任旭東 龔帥 劉慧杰 成都 黃盼 劉本帥

中圖分類(lèi)號(hào)：F407.9 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)：A 文章編號(hào)：1674-1145（2019）3-184-02

摘 要 低壓給水加熱器系統(tǒng)的主要功能是利用汽輪機(jī)的抽汽來(lái)加熱凝結(jié)水，以提高機(jī)組的熱效率。華龍機(jī)組屬于我國(guó)自主研發(fā)的新型三代核電機(jī)組，領(lǐng)先國(guó)際先進(jìn)水平。低壓給水加熱系統(tǒng)的設(shè)計(jì)在原來(lái)的M310機(jī)組的基礎(chǔ)上作了較大的改進(jìn)和優(yōu)化，本文主要分析這些改進(jìn)及優(yōu)化以及對(duì)系統(tǒng)的運(yùn)行和調(diào)試所產(chǎn)生的影響。對(duì)后續(xù)擬建設(shè)的華龍機(jī)組在安裝、調(diào)試、運(yùn)行及維修過(guò)程中具有一定的參考意義。

關(guān)鍵詞 華龍機(jī)組 M310機(jī)組 給水加熱器 疏水排氣

一、概述

低壓給水加熱器系統(tǒng)（TFL）的功能是利用汽輪機(jī)（中、低壓缸）的抽汽來(lái)加熱凝結(jié)水，主要由雙列、四級(jí)低壓加熱器及其凝結(jié)水、抽汽、疏水及排氣系統(tǒng)組成。本系統(tǒng)不屬于與任何核安全功能直接或間接有關(guān)的系統(tǒng)。

（一）LP1、LP2復(fù)合式低壓加熱器的主要功能如下

1.用汽輪機(jī)低壓缸的抽汽加熱凝結(jié)水（凝結(jié)水主要由低壓缸排氣被海水冷凝后而來(lái)），提高機(jī)組的熱效率。

2.將低加的殼側(cè)疏水排至凝汽器（LP1、LP2復(fù)合式低壓加熱器安裝在凝汽器喉部，抽汽管道很短，其蒸汽冷凝成水后直接進(jìn)入凝器）。

3.將低加的殼側(cè)不凝結(jié)氣體排至凝汽器。

（二）LP3、LP4低壓加熱器的主要功能如下

1.利用汽機(jī)的中壓缸抽汽加熱來(lái)自復(fù)合式低加的凝結(jié)水，以提高機(jī)組的熱效率。

2.將低加的殼體疏水排至低一級(jí)加熱器或TFR的疏水箱（其中LP4的疏水正常情況下排至LP3，危急時(shí)疏水至凝汽器。）。

3.將低加的殼體不凝結(jié)氣體排至凝汽器。

4.其中LP3低加的抽汽管道同時(shí)接受汽輪機(jī)組軸封的漏氣。

5.將抽汽管道的疏水排至凝汽器（通過(guò)抽汽止回閥前后的8個(gè)疏水罐及疏水器實(shí)現(xiàn)疏水的收集及排放）。

二、設(shè)計(jì)差異

華龍機(jī)組的低加疏水加熱器系統(tǒng)的設(shè)計(jì)較M310機(jī)組作了較大的改進(jìn)，這些改進(jìn)主要體現(xiàn)在系統(tǒng)的工藝流程、運(yùn)行及邏輯控制等方面。

（一）系統(tǒng)流程差異

1.取消低壓加熱器出口電動(dòng)總隔離閥設(shè)計(jì)（原ABP006VL）。設(shè)計(jì)分析：ABP006VL主要起防止除氧器中水及蒸汽從噴頭倒流進(jìn)低壓給水加熱器的作用，由于華龍機(jī)組除氧器廠(chǎng)家更換，采用了專(zhuān)利技術(shù)的噴頭（彈簧噴嘴），此類(lèi)型的噴嘴在運(yùn)行時(shí)能起到逆止閥的作用。而取消此閥門(mén)后的效果需重點(diǎn)關(guān)注，需要注意的是，取消閥門(mén)后低加無(wú)法建立TFE-TFLTFE循環(huán)沖洗，低加需要和除氧器一起沖洗。

