淺談福清核電凝結(jié)水泵軸封水管路改造高原

李振振 王偉峰 李毅楠

【摘 要】福清核電1、2號機(jī)組凝汽器氧含量經(jīng)常出現(xiàn)超期望值現(xiàn)象，但并未伴隨凝汽器真空惡化現(xiàn)象。經(jīng)分析，造成該現(xiàn)象的原因為凝結(jié)水泵軸封水管線設(shè)計不合理致使SER（常規(guī)島除鹽水分配系統(tǒng)）水流入凝汽器，對凝汽器軸封水進(jìn)行了改造后有效地降低了凝汽器溶氧含量，為后續(xù)機(jī)組溶氧高問題的解決提供借鑒。

【關(guān)鍵詞】凝結(jié)水泵 軸封水 氧含量 凝汽器

1 概述

福清核電常規(guī)島共有3臺凝結(jié)水泵，正常運(yùn)行模式運(yùn)行2臺，備用一臺。凝結(jié)水泵的密封模式為自密封，即通過泵出口的凝結(jié)水來實(shí)現(xiàn)密封。當(dāng)凝結(jié)水壓力不足時，由SER系統(tǒng)提供密封水。

在福清核電1、2號機(jī)組投運(yùn)以后，2回路凝汽器經(jīng)常出現(xiàn)氧含量超過期望值（10ppb）甚至超過化學(xué)監(jiān)督指標(biāo)（20ppb）的現(xiàn)象，但與此同時凝汽器真空度良好，化學(xué)部門聯(lián)氨正常投放。多次針對凝汽器進(jìn)行氦檢漏并處理后，溶氧高的情況并沒有得到緩解。

2 對凝結(jié)水泵軸封水改造

2.1凝汽器氧含量高的后果及原因分析

凝汽器出口溶氧量超過期望值，會對二回路整體各個泵及換熱器造成長期腐蝕，縮短其使用壽命。而凝汽器真空度沒有惡化，化學(xué)部門聯(lián)氨正常投放，且多次針對凝汽器氦檢漏并消除漏點(diǎn)后其溶氧量并沒有實(shí)質(zhì)性的降低，說明氧含量不正常升高的原因并不在系統(tǒng)外部泄漏，而是由于其他系統(tǒng)與凝汽器的邊界存在內(nèi)部泄露致使含氧量高的水或氣進(jìn)入凝汽器，造成凝汽器整體氧含量升高。

與凝汽器相連接的管線中，只有SER水為飽和溶氧水（8000—13000ppb），遠(yuǎn)大于凝汽器氧含量的期望值10ppb，且采用超聲波流量計對相應(yīng)凝結(jié)水泵軸封水SER部分管線進(jìn)行測量，發(fā)現(xiàn)SER水會通過管路漏入系統(tǒng)中。所以造成凝汽器氧含量高的原因確定為SER水。

2.2凝結(jié)水泵軸封水管線改造

凝結(jié)水泵正常運(yùn)行為兩臺50%流量的凝結(jié)水泵運(yùn)行，一臺凝結(jié)水泵停運(yùn)備用。凝結(jié)水泵的軸封水管路設(shè)計為運(yùn)行的兩臺泵由凝結(jié)水進(jìn)行自密封，停運(yùn)的一臺為SER水密封。具體的流程簡圖如圖1實(shí)線所示。

圖1凝結(jié)水泵軸封管路改造前后簡圖

當(dāng)泵處于運(yùn)行狀態(tài)時，泵出口凝結(jié)水通過逆止閥2以及節(jié)流孔板為凝結(jié)水泵提供軸封水，逆止閥1左側(cè)壓力高SER水無法進(jìn)入。當(dāng)泵停止運(yùn)行時逆止閥1右側(cè)SER水壓力高，SER水通過逆止閥向泵提供軸封水。而正常運(yùn)行總有一臺泵處于停運(yùn)狀態(tài)，這時飽和溶氧的SER水通過軸封管線進(jìn)入系統(tǒng)與凝結(jié)水融合，致使凝汽器氧含量超標(biāo)。

針對此現(xiàn)象，擬定了凝結(jié)水泵軸封管線的改造方案。將三臺凝結(jié)水泵出口的軸封水取水口截斷并用盲板堵死，軸封水管線連接到軸封水母管上，而軸封水母管的水由凝泵出口母管提供，如上圖虛線所示。

這樣在正常運(yùn)行狀態(tài)下兩臺50%流量的凝結(jié)水泵正常運(yùn)行，泵出口凝結(jié)水匯集到凝結(jié)水母管中被分配到軸封水母管，再由軸封水母管分別對三臺泵提供軸封水。這樣三臺泵的軸封水均由壓力較大的凝結(jié)水提供，避免了飽和溶氧的SER水進(jìn)入系統(tǒng)。

實(shí)際操作中還應(yīng)注意的是，管路改造后原節(jié)流孔板的孔徑大小可能相對較小，造成凝結(jié)水通過孔板后壓力降低過大，SER水及凝結(jié)水一同進(jìn)入凝結(jié)水泵作為軸封水的現(xiàn)象。在改造時將節(jié)流孔板孔徑適當(dāng)擴(kuò)大可以有效避免此現(xiàn)象的產(chǎn)生。

2.3改造后效果

福清核電于101大修時對1號機(jī)組凝結(jié)水泵軸封水管路進(jìn)行了改造，機(jī)組重新啟動后凝汽器溶氧量為2ppb，而改造前機(jī)組凝汽器溶氧量一致徘徊在20ppb左右。說明改造效果良好，凝汽器溶氧量大幅降低，已優(yōu)于期望值。

3 結(jié)語

綜上所述，造成凝汽器氧含量偏高的原因不僅僅是外漏，系統(tǒng)的內(nèi)部泄漏或管路設(shè)計不合理也可能導(dǎo)致此現(xiàn)象的產(chǎn)生。

凝結(jié)水泵軸封水管路的設(shè)計決定了軸封水的供應(yīng)渠道。如果設(shè)計不合理會導(dǎo)致SER系統(tǒng)中的飽和溶氧水進(jìn)入凝汽器造成凝結(jié)水溶氧量超標(biāo)，進(jìn)而影響二回路設(shè)備的使用壽命。對凝結(jié)水泵的軸封管路改造后消除了SER水通過軸封進(jìn)入凝汽器的途徑，有效地降低了凝汽器的氧含量。這次改造是一次有效地實(shí)踐，為以后機(jī)組改造及設(shè)計提供了良好的借鑒。

參考文獻(xiàn)：

[1]范剛.淺析CEX在運(yùn)行中氧含量超標(biāo)的問題及解決方案[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報，2014，04：242.

[2]李洪渡.核電站給水氧含量監(jiān)測數(shù)據(jù)偏高的處理[J].科技視界.