羅吉江，鄒偉明，馮 建

（山東核電有限公司，山東煙臺265116）

海陽核電凝結(jié)水系統(tǒng)的調(diào)試經(jīng)驗及反饋

羅吉江，鄒偉明，馮 建

（山東核電有限公司，山東煙臺265116）

凝結(jié)水系統(tǒng)是連接蒸汽系統(tǒng)與給水系統(tǒng)的紐帶，做完功的蒸汽被排至凝汽器中凝結(jié)。凝結(jié)水經(jīng)過凝結(jié)水泵升壓，由低壓加熱器加熱后，再進入除氧器，為給水泵提供水源。以海陽核電機組的凝結(jié)水系統(tǒng)為例，對凝結(jié)水系統(tǒng)的調(diào)試要點進行了總結(jié)。在凝結(jié)水系統(tǒng)的調(diào)試過程，對曾出現(xiàn)的問題作了經(jīng)驗反饋，可為同類機組凝結(jié)水系統(tǒng)的沖洗和調(diào)試工作提供借鑒。

核電；機組；凝結(jié)；系統(tǒng)；調(diào)試；問題；經(jīng)驗；反饋

0　概述

凝結(jié)水系統(tǒng)是核電站二回路中的重要組成部分，具有凝結(jié)低壓缸排汽、凝結(jié)水存貯、供應及凝結(jié)水加熱、除氧等功能。凝結(jié)水系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運行，直接影響機組的安全運行。

海陽核電凝結(jié)水系統(tǒng)由1臺三殼體凝汽器、3 臺50%容量的凝結(jié)水泵、四級低壓加熱器、1臺除氧器及相關的管道、閥門、儀表等組成。

凝汽器為三殼體、單流程凝汽器。低壓缸的排汽在凝汽器內(nèi)凝結(jié)，再匯集到凝汽器熱井。

凝結(jié)水泵為多級筒袋式、立式離心泵。3臺凝結(jié)水泵并列布置于常規(guī)島凝汽器層凝結(jié)泵坑內(nèi)，使用壽命為60年。

低壓加熱器為臥式、表面凝結(jié)型換熱器。1號、2號低壓加熱器采用并聯(lián)布置，分別位于凝汽器喉部，又稱為喉部低壓加熱器。3號、4號低壓加熱器采用兩列并聯(lián)布置，兩列低加采用一路25%容量的電動大旁路系統(tǒng)。3號、4號低加布置在汽輪機廠房的16 m平臺。

除氧器采用單體臥式無頭除氧器。

凝汽器熱井的凝結(jié)水，經(jīng)過凝結(jié)水泵升壓后，先進入軸封加熱器，然后再經(jīng)凝結(jié)水精處理系統(tǒng)或旁路系統(tǒng)，依次進入1號、2號、3號、4號低壓加熱器內(nèi)。凝結(jié)水在低壓加熱器中被加熱，最后進入除氧器進行加熱除氧。凝汽器的補水分為正常補水和危急補水，水源均來自凝結(jié)水儲存箱。凝結(jié)水的流程布置，如圖1所示。

圖1　凝結(jié)水系統(tǒng)的流程布置

1　凝結(jié)水系統(tǒng)調(diào)試

1.1 凝汽器的灌水查漏

凝汽器正常運行時為真空狀態(tài)，凝汽器的嚴密性對機組的安全、經(jīng)濟運行非常重要。為保證凝汽器的嚴密性，在凝汽器投運前，需對凝汽器的汽側(cè)進行灌水查漏。凝汽器的灌水查漏，通常在凝結(jié)水系統(tǒng)沖洗前進行，灌水高度為凝汽器喉部以上300 mm處，放置24 h，檢查凝汽器水位是否能維持不變，若凝汽器水位維持不變，則灌水試驗成功，否則，需查找漏點并進行處理。

1.2 凝結(jié)水系統(tǒng)沖洗

凝結(jié)水系統(tǒng)的沖洗，可分為冷態(tài)沖洗和熱態(tài)沖洗。

冷態(tài)沖洗一般安排在凝汽器灌水查漏完成后，對凝汽器進行重力排水沖洗，若水質(zhì)干凈透明，則保留一定水位進行凝結(jié)水泵再循環(huán)沖洗；否則，需將凝汽器內(nèi)的水排凈后，對凝汽器進行人工清理。