2.取消了TSR殼體疏水箱向TFL出口母管疏水的接口。設(shè)計(jì)分析：華龍機(jī)組的TSR的殼體疏水箱中的疏水通過(guò)疏水泵直接到TFD，而不是通過(guò)TFL的管道輸送到TFD水箱的，此設(shè)計(jì)簡(jiǎn)化TFL的工藝流程。

3.系統(tǒng)增加了一條管線(xiàn)，將4號(hào)低加出口的凝結(jié)水引到了TSR系統(tǒng)殼體疏水泵入口管線(xiàn)。設(shè)計(jì)分析：此管線(xiàn)的增加，可以防止快速降負(fù)荷時(shí)泵的汽蝕。而GSS系統(tǒng)并未設(shè)計(jì)此管線(xiàn)。

4.增加疏水泵。設(shè)計(jì)分析：M310機(jī)組每列低加疏水箱出口疏水泵配置為1臺(tái)，而華龍機(jī)組每列配置為2臺(tái)，實(shí)現(xiàn)一用一備的功能，提高了系統(tǒng)的可靠性。兩臺(tái)疏水泵都設(shè)置了再循環(huán)流量管線(xiàn)，但兩條管線(xiàn)并不是單獨(dú)回到疏水箱，而是匯總成一條管線(xiàn)回到疏水箱的。如果能分開(kāi)，系統(tǒng)的冗余性更高。

（二）邏輯控制差異

1.TFR與ACO的水位報(bào)警值差異。

設(shè)計(jì)分析：因設(shè)備的廠(chǎng)家及機(jī)組容量的變化，故對(duì)應(yīng)設(shè)備結(jié)構(gòu)及參數(shù)有所變化，對(duì)調(diào)試及運(yùn)行影響不大。

2.疏水閥定值差異。M310機(jī)組中正常疏水和危急疏水閥定值存在偏置，并且在正常疏水閥保護(hù)關(guān)閉時(shí)，危急疏水閥定值自動(dòng)切換為原正常疏水閥定值；華龍一號(hào)機(jī)組正常疏水和危急疏水閥定值需手動(dòng)設(shè)置。

設(shè)計(jì)分析：危急疏水閥定值需實(shí)際驗(yàn)證，對(duì)調(diào)試無(wú)影響。

（三）重要設(shè)備差異

1.低壓加熱器。

設(shè)計(jì)分析：華龍一號(hào)的TFL低壓加熱器較M310而言，給水流量大幅度增加，對(duì)應(yīng)的換熱面積也增加，換熱面積的增加有助于提高換熱的速率。另外，LP3及LP4更換生產(chǎn)廠(chǎng)家后對(duì)加熱器的運(yùn)行情況需要重點(diǎn)關(guān)注。可以調(diào)研同行電廠(chǎng)，是否有采用相同型號(hào)的加熱器，以便了解次類(lèi)型設(shè)備的運(yùn)行情況及良好經(jīng)驗(yàn)反饋。

2.低加疏水泵。

設(shè)計(jì)分析：華龍機(jī)組的TFR低加疏水泵較M310而言，每列增加了一臺(tái)疏水泵，增加了系統(tǒng)的冗余性；另外，更換生產(chǎn)廠(chǎng)家后泵的在調(diào)試及運(yùn)行過(guò)程中需要重點(diǎn)關(guān)注。

3.加熱器及低加疏水箱本體監(jiān)測(cè)儀表差異。

設(shè)計(jì)分析：華龍機(jī)組復(fù)合式低壓加熱器就地液位計(jì)較M310機(jī)組每臺(tái)加熱器在設(shè)計(jì)上都減少了1臺(tái)。從耗材方面來(lái)講，降低了生產(chǎn)成本。從系統(tǒng)可靠性來(lái)講，因復(fù)合式低加供貨廠(chǎng)家并未改變，故此類(lèi)型液位計(jì)的故障率高低及準(zhǔn)確性有待在調(diào)試及運(yùn)行過(guò)程中進(jìn)行驗(yàn)證。華龍機(jī)組4#低加的液位開(kāi)關(guān)每臺(tái)加熱器只保留了低液位及高高高液位的報(bào)警，較M310機(jī)組取消了高和高高的報(bào)警，此優(yōu)化有待進(jìn)一步驗(yàn)證。同樣，華龍機(jī)組對(duì)于低加疏水箱液位開(kāi)關(guān)在設(shè)計(jì)上也有所減少，僅僅保留了低低液位和高高液位的報(bào)警，故在機(jī)組調(diào)試過(guò)程需要重點(diǎn)關(guān)注。

