秦山350 MW機(jī)組應(yīng)急壓空系統(tǒng)用戶分析

黎 奇

（中核核電運(yùn)行管理有限公司，浙江 海鹽314300）

1 設(shè)計基準(zhǔn)

本核電廠設(shè)有三個壓縮空氣系統(tǒng)，即廠用壓縮空氣系統(tǒng)、儀表壓縮空氣系統(tǒng)和應(yīng)急壓縮空氣系統(tǒng)。廠用壓縮空氣系統(tǒng)提供無油壓縮空氣，供一般裝置和全廠維修之用。在正常情況下，非主要的以及主要的組件和裝置，都由儀表壓縮空氣系統(tǒng)提供干燥、無油壓縮空氣。在應(yīng)急事故時（包括全廠斷電、主壓縮空氣站及全廠儀表壓縮空氣管網(wǎng)發(fā)生事故等），某些具有安全功能的組件和氣動控制閥，則由應(yīng)急壓縮空氣系統(tǒng)維持供氣。

廠用壓縮空氣和儀表壓縮空氣由10號廠房—主壓縮空氣站供給。經(jīng)干燥、過濾及水分離處理后的儀表壓縮空氣，其品質(zhì)為：含油量≤1 mg/m3；含塵粒徑≤-40℃，滿足具有安全功能的組件和氣動控制閥的使用要求。

應(yīng)急壓縮空氣在應(yīng)急情況下由設(shè)在06號廠房內(nèi)的貯氣罐供給。

2 系統(tǒng)描述

2.1 廠用壓縮空氣系統(tǒng)和儀表壓縮空氣系統(tǒng)

在正常情況下，本核電廠廠用壓縮空氣和儀表壓縮空氣（不包括應(yīng)急壓縮空氣）由動力區(qū)10號廠房-主壓縮空氣站負(fù)責(zé)供應(yīng)，設(shè)置了4臺排氣量為22.9 m3/h的GA132-8.5型噴油螺桿壓縮機(jī)，空氣壓縮機(jī)的大小是這樣決定的：當(dāng)?shù)谌_、第四臺空氣壓縮機(jī)用作備用時，其他兩臺空氣壓縮機(jī)能夠滿足全廠的廠用壓縮空氣和儀表壓縮空氣（不包括應(yīng)急壓縮空氣）的總的平均用氣量。在反應(yīng)堆廠房做密封性試驗(yàn)時，采用4臺壓縮機(jī)同時運(yùn)行供氣工況。由于核電廠在正常運(yùn)行時和在停堆換料或全廠檢修時的用氣是交錯開的，因此在計算總的平均用氣量時，是按滿足其兩種不同使用情況下較大的一個消耗量考慮的。進(jìn)入每臺空氣壓縮機(jī)的空氣取自室外，并且是經(jīng)過過濾的。從每臺空氣壓縮機(jī)排出的壓縮空氣在進(jìn)入貯氣罐以前，通過一臺后冷卻器，用空氣進(jìn)行冷卻?？諌簷C(jī)吸入廠房內(nèi)的空氣，經(jīng)壓縮機(jī)壓縮成0.70～0.85 MPa的壓縮空氣后進(jìn)入二臺空壓機(jī)后儲氣罐，經(jīng)過儲氣罐再進(jìn)入干燥器前一、二級過濾器去除空氣中＞0.1μm的粒子及油霧，使氣體中油霧含量不超過0.01 mg/m3。除油、除塵后的氣體進(jìn)入干燥器進(jìn)行吸附干燥處理，使氣體常壓露點(diǎn)溫度降低到-40℃以下。再經(jīng)后置過濾器除塵處理并通過干燥器后二臺儲氣罐，接到一條總管上。通過總管，再分出二條支管。一條作為廠用壓縮空氣系統(tǒng)，直接接至全廠廠用壓縮空氣管網(wǎng)。供汽輪機(jī)廠房、一回路輔助廠房、燃料處理廠房、反應(yīng)堆廠房以及其他廠房使用。在10號廠房內(nèi)配置4臺流量為22.64 m3/h的DX110型吸附式無熱再生空氣干燥器?？諝飧稍镅b置處理量按全廠在正常運(yùn)行時總的儀表壓縮空氣（不包括應(yīng)急壓縮空氣）的平均用氣量和無熱再生空氣干燥器裝置本身的用氣量考慮的。每臺干燥器的入口端設(shè)置有AO級過濾器和AA級高效過濾器。每臺干燥器的出口設(shè)置了AR級除塵過濾器。

