AP1000核電廠輔助鍋爐的設(shè)計及調(diào)試

摘要：AP1000核電廠輔助鍋爐在電站調(diào)試和運行期間都有著很重要的作用。本文對三門核電輔助鍋爐的設(shè)計原理和功能做了詳細(xì)的介紹。同時對浸沒式電極鍋爐的調(diào)試流程做了介紹，分析了調(diào)試中的難點。

關(guān)鍵詞：核電廠;浸沒式電極鍋爐;調(diào)試網(wǎng)絡(luò)圖;難點分析

1.AP1000核電廠輔助鍋爐的設(shè)計

1.1系統(tǒng)簡介

三門核電輔助鍋爐房設(shè)置2×50%瑞典Elpannetknik?Sweden?AB公司生產(chǎn)的浸沒式電極蒸汽鍋爐，產(chǎn)品按《ASME》最新版第1卷相關(guān)規(guī)定設(shè)計制造。鍋爐額定蒸發(fā)量40t/h，額定供汽壓力1.34Mpa，額定供汽溫度196.4℃。鍋爐分內(nèi)外筒，內(nèi)外筒之間采用陶瓷部件進(jìn)行絕緣。絕緣內(nèi)筒形成安全可靠的電場，含有電解質(zhì)的爐水在封閉電場內(nèi)導(dǎo)電，內(nèi)筒水位與功率線性等比，爐水電流密度低至0.1A/cm2，均勻受熱，大表面蒸發(fā)，外筒的水通過循環(huán)泵不斷補充內(nèi)筒，安全性好，蒸汽品質(zhì)高，產(chǎn)品具有占地面積較小、啟動速度快、控制精度高、運行安全可靠、使用壽命長、節(jié)能效果好、故障率低、易維護(hù)、低碳環(huán)保、不需要燃料運輸存儲等特點。兩臺鍋爐可同時工作，也可交替工作，互為備用。每臺鍋爐均裝有2個25KW/380V加熱器，用于在熱備用狀態(tài)下維持爐內(nèi)的壓力。

輔助鍋爐房設(shè)置1×100%帶除氧頭的熱力除氧器。除鹽水通過兩臺帶變頻器的2×100%的補水泵注入除氧水箱。

每臺鍋爐設(shè)置2×100%的帶軟啟動器的電動給水泵，為電極鍋爐補水。每臺鍋爐設(shè)置2×100%的帶變頻器的循環(huán)泵。循環(huán)泵的最大流量為100T/h。

輔助鍋爐房設(shè)置一套加藥系統(tǒng)。通過一個加藥泵將NH3加藥箱中的氨水添加至除氧水箱，以提高除氧水箱中的PH值。通過兩個加藥泵分別將Na3PO4溶液注入兩臺鍋爐用于維持爐水的電導(dǎo)率。

輔助鍋爐系統(tǒng)采用先進(jìn)的西門子S7-400冗余PLC人機(jī)交互式智能控制器，啟動、運行、調(diào)節(jié)、排污、報警、停機(jī)均為自動運行。輔助鍋爐可一鍵啟動和停運。

電極鍋爐相比較傳統(tǒng)的燃油和燃煤鍋爐相比有如下的優(yōu)點：

1.1.1效率高。由于電鍋爐內(nèi)筒受熱均勻，鍋爐效率大于99.8%。

1.1.2啟動速度快，可長期在低負(fù)荷下工作。浸沒式電極鍋爐從熱備用至滿功率的時間應(yīng)小于10分鐘。

1.1.3無噪聲、環(huán)保無污染、占地面積小。使用電能直接加熱爐水，無污染，沒有廢氣產(chǎn)生。系統(tǒng)設(shè)備簡單，無需專門的儲油、儲煤場地。

1.1.4蒸汽中含水量低于0.02%。

1.1.5蒸汽中的鈉離子含量較低，小于5×10-9。

1.1.6給水中的氧含量低。小于20×10-9。

1.2系統(tǒng)功能

AP1000核電廠輔助鍋爐應(yīng)能為以下用戶提供蒸汽：

1.2.1汽輪機(jī)軸封系統(tǒng);

1.2.2常規(guī)島內(nèi)的除氧器;

1.2.3熱水加熱系統(tǒng);

1.2.4廠址廢物處理設(shè)施內(nèi)的洗衣房。

2.AP1000核電廠輔助鍋爐的調(diào)試

2.1調(diào)試網(wǎng)絡(luò)圖

系統(tǒng)的調(diào)試按照程序嚴(yán)格執(zhí)行。調(diào)試網(wǎng)絡(luò)圖如下：

2.2調(diào)試過程簡介

根據(jù)《輔助鍋爐調(diào)試網(wǎng)絡(luò)圖》，對各流程的主要調(diào)試工作介紹如下：

2.2.1掛牌和流程檢查

系統(tǒng)從建安移交至調(diào)試后，需要第一時間內(nèi)對系統(tǒng)設(shè)備懸掛調(diào)試管轄權(quán)牌，并按照相關(guān)圖紙對系統(tǒng)流程做一次全面的檢查。

2.2.2機(jī)械檢查

根據(jù)設(shè)備通用檢查程序，對機(jī)械設(shè)備單體進(jìn)行檢查。這些檢查包括彈性支吊架的檢查、通用閥門的檢查、箱體及容器的檢查、泵的運行前檢查和過濾器的運行前檢查等。機(jī)械設(shè)備的單體檢查為后續(xù)系統(tǒng)的預(yù)運行檢查打下了堅實的基礎(chǔ)。

2.2.3電氣檢查

對系統(tǒng)內(nèi)的電氣設(shè)備進(jìn)行負(fù)荷確認(rèn)和絕緣檢查。

2.2.4控制柜預(yù)運行檢查

對輔助鍋爐控制進(jìn)行上電前檢查并上電。

2.2.5鍋爐儀控檢查和報警邏輯檢查

對輔助鍋爐系統(tǒng)儀控設(shè)備進(jìn)行單體檢查，對儀控接線進(jìn)行確認(rèn);對輔助鍋爐的邏輯連鎖進(jìn)行檢查。

2.2.6沖洗和帶載試驗

對整個鍋爐系統(tǒng)進(jìn)行重力和動力沖洗，并在沖洗期間對補水泵、給水泵和循環(huán)泵進(jìn)行泵的帶載試驗。

2.2.7除氧水箱初次投運

進(jìn)行除氧水箱的預(yù)運行試驗，對相關(guān)邏輯信號進(jìn)行驗證。

3.結(jié)束語

三門AP1000核電站采用的高壓浸沒式電極鍋爐效率高、啟動快。產(chǎn)生的蒸汽含水率低、鈉離子含量低。完成能滿足AP1000核電廠的要求。

輔助電鍋爐的調(diào)試嚴(yán)格按照調(diào)試程序執(zhí)行，整個調(diào)試過程可控，可為后續(xù)AP1000電站輔助電鍋爐的調(diào)試提供參考。

參考文獻(xiàn)：

[1]夏延齡，周一東，黃興蓉.核電廠核蒸汽供應(yīng)系統(tǒng).原子能出版社，2010.

[2]郭鋒，夏青揚，劉楊.浸沒式電極鍋爐原理及引用.能源研究與管理，2012.

作者簡介：翟小飛（1988.6-），男，江蘇南通人，2010年畢業(yè)于東南大學(xué)，同年進(jìn)入三門核電有限公司，現(xiàn)任職于調(diào)試處，從事電站調(diào)試工作。