（四）系統(tǒng)運(yùn)行差異

低壓給水加熱器系統(tǒng)的運(yùn)行分為正常運(yùn)行、特殊穩(wěn)態(tài)運(yùn)行以及特殊瞬態(tài)運(yùn)行，其中后兩種運(yùn)行工況如操作不當(dāng)，會(huì)影響機(jī)組的負(fù)荷。

設(shè)計(jì)分析：經(jīng)分析對(duì)比，不同工況下二者的運(yùn)行差異僅僅體現(xiàn)在給水流量、給水的進(jìn)出口焓、蒸汽流量、溫度及壓降等方面，對(duì)應(yīng)的工藝操作沒(méi)有太大的差異。

控制基準(zhǔn)。低壓給水加熱器系統(tǒng)的控制主要有加熱器的水位控制、進(jìn)汽電動(dòng)閥控制、抽汽止回閥控制、疏水閥控制、進(jìn)出水電動(dòng)閥控制等。

設(shè)計(jì)分析：相比M310機(jī)組，華龍機(jī)組取消了低加凝結(jié)水出口至除氧器的電動(dòng)隔離閥，對(duì)應(yīng)的控制簡(jiǎn)化。另外，低加疏水泵數(shù)目的增加，使得低加系統(tǒng)的控制邏輯又有所復(fù)雜，在機(jī)組調(diào)試及運(yùn)行過(guò)程中也需重點(diǎn)關(guān)注。

（五）系統(tǒng)閥門(mén)氣源故障及失電分析

1.失去儀用壓縮空氣。本系統(tǒng)在失去氣源會(huì)影響所有氣動(dòng)閥門(mén)的動(dòng)作。氣源故障時(shí)，抽汽母管的抽汽止回閥將關(guān)閉。所有抽汽管道上的疏水閥將打開(kāi)。

設(shè)計(jì)分析：通過(guò)對(duì)比，華龍機(jī)組同M310機(jī)組對(duì)于氣動(dòng)閥的在失氣時(shí)的響應(yīng)在設(shè)計(jì)上保持一致。

2.失去控制電源。失去48VDC：失去48V直流電源時(shí)將導(dǎo)致所有帶有先導(dǎo)式電磁閥的氣動(dòng)門(mén)的電磁閥失去電源，抽汽止回閥故障關(guān)閉（單電控電磁閥，得電開(kāi)，失電關(guān)），疏水閥則故障打開(kāi)。

設(shè)計(jì)分析：通過(guò)對(duì)比，華龍機(jī)組同M310機(jī)組對(duì)于氣動(dòng)閥的在失去48V直流電源時(shí)的響應(yīng)在設(shè)計(jì)上保持一致。

失去220VAC：220V電源供給DCS的一層、二層設(shè)備。當(dāng)其電源失去后，本系統(tǒng)所有在DCS中監(jiān)控的參數(shù)就無(wú)法被控制和顯示。

設(shè)計(jì)分析：通過(guò)對(duì)比，華龍機(jī)組同M310機(jī)組對(duì)于在失去220V交流電源時(shí)的響應(yīng)在設(shè)計(jì)上保持一致。

失去380VAC：失去該電源，即失去設(shè)備的動(dòng)力電源，將不能在遠(yuǎn)方或就地對(duì)閥門(mén)進(jìn)行操作，但可以通過(guò)人工在機(jī)旁進(jìn)行操作電動(dòng)閥門(mén)。

三、結(jié)語(yǔ)

華龍機(jī)組低壓給水加熱器系統(tǒng)同M310機(jī)組對(duì)比在設(shè)計(jì)上作了很多改進(jìn)和優(yōu)化，充分體現(xiàn)了三代核電機(jī)組的安全性、穩(wěn)定性、冗余性以及先進(jìn)性。對(duì)于系統(tǒng)改進(jìn)的項(xiàng)目在機(jī)組安裝、調(diào)試、運(yùn)行及維修過(guò)程中也應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注。通過(guò)本文的分析與研究，明確以上差異，并將這些設(shè)計(jì)變更落實(shí)到具體的文件中。

參考文獻(xiàn)：

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