凝汽器沖洗干凈后，再進行凝結(jié)水泵的再循環(huán)沖洗，即分別啟動3臺凝結(jié)水泵，保持再循環(huán)方式運行，以便對凝結(jié)水泵凝汽器、凝結(jié)水入口管及再循環(huán)管路進行沖洗。

再循環(huán)管線沖洗合格后，對凝結(jié)水系統(tǒng)各分三列依次進行沖洗：1號、2號、3號、4號低加A、B各為一列，1號、2號低加C與3號、4號低加旁路為第三列。同時，視情況對凝結(jié)水系統(tǒng)各用戶進行沖洗。當排出的凝結(jié)水水質(zhì)目視清澈，無明顯顆粒雜質(zhì)，濁度小于3.0NTU，即為冷態(tài)沖洗合格。

熱態(tài)沖洗是由除氧器的輔助蒸汽加熱給水，采用凝結(jié)水與主給水聯(lián)合循環(huán)進行沖洗。合格標準為給水水質(zhì)達到蒸汽發(fā)生器的進水水質(zhì)要求。

1.3 凝結(jié)水系統(tǒng)的預運行試驗

凝結(jié)水系統(tǒng)在沖洗完成后，對臨時沖洗設施進行拆除，將調(diào)節(jié)閥、節(jié)流孔板及流量計等設備進行回裝。凝結(jié)水系統(tǒng)預運行試驗主要進行閥門的調(diào)試，對凝結(jié)水泵的8 h試運、凝結(jié)水泵的并列試驗，除氧器、凝汽器水位調(diào)節(jié)等?？傮w要求是凝結(jié)水泵運行穩(wěn)定，設備振動、軸承溫度等參數(shù)正常。

2　調(diào)試經(jīng)驗反饋

2.1 凝汽器變形

海陽核電凝汽器為單流程凝汽器，循環(huán)水進出水管道的布置為由東到西。凝汽器殼體材料均為ASTM A285 Gr.C，壁厚為22 mm。在A凝汽器的南側(cè)，對高加緊急疏水部位進行了加強管補強，凝汽器的其它位置未進行加固設計。

對凝汽器進行高位灌水查漏后，檢查發(fā)現(xiàn)A、B、C凝汽器南北側(cè)6個凝汽器殼體的近底部位置，均出現(xiàn)不同程度的變形，變形量最小的位置位于已補強的A凝汽器南側(cè)，變形最大的位置為C凝汽器北側(cè)。在凝汽器底板至其上部1 700 mm區(qū)域內(nèi)，按水平間距約3 000 mm取5點，垂直間距約500 mm取5點，分別進行測量。測量結(jié)果顯示，A凝汽器最大外鼓25 mm，內(nèi)陷5 mm；B凝汽器最大外鼓30 mm，無內(nèi)陷情況；C凝汽器最大外鼓46 mm，無內(nèi)陷情況。

在現(xiàn)場，對凝汽器變形部位的主要焊縫進行無損檢測，未發(fā)現(xiàn)焊縫出現(xiàn)開裂等缺陷。對于凝汽器殼體產(chǎn)生的變形情況，制造廠正在分析原因。為及時解決變形問題，廠家建議對凝汽器殼體增加支撐管進行加強。

2.2 凝結(jié)水泵自密封水壓力偏低

凝結(jié)水泵的密封水有兩路：一路為外來水源，來自除鹽水分配系統(tǒng)，用于啟動初期的密封水源；另一路來自凝結(jié)水泵自身，如圖2所示。凝結(jié)水泵出口管引一路密封水經(jīng)過節(jié)流孔板節(jié)流降壓后，作為凝結(jié)水泵的密封水，也稱為自密封水。凝結(jié)水泵運行后，密封水自動由除鹽水分配系統(tǒng)來水切換為自密封水源。

