耿海
中圖分類號:TM623 文獻標識:A 文章編號:1674-1145(2016)06-000-01
摘 要 核電站一、二號機組商運九年以來二回路凝結水系統(tǒng)先后出現(xiàn)過一級凝結水調(diào)閥卡澀、二級凝結水調(diào)閥卡澀、高壓加熱器輸水調(diào)節(jié)閥卡澀、高壓主調(diào)門后壓力表2MAA10CP001票表、二次脈動油壓突降觸發(fā)甩負荷等多種類型的缺陷造成凝結水系統(tǒng)異常波動的情況。操縱員對這些瞬態(tài)工況干預不好的話容易造成凝結水系統(tǒng)的崩潰進而跳機,影響機組的穩(wěn)定運行和經(jīng)濟效益。本文從凝結水系統(tǒng)容易波動的原因入手,通過結合一、二級調(diào)節(jié)閥的調(diào)節(jié)原理和實際調(diào)節(jié)情況,闡述了在瞬態(tài)工況下一、二級調(diào)閥難以協(xié)調(diào)工作使凝結水系統(tǒng)恢復穩(wěn)定運行的原因,表明了在瞬態(tài)工況下對凝結水系統(tǒng)進行手動干預的重要性。文章通過對幾個瞬態(tài)工況下操縱員手動干預的結果的分析和總結,說明了操縱員干預動作的合理性和恰當性,得出了瞬態(tài)工況下針對凝結水系統(tǒng)異常波動手動干預的關鍵點,對操縱員在凝結水系統(tǒng)異常波動工況下的響應提供了積極的經(jīng)驗和建議。
關鍵詞 核電站 凝結水系統(tǒng) 異常波動 手動干預
一、研究背景及意義
2號低壓加熱器為混合式垂直布置,水裝量為116立方米,由于其設計的水裝量較小,加上一、二級凝結水調(diào)節(jié)閥的閥芯結構為俄供旋塞式調(diào)節(jié)閥,容易有異物卡在閥芯和閥座之間造成閥門卡澀。以上的設計缺陷使得二回路凝結水系統(tǒng)在出現(xiàn)一級凝結水調(diào)閥卡澀、二級凝結水調(diào)閥卡澀、高壓加熱器輸水調(diào)節(jié)閥卡澀、高壓主調(diào)門后壓力表2MAA10CP001票表、二次脈動油壓突降觸發(fā)甩負荷等多種類型的缺陷時容易造成2號低壓加熱器液位劇烈波動。操縱員對這些瞬態(tài)工況干預不好的話容易造成凝結水系統(tǒng)的崩潰進而跳機,影響機組的穩(wěn)定運行和經(jīng)濟效益。本文通過對幾個瞬態(tài)工況下操縱員手動干預的結果的分析和總結,來闡述操縱員干預動作的合理性和恰當性,得出了瞬態(tài)工況下針對凝結水系統(tǒng)異常波動手動干預的關鍵點,對操縱員在凝結水系統(tǒng)異常波動工況下的響應提供了積極的經(jīng)驗和建議。
二、凝結水系統(tǒng)調(diào)節(jié)原理
功率運行期間,凝結水系統(tǒng)通過一、二級調(diào)閥調(diào)節(jié)凝結水流量,保持二號低加液位及除氧器液位在正常范圍之內(nèi)。因此保證一、二級凝結水泵出口流量和壓力穩(wěn)定,保證二號低加液位及除氧器液位在正常范圍之內(nèi)就保證了凝結水系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。下面我們了解一下功率運行期間二號低加液位調(diào)節(jié)器和除氧器液位調(diào)節(jié)器的調(diào)節(jié)原理。
三、凝結水系統(tǒng)異常波動類型分析
