核電廠高加解列后的機(jī)組狀態(tài)控制

李宗霖

【摘 要】本文介紹高壓加熱器的系統(tǒng)運(yùn)行和相關(guān)技術(shù)改造，并通過工程實(shí)踐分析高加解列后機(jī)組控制的要點(diǎn)，為操縱員在對應(yīng)狀態(tài)下的機(jī)組控制提供參考。

【關(guān)鍵詞】高壓加熱器；核電廠；逐級自流；機(jī)組控制

中圖分類號： TM623 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號： 2095-2457（2018）16-0078-001

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.16.034

【Abstract】This paper introduces the system operation and related technical transformation of the high pressure heater， and analyzes the key points of the control of the HP unit after the engineering practice，that is to reduce the power immediately，avoid the electric power and the overlimit of the nuclear power，and provide the reference for the operator control in the corresponding state.

【Key words】High pressure cylinder exhaust heater；Nuclear power plant；Step by step self flow；Unit control

1 高加系統(tǒng)簡介

某核電廠的高壓給水加熱器（AHP）是介于APA 系統(tǒng)與ARE 系統(tǒng)之間的一個(gè)系統(tǒng)，是汽機(jī)熱力循環(huán)中的重要組成部分。高壓給水的加熱分三級，共有兩列，每列包括一個(gè)5 級、一個(gè)6 級和一個(gè)7 級加熱器，給水在容量各為50%的雙列流道內(nèi)進(jìn)行。在每列加熱器的進(jìn)口和出口，各設(shè)置閘板式電動(dòng)隔離閥和一條設(shè)置有閘板式電動(dòng)隔離閥的旁路管線，用來保持給水的輸送流量。正常運(yùn)行時(shí)雙列均應(yīng)投入運(yùn)行，特殊條件下也可允許單列運(yùn)行。

加熱器的正常疏水采用“逐級自流”方式，加熱器水位由各自正常疏水管線上的氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)，采用“PLC”控制方式，正常疏水閥為氣開閥；加熱器的緊急疏水均直接進(jìn)入凝汽器，各條緊急疏水管線上均設(shè)有一只氣動(dòng)緊急疏水調(diào)節(jié)閥，控制方式同樣采用“PLC”控制，緊急疏水閥為氣關(guān)閥。正常疏水閥和緊急疏水閥水位控制采取重疊控制，水位整定值在各自的PLC 控制儀上設(shè)定，緊急疏水閥的水位整定值比正常疏水閥的整定值高，保證疏水在水位正常時(shí)進(jìn)入下一級加熱器。

2 以往涉及高加的技改介紹

機(jī)組運(yùn)行時(shí)，如高加出現(xiàn)液位“三高”隔離信號，按照目前的控制邏輯，高加水側(cè)旁路電動(dòng)隔離閥將自動(dòng)開啟，與此同時(shí)對應(yīng)的該列高加水側(cè)入口電動(dòng)隔離閥將自動(dòng)關(guān)閉，出口電動(dòng)隔離閥在接收到入口電動(dòng)隔離閥的“關(guān)”反饋信號且高加隔離信號仍然繼續(xù)存在的情況下也將自動(dòng)關(guān)閉。由于高加入口電動(dòng)閥為閘閥，其開啟或關(guān)閉時(shí)間較長（約2分30秒左右），而高加液位“三高”隔離信號出現(xiàn)后由于其對應(yīng)的緊急疏水閥超馳開啟后就立即消失，造成高加入口電動(dòng)閥關(guān)閉后而其對應(yīng)列高加的出口電動(dòng)閥無法關(guān)閉。

根據(jù)機(jī)組運(yùn)行控制需要，引入高加水側(cè)旁路電動(dòng)隔離閥全開反饋信號和高加進(jìn)口電動(dòng)隔離閥關(guān)閥命令信號，其控制原則及控制過程如下：

A.高加自動(dòng)隔離信號觸發(fā)后，高加水側(cè)旁路電動(dòng)隔離閥自動(dòng)開啟；

B.高加自動(dòng)隔離信號觸發(fā)后，該列高加進(jìn)口電動(dòng)隔離閥立即關(guān)閉；

C.高加出口電動(dòng)隔離閥在高加自動(dòng)隔離信號觸發(fā)5秒后才開始關(guān)閉；

D.高加水側(cè)旁路電動(dòng)隔離閥在出現(xiàn)高加隔離信號或任何一個(gè)高加入口電動(dòng)隔離閥或出口電動(dòng)隔離閥離開全開位置時(shí)，發(fā)出開啟旁路電動(dòng)隔離閥命令。

3 高加解列的實(shí)例分析和機(jī)組控制要點(diǎn)

AHP加熱器為臥式加熱器，正常運(yùn)行水位與3H液位比較接近，一旦正常疏水閥發(fā)生故障導(dǎo)致疏水不暢，很容易引發(fā)AHP加熱器3H液位，觸發(fā)高加解列。而且，同一列的三臺(tái)AHP加熱器中的任一臺(tái)液位3H，都會(huì)觸發(fā)高加解列。因此，在工程實(shí)踐中發(fā)生高加解列的瞬態(tài)并不少見。

2013年某日，1號機(jī)組5B高加正常疏水閥1ADG012VL閥門定位器故障，導(dǎo)致閥門不正常動(dòng)作。5B液位異常上漲，在1分鐘內(nèi)由350mm上漲至610mm以上，觸發(fā)3高液位，導(dǎo)致B列高加解列。解列后，由于高壓缸抽汽逆止閥迅速關(guān)閉，用于汽機(jī)做功的蒸汽瞬時(shí)突增，汽機(jī)功率從瞬態(tài)發(fā)生前的滿功率676MW迅速上漲，短時(shí)超出汽機(jī)設(shè)計(jì)功率。主給水溫度因高加解列而迅速下降，隨后，過冷水進(jìn)入蒸汽發(fā)生器導(dǎo)致一回路溫度降低，反應(yīng)堆因而產(chǎn)生正反應(yīng)性，一回路核功率和熱功率從瞬態(tài)前的97.6%FP迅速上漲。類似的事件在2015年也發(fā)生了一次。

高加解列后，首要的響應(yīng)是迅速降低電功率，同時(shí)也就降低了汽機(jī)功率。由于反應(yīng)堆功率跟隨汽機(jī)功率變化，反應(yīng)堆功率也就隨之下降。當(dāng)根據(jù)SAHP001規(guī)程，在一列高加解列后應(yīng)立即按照GS3規(guī)程降功率到460MWe，并嚴(yán)格關(guān)注蒸發(fā)器水位和核功率的變化。460MWe對應(yīng)為70%額定電功率，即650MWe*0.7≈460MWe。降負(fù)荷過程中，高壓加熱器溫度變化率應(yīng)當(dāng)限定在≤56℃/hr，必要時(shí)允許變化率≤110℃/hr，但不能超過此值，目的是防止加熱器產(chǎn)生過大熱應(yīng)力。同時(shí)，規(guī)程規(guī)定需檢查確認(rèn)高加進(jìn)出口電動(dòng)隔離閥、旁路電動(dòng)閥、抽汽逆止閥和隔離閥、高加緊急疏水閥、對應(yīng)列MSR各疏水閥等閥門的正確響應(yīng)。

4 結(jié)束語

本文介紹高壓加熱器的系統(tǒng)運(yùn)行和相關(guān)技術(shù)改造，并通過工程實(shí)踐分析高加解列后機(jī)組控制的要點(diǎn)，為操縱員在對應(yīng)狀態(tài)下的機(jī)組控制提供參考。