圖2　凝結(jié)水泵密封水

在調(diào)試凝結(jié)水泵期間，發(fā)現(xiàn)凝結(jié)水泵運行時，將除鹽水分配系統(tǒng)來水手動閥關閉后，凝結(jié)水泵自密封壓力不足。當凝結(jié)水泵啟動并處于最小流量再循環(huán)穩(wěn)定工況時，凝結(jié)水泵出口壓力為3 MPa，此時，投入自密封水，A泵密封水壓力0.1 MPa；B泵密封水壓力0.09 MP；均小于凝結(jié)水泵廠家運維手冊要求的0.4～1.0 MPa。經(jīng)廠家解釋，凝結(jié)水泵密封水壓力達到0.2 MPa即可，但自密封水的壓力依然沒達到規(guī)定值，而當投入外來密封水時，可以將凝結(jié)水泵的密封水壓力調(diào)整為0.6 MPa；將凝結(jié)水泵自密封管道拆除后，檢查管路及閥門未見異常。自密封管道為?22 mm，測量節(jié)流孔板孔徑約2 mm，懷疑是節(jié)流孔板尺寸偏小，將節(jié)流孔板的節(jié)流孔徑更換為4 mm，自密封水壓力上升至0.36 MPa，達到密封水的壓力要求。

2.3 凝結(jié)水系統(tǒng)閥門故障

（1）凝結(jié)水泵出口電動閥電動頭與閥體裂口

在凝結(jié)水泵試轉(zhuǎn)時，發(fā)現(xiàn)凝結(jié)水泵C出口電動閥電動頭與閥體出現(xiàn)裂口現(xiàn)象，進一步檢查發(fā)現(xiàn)，有2根連接螺栓斷裂。打開電動頭進行檢查，發(fā)現(xiàn)電動頭軸承損壞情況嚴重，軸承彈格破損。

對凝結(jié)水泵A、B、C的3臺電動閥的電動頭參數(shù)設定值進行檢查，發(fā)現(xiàn)設定的電動閥開閥方式有問題，電動閥A選擇限位開，而電動閥B、C則選擇力矩開；B、C出口閥在開閥時，閥門直至力矩達到設定值方停止開閥。同時，凝結(jié)水泵出口電動閥具有電動頭重量大，距離閥體較遠的特點，并且電動頭處于懸空狀態(tài)，缺少支撐。因此，對電動閥多次操作后，電動頭與閥體出現(xiàn)裂口，軸承損壞。

對凝結(jié)水泵出口電動閥電動頭參數(shù)重新設定，同時，對電動頭增加固定支撐，目前運行正常。

（2）電動閥主板接線插接不牢導致閥門工作不正常

凝結(jié)水再循環(huán)電動閥的手動開關正常，無卡澀現(xiàn)象，但存在就地電動操作停滯現(xiàn)象，即開啟時開度到某一值停止，再操作一次即可全開；廠家懷疑電動頭的主板有問題，經(jīng)檢查，發(fā)現(xiàn)接插的主板溫度保護接線較松，重新插接后，閥門開關恢復正常。

（3）電動閥電源線連接松動導致閥門工作異常

在操作時，凝結(jié)水副調(diào)電動閥的電動頭嚙合不到位（電機工作，但電動閥不動作），拆除電動頭進行解體檢查，更換為新電動執(zhí)行機構(gòu)再進行調(diào)試，原故障重現(xiàn)，閥門仍不動作，且電機的外殼很熱。經(jīng)排查，發(fā)現(xiàn)電動閥電源開關下游的電壓不正常，正常電壓應為400 V左右，測得該電壓僅200 V左右，但電動閥電源開關的上游電壓正常。檢查后發(fā)現(xiàn)，開關下游的線頭固定螺絲末緊。斷電后緊固螺絲，電壓恢復了正常。再次電動開關閥門，閥門開關正常。

2.4 充分利用外部經(jīng)驗反饋

在調(diào)試期間，海陽核電調(diào)試人員注重經(jīng)驗反饋，收集其他電站的調(diào)試經(jīng)驗，并反饋落實到現(xiàn)場調(diào)試工作中。

