們接收汽機(jī)低壓缸的6級(jí)葉片后和5級(jí)葉片后抽汽及上級(jí)加熱器的疏水后逐級(jí)回流方式返回凝汽器。在秦二廠1/2#機(jī)組運(yùn)行期間，汽機(jī)疏水方面已出現(xiàn)很多問題，疏水狀況的好壞直接影響到機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性，嚴(yán)重者將直接影響機(jī)組的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

1 汽機(jī)疏水存在的問題

秦二廠核電機(jī)組運(yùn)行期間出現(xiàn)的疏水問題主要由以下幾個(gè)方面。

1.1 問題一

按照設(shè)計(jì)汽水分離再熱器殼側(cè)疏水通過重力疏水至自身的疏水箱后，再通過水位調(diào)節(jié)控制向5#高加疏水以加熱給水。在實(shí)際運(yùn)行過程中，汽水分離再熱器殼側(cè)疏水箱的正常疏水閥在開啟后并無法維持疏水箱液位穩(wěn)定，通過實(shí)踐在將疏水箱排至凝汽器的緊急疏水閥打開至一定開度后，方可使正常疏水閥動(dòng)作來控制汽水分離再熱器殼側(cè)疏水箱液位穩(wěn)定。

1.2 問題二

每次汽機(jī)啟動(dòng)后都需要較長時(shí)間低負(fù)荷運(yùn)行，在此期間低加基本上無法正常投入運(yùn)行，投運(yùn)后液位控制發(fā)散并逐漸升高至高液位，導(dǎo)致低加解列。

2 原因分析

2.1 汽水分離器疏水箱疏水不暢原因分析

汽輪機(jī)高壓缸排出的蒸汽分成兩部分，一部分蒸汽通過抽汽管道進(jìn)入5#高加，另一部分蒸汽進(jìn)入汽水分離器進(jìn)行再熱后進(jìn)入低壓缸做功。蒸汽進(jìn)入汽水分離器殼體后經(jīng)過汽水分離再熱器的流量分配板和分離器波紋板元件，分離出水分后再經(jīng)過再熱段變成過熱蒸汽從蒸汽出口管排出。而由波紋板作用分離出來的水通過汽水分離器殼體疏水接口排入布置于汽水分離再熱器下方的水位受控的殼體疏水箱。

對(duì)于汽水分離器水箱在正常疏水閥控制下無法維持穩(wěn)定，僅能通過緊急疏水閥保持一定開度來維持，說明正常疏水管路疏水不暢。

查詢?cè)O(shè)計(jì)說明書，高壓缸排汽壓力為1.083 MPa，5#高加抽汽進(jìn)汽壓力為1.029MPa，汽水分離器排汽壓力0.998MPa，汽水分離器疏水壓力1.04MPa。

從設(shè)計(jì)角度，汽水分離器疏水箱壓力1.04MPa比進(jìn)入5#高加的抽汽壓力1.029MPa高約10KPa左右，在此10KPa作用下汽水分離器疏水箱靠重力疏水至5#高加。疏水箱下游有較長的疏水管道，還有疏水調(diào)節(jié)閥都增加了疏水阻力，若將阻力計(jì)算在內(nèi)的話，汽水分離器疏水在達(dá)到5#高加入口其壓力幾乎接近高加抽汽壓力甚至有可能低于抽汽壓力，這就造成了汽水分離器疏水箱疏水不暢，導(dǎo)致疏水閥無法維持汽水分離器疏水箱液位的原因。要解決該疏水不暢問題，首先要解決壓差問題，只有增加汽水分離器疏水箱與5#高加抽汽壓力的壓差，才能保證正常疏水管路維持疏水箱液位穩(wěn)定。

2.2 低負(fù)荷下低加無法正常投運(yùn)原因分析

很多機(jī)組在低負(fù)荷（小于50%FP）下都出現(xiàn)低加疏水不暢問題，經(jīng)分析多數(shù)由于兩級(jí)低加之間逐級(jí)自流的壓力差不足，很多是由于管線布置導(dǎo)致阻力增大。

1/2/3#低加抽汽分別來自汽機(jī)低壓缸6級(jí)、5級(jí)、4級(jí)葉片后，根據(jù)設(shè)計(jì)各級(jí)抽汽壓力分別為0.026、0.0768、0.161MPa，汽輪機(jī)抽汽口至加熱器接管的抽汽管線壓降分別為0.0021、0.006、0.008MPa。而實(shí)際運(yùn)行中滿功率下各級(jí)加熱器抽汽壓力分別為0.017、0.08、0.16MPa；50%FP下的各級(jí)加熱器抽汽壓力分別為0.012、0.04、0.08MPa，負(fù)荷越低，各級(jí)抽汽壓力越低。

根據(jù)實(shí)際參數(shù)對(duì)比，在低負(fù)荷下3#低加與2#低加之間的壓差小于0.04MPa，2#低加與1#低加之間壓差小于0.028MPa，實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)1#低加疏水入口位置比2#低加疏水出口高約1m，2#低加疏水入口比3#低加疏水出口高約3m，3#低加疏水到2#低加疏水管道較長，因此在低于50%FP下，各加熱器之間的壓差非常小，將無法滿足各加熱器疏水逐級(jí)自流。隨著疏水箱水位逐漸上漲，到達(dá)三高液位，將導(dǎo)致低加解列退出運(yùn)行。

對(duì)于1#低加疏水，抽汽壓力較低，在通過疏水調(diào)節(jié)閥進(jìn)一步減壓，在夏季凝結(jié)水溫度較高的情況下，該疏水在調(diào)節(jié)閥下游很容易汽化并與不凝氣體在管道中形成汽堵，導(dǎo)致疏水無法排至凝汽器。

3 運(yùn)行對(duì)策

為解決汽水分離器殼體疏水不暢而造成緊急疏水閥常開問題，我公司通過在汽輪機(jī)高壓缸三段抽汽至5號(hào)高加抽汽止回閥后的管道上各加裝一臺(tái)手動(dòng)調(diào)節(jié)閥，通過適當(dāng)降低5號(hào)高加殼側(cè)汽壓，增加汽水分離器殼體疏水箱與5號(hào)高加殼側(cè)之間的疏水壓差。改造完畢后，調(diào)節(jié)閥門的開度約為80%開度，5#高加進(jìn)汽壓力約0.9 MPa，比原來低了約0.1 MPa，汽水分離器殼側(cè)疏水已全部疏向5#高加，使得二回路熱利用率有了進(jìn)一步的提高。

1#低加在低負(fù)荷下疏水容易出現(xiàn)汽堵現(xiàn)象，我公司在1#低加疏水管線上增加一條管線，上游與凝結(jié)水補(bǔ)水管線相接，在發(fā)生汽堵現(xiàn)象可利用凝結(jié)水來冷卻疏水并消除汽堵。同時(shí)也在疏水管線上增加一條管線，該管線與低加殼側(cè)至凝汽器排氣管線相連接，這樣在疏水不暢時(shí)，可以通過該管道與凝汽器貫通，排除氣體。

而對(duì)于2、3#低加在低負(fù)荷下級(jí)間壓差不夠?qū)е率杷粫硢栴}，可進(jìn)行正常疏水閥與緊急疏水閥定值互換，在低負(fù)荷時(shí)將各級(jí)加熱器疏水直接疏至凝汽器，一方面可使低加正常投運(yùn)，比退出狀態(tài)的熱效率稍高一些，另一方面對(duì)低加汽側(cè)進(jìn)行了直接沖洗。

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