海陽(yáng)核電凝結(jié)水系統(tǒng)的調(diào)試經(jīng)驗(yàn)及反饋

羅吉江，鄒偉明，馮 建

（山東核電有限公司，山東煙臺(tái)265116）

海陽(yáng)核電凝結(jié)水系統(tǒng)的調(diào)試經(jīng)驗(yàn)及反饋

羅吉江，鄒偉明，馮 建

（山東核電有限公司，山東煙臺(tái)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(guò)凝結(jié)水泵升壓，由低壓加熱器加熱后，再進(jìn)入除氧器，為給水泵提供水源。以海陽(yáng)核電機(jī)組的凝結(jié)水系統(tǒng)為例，對(duì)凝結(jié)水系統(tǒng)的調(diào)試要點(diǎn)進(jìn)行了總結(jié)。在凝結(jié)水系統(tǒng)的調(diào)試過(guò)程，對(duì)曾出現(xiàn)的問(wèn)題作了經(jīng)驗(yàn)反饋，可為同類機(jī)組凝結(jié)水系統(tǒng)的沖洗和調(diào)試工作提供借鑒。

核電；機(jī)組；凝結(jié)；系統(tǒng)；調(diào)試；問(wèn)題；經(jīng)驗(yàn)；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(yīng)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(yùn)行，直接影響機(jī)組的安全運(yùn)行。

海陽(yáng)核電凝結(jié)水系統(tǒng)由1臺(tái)三殼體凝汽器、3 臺(tái)50%容量的凝結(jié)水泵、四級(jí)低壓加熱器、1臺(tái)除氧器及相關(guān)的管道、閥門(mén)、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(jí)筒袋式、立式離心泵。3臺(tái)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(hào)、2號(hào)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(hào)、4號(hào)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(dòng)大旁路系統(tǒng)。3號(hào)、4號(hào)低加布置在汽輪機(jī)廠房的16 m平臺(tái)。

除氧器采用單體臥式無(wú)頭除氧器。

凝汽器熱井的凝結(jié)水，經(jīng)過(guò)凝結(jié)水泵升壓后，先進(jìn)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(jìn)入1號(hào)、2號(hào)、3號(hào)、4號(hào)低壓加熱器內(nèi)。凝結(jié)水在低壓加熱器中被加熱，最后進(jìn)入除氧器進(jìn)行加熱除氧。凝汽器的補(bǔ)水分為正常補(bǔ)水和危急補(bǔ)水，水源均來(lái)自凝結(jié)水儲(chǔ)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(yùn)行時(shí)為真空狀態(tài)，凝汽器的嚴(yán)密性對(duì)機(jī)組的安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行非常重要。為保證凝汽器的嚴(yán)密性，在凝汽器投運(yùn)前，需對(duì)凝汽器的汽側(cè)進(jìn)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(jìn)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(yàn)成功，否則，需查找漏點(diǎn)并進(jìn)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(duì)凝汽器進(jìn)行重力排水沖洗，若水質(zhì)干凈透明，則保留一定水位進(jìn)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(duì)凝汽器進(jìn)行人工清理。

凝汽器沖洗干凈后，再進(jìn)行凝結(jié)水泵的再循環(huán)沖洗，即分別啟動(dòng)3臺(tái)凝結(jié)水泵，保持再循環(huán)方式運(yùn)行，以便對(duì)凝結(jié)水泵凝汽器、凝結(jié)水入口管及再循環(huán)管路進(jìn)行沖洗。

再循環(huán)管線沖洗合格后，對(duì)凝結(jié)水系統(tǒng)各分三列依次進(jìn)行沖洗：1號(hào)、2號(hào)、3號(hào)、4號(hào)低加A、B各為一列，1號(hào)、2號(hào)低加C與3號(hào)、4號(hào)低加旁路為第三列。同時(shí)，視情況對(duì)凝結(jié)水系統(tǒng)各用戶進(jìn)行沖洗。當(dāng)排出的凝結(jié)水水質(zhì)目視清澈，無(wú)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(jìn)行沖洗。合格標(biāo)準(zhǔn)為給水水質(zhì)達(dá)到蒸汽發(fā)生器的進(jìn)水水質(zhì)要求。

1.3 凝結(jié)水系統(tǒng)的預(yù)運(yùn)行試驗(yàn)

凝結(jié)水系統(tǒng)在沖洗完成后，對(duì)臨時(shí)沖洗設(shè)施進(jìn)行拆除，將調(diào)節(jié)閥、節(jié)流孔板及流量計(jì)等設(shè)備進(jìn)行回裝。凝結(jié)水系統(tǒng)預(yù)運(yùn)行試驗(yàn)主要進(jìn)行閥門(mén)的調(diào)試，對(duì)凝結(jié)水泵的8 h試運(yùn)、凝結(jié)水泵的并列試驗(yàn)，除氧器、凝汽器水位調(diào)節(jié)等?？傮w要求是凝結(jié)水泵運(yùn)行穩(wěn)定，設(shè)備振動(dòng)、軸承溫度等參數(shù)正常。