（1）凝結(jié)水泵調(diào)試前進行解體檢查

根據(jù)外部經(jīng)驗反饋，某電站同類型凝結(jié)水泵出現(xiàn)抱死現(xiàn)象。為此，積極與廠家溝通，根據(jù)凝結(jié)水泵安裝運行維護手冊中設備存儲要求，超過2年必須進行解體檢修。針對海陽核電現(xiàn)場情況，凝結(jié)水泵運達現(xiàn)場的存放期，已超過規(guī)定期限，因此，需對凝結(jié)水泵進行解體維護，重點對密封口環(huán)、導軸承、機封、推力軸承等部件進行了檢查，對內(nèi)部銹蝕等問題進行了處理，確保了凝結(jié)水泵調(diào)試工作的順利開展。

（2）更換凝汽器補償節(jié)的橡膠圈

根據(jù)外部經(jīng)驗反饋，某電站凝汽器的喉部膨脹節(jié)，因質(zhì)量問題破壞了凝汽器的真空狀態(tài)。經(jīng)檢查，海陽核電安裝的凝汽器補償節(jié)橡膠圈，也是該型號橡膠圈，且為同一廠家的同批次產(chǎn)品。雖然，1號機組已完成安裝，但仍存在運行風險，因此，決定重新采購新的凝汽器補償節(jié)橡膠圈，擇機對1號機組凝汽器的補償節(jié)橡膠圈進行了更換。

2.5 運行實踐

首次試運行凝結(jié)水系統(tǒng)時，凝結(jié)水泵入口濾網(wǎng)出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象。清理濾網(wǎng)時，需關閉凝結(jié)水泵的出、入口閥。海陽核電凝結(jié)水泵入口閥門為電動蝶閥，在凝汽器灌水查漏時，曾對凝結(jié)水泵入口閥進行嚴密性檢查，發(fā)現(xiàn)3臺電動蝶閥，僅有B入口閥沒有滲漏，A、C入口閥的泄漏量較大。經(jīng)處理后，通過了嚴密性檢查。在凝結(jié)水母管進行試壓時，對凝結(jié)水泵出口電動閥進行嚴密性檢查，閥門狀態(tài)正常。

3　結(jié)語

在常規(guī)島調(diào)試過程中，凝結(jié)水系統(tǒng)的調(diào)試起到承上啟下的作用，涉及的系統(tǒng)接口眾多，也是核電常規(guī)島調(diào)試的重點之一。在后續(xù)的調(diào)試工作中，還應注意幾個方面的問題。

（1）在調(diào)試期間，各單位的良好合作，對調(diào)試質(zhì)量的提升有很大幫助。建立以工程、建安與調(diào)試一體的調(diào)試團隊，通力協(xié)作，并在凝汽器灌水查漏、凝結(jié)水系統(tǒng)沖洗及系統(tǒng)消缺處理中得以很好的體現(xiàn)。

（2）調(diào)試人員應參與現(xiàn)場工作，提前介入重要系統(tǒng)的調(diào)試和設備安裝，可增加對系統(tǒng)的熟悉程度，規(guī)避后續(xù)調(diào)試中存在的風險。

（3）經(jīng)驗反饋對調(diào)試人員至關重要，應加強內(nèi)部交流和經(jīng)驗反饋，借鑒其他機組的調(diào)試經(jīng)驗，對調(diào)試工作大有裨益。

參考資料：

［1］廖亞民.AP1000核電廠常規(guī)島系統(tǒng)初級運行［M］.2011.

Experience＆Feedback of Condensate Water System Commissioning in Haiyang Nuclear Power Plant

LUO Ji-jiang，ZOU Wei-ming，F(xiàn)ENG Jian
（Shandong Nuclear Power Co.，Ltd.，Yantai 265116，Shandong，China）

Condensate water system is the link between the steam system and the feed water system.Worked steam is discharged into the condenser to condense.Condensate water boosts through condensate pump，heating by the low pressure heater，then enters the deaerator，to provide water for the feed water pump.Taking the condensate water system of Haiyang nuclear power plant as an example，the main commissioning work of the condensate water system is summarized.The experience feedback is focused on the problems in the process of condensate water system commissioning，which provides reference for the flushing and commissioning of the condensate water system of similar units.

nuclear power；unit；condense；system；commissioning；problem；experience；feedback

TL353+.2

B

1672-0210（2016）01-0025-03

2015-09-21

2015-10-11

羅吉江（1974-），男，工程師，學士，畢業(yè)于重慶大學熱能動力工程學院，從事核電設備的調(diào)試工作。