功率運行時二回路凝結水系統異常波動類型分析

耿海

中圖分類號：TM623 文獻標識：A 文章編號：1674-1145（2016）06-000-01

摘 要 核電站一、二號機組商運九年以來二回路凝結水系統先后出現過一級凝結水調閥卡澀、二級凝結水調閥卡澀、高壓加熱器輸水調節閥卡澀、高壓主調門后壓力表2MAA10CP001票表、二次脈動油壓突降觸發甩負荷等多種類型的缺陷造成凝結水系統異常波動的情況。操縱員對這些瞬態工況干預不好的話容易造成凝結水系統的崩潰進而跳機，影響機組的穩定運行和經濟效益。本文從凝結水系統容易波動的原因入手，通過結合一、二級調節閥的調節原理和實際調節情況，闡述了在瞬態工況下一、二級調閥難以協調工作使凝結水系統恢復穩定運行的原因，表明了在瞬態工況下對凝結水系統進行手動干預的重要性。文章通過對幾個瞬態工況下操縱員手動干預的結果的分析和總結，說明了操縱員干預動作的合理性和恰當性，得出了瞬態工況下針對凝結水系統異常波動手動干預的關鍵點，對操縱員在凝結水系統異常波動工況下的響應提供了積極的經驗和建議。

關鍵詞 核電站 凝結水系統 異常波動 手動干預

一、研究背景及意義

2號低壓加熱器為混合式垂直布置，水裝量為116立方米，由于其設計的水裝量較小，加上一、二級凝結水調節閥的閥芯結構為俄供旋塞式調節閥，容易有異物卡在閥芯和閥座之間造成閥門卡澀。以上的設計缺陷使得二回路凝結水系統在出現一級凝結水調閥卡澀、二級凝結水調閥卡澀、高壓加熱器輸水調節閥卡澀、高壓主調門后壓力表2MAA10CP001票表、二次脈動油壓突降觸發甩負荷等多種類型的缺陷時容易造成2號低壓加熱器液位劇烈波動。操縱員對這些瞬態工況干預不好的話容易造成凝結水系統的崩潰進而跳機，影響機組的穩定運行和經濟效益。本文通過對幾個瞬態工況下操縱員手動干預的結果的分析和總結，來闡述操縱員干預動作的合理性和恰當性，得出了瞬態工況下針對凝結水系統異常波動手動干預的關鍵點，對操縱員在凝結水系統異常波動工況下的響應提供了積極的經驗和建議。

二、凝結水系統調節原理

功率運行期間，凝結水系統通過一、二級調閥調節凝結水流量，保持二號低加液位及除氧器液位在正常范圍之內。因此保證一、二級凝結水泵出口流量和壓力穩定，保證二號低加液位及除氧器液位在正常范圍之內就保證了凝結水系統的穩定運行。下面我們了解一下功率運行期間二號低加液位調節器和除氧器液位調節器的調節原理。

三、凝結水系統異常波動類型分析

正常功率運行期間，凝結水系統的各項參數（一、二級凝結水泵出口流量和壓力，二號低加液位，除氧器液位）在正常范圍內小幅波動，由一、二級調閥根據調節偏差自動小幅開關維持系統穩定運行。當進行計劃升降功率或者凝結水系統泵、調閥切換時，凝結水系統會出現波動，但這種波動都可以由一、二級調閥自動控制恢復穩定。這些都屬于凝結水的正常波動，不會威脅到機組的安全運行。但是一些設備缺陷導致的波動影響很大，如果不能得到及時正確地處理，會帶來嚴重的后果。

四、結語

通過對以上機組實際工況和設想工況的分析，核電站凝結水系統由于二號低加液位控制的特殊性，以及整個凝結水調節系統的復雜性，使得在出現凝結水系統異常波動工況時，二號低加液位波動較大，一、二級調閥難以協調工作，需要操縱員手動控制調閥，以控制二號低加液位以及凝結水流量，將凝結水系統恢復至穩定狀態。以下是凝結水系統異常波動控制的關鍵點：

（一）一、二級輔助調閥最好置于關閉狀態，如果正常運行時主調閥開度過大，可以將主輔調閥進行切換，如果實在需要輔助調閥保持一定開度的話，也盡量保持一個較小開度，以避免甩負荷信號產生時造成凝結水系統異常的波動。

（二）正常情況下，凝結水系統的小幅波動可以由一、二級調閥自動控制恢復穩定。但出現設備缺陷以及一些瞬態工況時，一、二級調閥往往不能夠協調工作，就像上面幾個事件一樣，二號低加和除氧器液位，一、二級凝泵出口流量很難自行恢復穩定，此時需要操縱員手動進行干預。操縱員首先要清楚滿功率水平凝結水系統穩定運行時的參數，包括一級凝泵出口流量，壓力，主調閥的閥位，二級凝泵出口流量，壓力，主調閥的閥位是多少。當發生擾動導致凝結水波動時，根據擾動后的功率水平，推算出擾動后功率水平下穩定運行時的一級凝泵出口流量和二級凝泵出口流量，這樣在手動干預時不僅僅根據二號低加和除氧器的液位來手動控制調閥開度，還要根據一級凝泵出口流量和二級凝泵出口流量與穩定值的偏差來控制調閥，以免發生過調。

（三）在進行手動干預時，根據情況，在一、二級調閥中選擇其中之一解除自動進行手動控制，另一個保持自動控制，以減小手動干預的風險。在特別緊急的情況，如果有兩名操縱員協調工作，可以由值長協調兩名操縱員將兩級調閥同時解除自動，每名操縱員控制一個調閥。

（四）在進行事故預判和手動干預時，要綜合考慮凝結水系統的各個參數，比如出口流量和出口壓力的關系，進入和流出二號低加凝結水流量與二號低加液位的關系，從而診斷出參數測量的正確性。

參考文獻：

[1] SOP-1-LCA00-001，江蘇核電有限公司主凝結水系統運行規程.

[2] 1.T-2.3，1.T-2.4，江蘇核電有限公司事故處理規程.

[3] 二回路主要調節器，江蘇核電有限公司操縱員培訓教材.