2　調(diào)試經(jīng)驗(yàn)反饋

2.1 凝汽器變形

海陽(yáng)核電凝汽器為單流程凝汽器，循環(huán)水進(jìn)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(duì)高加緊急疏水部位進(jìn)行了加強(qiáng)管補(bǔ)強(qiáng)，凝汽器的其它位置未進(jìn)行加固設(shè)計(jì)。

對(duì)凝汽器進(jìn)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(gè)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(bǔ)強(qiáng)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(diǎn)，垂直間距約500 mm取5點(diǎn)，分別進(jìn)行測(cè)量。測(cè)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(wú)內(nèi)陷情況；C凝汽器最大外鼓46 mm，無(wú)內(nèi)陷情況。

在現(xiàn)場(chǎng)，對(duì)凝汽器變形部位的主要焊縫進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)，未發(fā)現(xiàn)焊縫出現(xiàn)開(kāi)裂等缺陷。對(duì)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(shí)解決變形問(wèn)題，廠家建議對(duì)凝汽器殼體增加支撐管進(jìn)行加強(qiáng)。

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(lái)水源，來(lái)自除鹽水分配系統(tǒng)，用于啟動(dòng)初期的密封水源；另一路來(lái)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(guò)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(yùn)行后，密封水自動(dòng)由除鹽水分配系統(tǒng)來(lái)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(yùn)行時(shí)，將除鹽水分配系統(tǒng)來(lái)水手動(dòng)閥關(guān)閉后，凝結(jié)水泵自密封壓力不足。當(dāng)凝結(jié)水泵啟動(dòng)并處于最小流量再循環(huán)穩(wěn)定工況時(shí)，凝結(jié)水泵出口壓力為3 MPa，此時(shí)，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(yùn)維手冊(cè)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(dá)到0.2 MPa即可，但自密封水的壓力依然沒(méi)達(dá)到規(guī)定值，而當(dāng)投入外來(lái)密封水時(shí)，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(mén)未見(jiàn)異常。自密封管道為?22 mm，測(cè)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(dá)到密封水的壓力要求。

2.3 凝結(jié)水系統(tǒng)閥門(mén)故障

（1）凝結(jié)水泵出口電動(dòng)閥電動(dòng)頭與閥體裂口

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

對(duì)凝結(jié)水泵A、B、C的3臺(tái)電動(dòng)閥的電動(dòng)頭參數(shù)設(shè)定值進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)設(shè)定的電動(dòng)閥開(kāi)閥方式有問(wèn)題，電動(dòng)閥A選擇限位開(kāi)，而電動(dòng)閥B、C則選擇力矩開(kāi)；B、C出口閥在開(kāi)閥時(shí)，閥門(mén)直至力矩達(dá)到設(shè)定值方停止開(kāi)閥。同時(shí)，凝結(jié)水泵出口電動(dòng)閥具有電動(dòng)頭重量大，距離閥體較遠(yuǎn)的特點(diǎn)，并且電動(dòng)頭處于懸空狀態(tài)，缺少支撐。因此，對(duì)電動(dòng)閥多次操作后，電動(dòng)頭與閥體出現(xiàn)裂口，軸承損壞。

對(duì)凝結(jié)水泵出口電動(dòng)閥電動(dòng)頭參數(shù)重新設(shè)定，同時(shí)，對(duì)電動(dòng)頭增加固定支撐，目前運(yùn)行正常。

（2）電動(dòng)閥主板接線插接不牢導(dǎo)致閥門(mén)工作不正常

凝結(jié)水再循環(huán)電動(dòng)閥的手動(dòng)開(kāi)關(guān)正常，無(wú)卡澀現(xiàn)象，但存在就地電動(dòng)操作停滯現(xiàn)象，即開(kāi)啟時(shí)開(kāi)度到某一值停止，再操作一次即可全開(kāi)；廠家懷疑電動(dòng)頭的主板有問(wèn)題，經(jīng)檢查，發(fā)現(xiàn)接插的主板溫度保護(hù)接線較松，重新插接后，閥門(mén)開(kāi)關(guān)恢復(fù)正常。