正常功率運行期間,凝結水系統(tǒng)的各項參數(shù)(一、二級凝結水泵出口流量和壓力,二號低加液位,除氧器液位)在正常范圍內(nèi)小幅波動,由一、二級調(diào)閥根據(jù)調(diào)節(jié)偏差自動小幅開關維持系統(tǒng)穩(wěn)定運行。當進行計劃升降功率或者凝結水系統(tǒng)泵、調(diào)閥切換時,凝結水系統(tǒng)會出現(xiàn)波動,但這種波動都可以由一、二級調(diào)閥自動控制恢復穩(wěn)定。這些都屬于凝結水的正常波動,不會威脅到機組的安全運行。但是一些設備缺陷導致的波動影響很大,如果不能得到及時正確地處理,會帶來嚴重的后果。
四、結語
通過對以上機組實際工況和設想工況的分析,核電站凝結水系統(tǒng)由于二號低加液位控制的特殊性,以及整個凝結水調(diào)節(jié)系統(tǒng)的復雜性,使得在出現(xiàn)凝結水系統(tǒng)異常波動工況時,二號低加液位波動較大,一、二級調(diào)閥難以協(xié)調(diào)工作,需要操縱員手動控制調(diào)閥,以控制二號低加液位以及凝結水流量,將凝結水系統(tǒng)恢復至穩(wěn)定狀態(tài)。以下是凝結水系統(tǒng)異常波動控制的關鍵點:
(一)一、二級輔助調(diào)閥最好置于關閉狀態(tài),如果正常運行時主調(diào)閥開度過大,可以將主輔調(diào)閥進行切換,如果實在需要輔助調(diào)閥保持一定開度的話,也盡量保持一個較小開度,以避免甩負荷信號產(chǎn)生時造成凝結水系統(tǒng)異常的波動。
(二)正常情況下,凝結水系統(tǒng)的小幅波動可以由一、二級調(diào)閥自動控制恢復穩(wěn)定。但出現(xiàn)設備缺陷以及一些瞬態(tài)工況時,一、二級調(diào)閥往往不能夠協(xié)調(diào)工作,就像上面幾個事件一樣,二號低加和除氧器液位,一、二級凝泵出口流量很難自行恢復穩(wěn)定,此時需要操縱員手動進行干預。操縱員首先要清楚滿功率水平凝結水系統(tǒng)穩(wěn)定運行時的參數(shù),包括一級凝泵出口流量,壓力,主調(diào)閥的閥位,二級凝泵出口流量,壓力,主調(diào)閥的閥位是多少。當發(fā)生擾動導致凝結水波動時,根據(jù)擾動后的功率水平,推算出擾動后功率水平下穩(wěn)定運行時的一級凝泵出口流量和二級凝泵出口流量,這樣在手動干預時不僅僅根據(jù)二號低加和除氧器的液位來手動控制調(diào)閥開度,還要根據(jù)一級凝泵出口流量和二級凝泵出口流量與穩(wěn)定值的偏差來控制調(diào)閥,以免發(fā)生過調(diào)。
(三)在進行手動干預時,根據(jù)情況,在一、二級調(diào)閥中選擇其中之一解除自動進行手動控制,另一個保持自動控制,以減小手動干預的風險。在特別緊急的情況,如果有兩名操縱員協(xié)調(diào)工作,可以由值長協(xié)調(diào)兩名操縱員將兩級調(diào)閥同時解除自動,每名操縱員控制一個調(diào)閥。
(四)在進行事故預判和手動干預時,要綜合考慮凝結水系統(tǒng)的各個參數(shù),比如出口流量和出口壓力的關系,進入和流出二號低加凝結水流量與二號低加液位的關系,從而診斷出參數(shù)測量的正確性。
參考文獻:
[1] SOP-1-LCA00-001,江蘇核電有限公司主凝結水系統(tǒng)運行規(guī)程.
[2] 1.T-2.3,1.T-2.4,江蘇核電有限公司事故處理規(guī)程.
[3] 二回路主要調(diào)節(jié)器,江蘇核電有限公司操縱員培訓教材.