2.2 應(yīng)急壓縮空氣系統(tǒng)

應(yīng)急壓縮空氣系統(tǒng)用以在應(yīng)急情況下向某些具有安全功能的組件和氣動控制閥提供應(yīng)急壓縮空氣，以執(zhí)行它們的安全功能。整個應(yīng)急壓空系統(tǒng)分為兩個序列。其具體供氣對象列表如下：

各應(yīng)急壓空系統(tǒng)用戶的信息如表1所示。

注：在全廠失電失氣情況下，要求應(yīng)急壓縮空氣的持續(xù)供氣時間為8小時。

3 安全評價

在安全殼貫穿處的內(nèi)外二側(cè)的隔離閥和止回閥及其間管道，不論是廠用壓縮空氣系統(tǒng)，儀表壓縮空氣系統(tǒng)或是應(yīng)急壓縮空氣系統(tǒng)，均按核安全二級選用和設(shè)計，應(yīng)急壓縮空氣系統(tǒng)的貯氣罐、管道、支架按核安全三級選用和設(shè)計，10號廠房主壓縮空氣站以及全廠和廠房內(nèi)部的廠用壓縮空氣系統(tǒng)和儀表壓縮空氣系統(tǒng)均按非核安全級設(shè)計。

在正常情況下，本廠廠用壓縮空氣和儀表壓縮空氣（包括某些具有安全功能的組件和氣動控制閥用的應(yīng)急壓縮空氣）全部由10號廠房主壓縮空氣站供給，能滿足核電廠正常運(yùn)行和停堆換料或檢修時的用氣要求。

在應(yīng)急事故時（包括全廠性斷電、主壓縮空氣站及全廠儀表壓縮空氣管網(wǎng)發(fā)生事故等），由全廠應(yīng)急壓空系統(tǒng)的兩臺應(yīng)急貯氣罐為所有應(yīng)急壓空用戶提供事故后8小時的供氣。

4 壓空罐供氣量是否滿足要求的思考

根據(jù)《最終安全分析報告—第9章 輔助系統(tǒng)》中3.1節(jié)說明：在全廠失電情況下，要求應(yīng)急壓縮空氣的持續(xù)供氣時間為8小時。

我廠320 MW機(jī)組應(yīng)急壓空系統(tǒng)改造后，本系統(tǒng)設(shè)置了2個12 m3的應(yīng)急貯氣罐?？?cè)莘e共24 m3。

而各應(yīng)急壓空系統(tǒng)用戶的信息如表2所示。

考慮全部用戶

兩個系列用戶要求每小時供氣量：

兩個系列用戶8小時供氣量：

壓空儲氣罐的低控制整定值為3.3 MPa，閥門最低供氣壓力為0.49 MPa，氣源溫度25℃。

表1 應(yīng)急壓空系統(tǒng)用戶

表2 各用戶具體用氣量

兩個系列要求的壓空罐的容積：

式中：

PSTD=標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，01013 MPa（絕對壓力）

VSTD=標(biāo)準(zhǔn)工況供氣量：554.72 Nm3

TSTD=標(biāo)準(zhǔn)工況溫度，273.15 K

T0=壓空罐壓空運(yùn)行溫度，（273.15+25）K

P0=壓空罐最低運(yùn)行壓力，（3.3+0.1013）MPa（絕對壓力）

P1=閥門最低供氣壓力，（0.49+0.1013）MPa（絕對壓力）

所以，

兩個壓空儲罐總?cè)莘e24 m3＞21.81 m3。

滿足要求。