（3）電動(dòng)閥電源線連接松動(dòng)導(dǎo)致閥門(mén)工作異常

在操作時(shí)，凝結(jié)水副調(diào)電動(dòng)閥的電動(dòng)頭嚙合不到位（電機(jī)工作，但電動(dòng)閥不動(dòng)作），拆除電動(dòng)頭進(jìn)行解體檢查，更換為新電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)再進(jìn)行調(diào)試，原故障重現(xiàn)，閥門(mén)仍不動(dòng)作，且電機(jī)的外殼很熱。經(jīng)排查，發(fā)現(xiàn)電動(dòng)閥電源開(kāi)關(guān)下游的電壓不正常，正常電壓應(yīng)為400 V左右，測(cè)得該電壓僅200 V左右，但電動(dòng)閥電源開(kāi)關(guān)的上游電壓正常。檢查后發(fā)現(xiàn)，開(kāi)關(guān)下游的線頭固定螺絲末緊。斷電后緊固螺絲，電壓恢復(fù)了正常。再次電動(dòng)開(kāi)關(guān)閥門(mén)，閥門(mén)開(kāi)關(guān)正常。

2.4 充分利用外部經(jīng)驗(yàn)反饋

在調(diào)試期間，海陽(yáng)核電調(diào)試人員注重經(jīng)驗(yàn)反饋，收集其他電站的調(diào)試經(jīng)驗(yàn)，并反饋落實(shí)到現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試工作中。

（1）凝結(jié)水泵調(diào)試前進(jìn)行解體檢查

根據(jù)外部經(jīng)驗(yàn)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(yùn)行維護(hù)手冊(cè)中設(shè)備存儲(chǔ)要求，超過(guò)2年必須進(jìn)行解體檢修。針對(duì)海陽(yáng)核電現(xiàn)場(chǎng)情況，凝結(jié)水泵運(yùn)達(dá)現(xiàn)場(chǎng)的存放期，已超過(guò)規(guī)定期限，因此，需對(duì)凝結(jié)水泵進(jìn)行解體維護(hù)，重點(diǎn)對(duì)密封口環(huán)、導(dǎo)軸承、機(jī)封、推力軸承等部件進(jìn)行了檢查，對(duì)內(nèi)部銹蝕等問(wèn)題進(jìn)行了處理，確保了凝結(jié)水泵調(diào)試工作的順利開(kāi)展。

（2）更換凝汽器補(bǔ)償節(jié)的橡膠圈

根據(jù)外部經(jīng)驗(yàn)反饋，某電站凝汽器的喉部膨脹節(jié)，因質(zhì)量問(wèn)題破壞了凝汽器的真空狀態(tài)。經(jīng)檢查，海陽(yáng)核電安裝的凝汽器補(bǔ)償節(jié)橡膠圈，也是該型號(hào)橡膠圈，且為同一廠家的同批次產(chǎn)品。雖然，1號(hào)機(jī)組已完成安裝，但仍存在運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)，因此，決定重新采購(gòu)新的凝汽器補(bǔ)償節(jié)橡膠圈，擇機(jī)對(duì)1號(hào)機(jī)組凝汽器的補(bǔ)償節(jié)橡膠圈進(jìn)行了更換。

2.5 運(yùn)行實(shí)踐

首次試運(yùn)行凝結(jié)水系統(tǒng)時(shí)，凝結(jié)水泵入口濾網(wǎng)出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象。清理濾網(wǎng)時(shí)，需關(guān)閉凝結(jié)水泵的出、入口閥。海陽(yáng)核電凝結(jié)水泵入口閥門(mén)為電動(dòng)蝶閥，在凝汽器灌水查漏時(shí)，曾對(duì)凝結(jié)水泵入口閥進(jìn)行嚴(yán)密性檢查，發(fā)現(xiàn)3臺(tái)電動(dòng)蝶閥，僅有B入口閥沒(méi)有滲漏，A、C入口閥的泄漏量較大。經(jīng)處理后，通過(guò)了嚴(yán)密性檢查。在凝結(jié)水母管進(jìn)行試壓時(shí)，對(duì)凝結(jié)水泵出口電動(dòng)閥進(jìn)行嚴(yán)密性檢查，閥門(mén)狀態(tài)正常。

3　結(jié)語(yǔ)

在常規(guī)島調(diào)試過(guò)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(diǎn)之一。在后續(xù)的調(diào)試工作中，還應(yīng)注意幾個(gè)方面的問(wèn)題。

（1）在調(diào)試期間，各單位的良好合作，對(duì)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(tuán)隊(duì)，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(yīng)參與現(xiàn)場(chǎng)工作，提前介入重要系統(tǒng)的調(diào)試和設(shè)備安裝，可增加對(duì)系統(tǒng)的熟悉程度，規(guī)避后續(xù)調(diào)試中存在的風(fēng)險(xiǎn)。

（3）經(jīng)驗(yàn)反饋對(duì)調(diào)試人員至關(guān)重要，應(yīng)加強(qiáng)內(nèi)部交流和經(jīng)驗(yàn)反饋，借鑒其他機(jī)組的調(diào)試經(jīng)驗(yàn)，對(duì)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(jí)運(yùn)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(xué)士，畢業(yè)于重慶大學(xué)熱能動(dòng)力工程學(xué)院，從事核電設(shè)備的調(diào)試工作。