秦山350 MW機組應急壓空系統用戶分析

黎 奇

（中核核電運行管理有限公司，浙江 海鹽314300）

1 設計基準

本核電廠設有三個壓縮空氣系統，即廠用壓縮空氣系統、儀表壓縮空氣系統和應急壓縮空氣系統。廠用壓縮空氣系統提供無油壓縮空氣，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提供干燥、無油壓縮空氣。在應急事故時（包括全廠斷電、主壓縮空氣站及全廠儀表壓縮空氣管網發生事故等），某些具有安全功能的組件和氣動控制閥，則由應急壓縮空氣系統維持供氣。

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。經干燥、過濾及水分離處理后的儀表壓縮空氣，其品質為：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。

應急壓縮空氣在應急情況下由設在06號廠房內的貯氣罐供給。

2 系統描述

2.1 廠用壓縮空氣系統和儀表壓縮空氣系統

在正常情況下，本核電廠廠用壓縮空氣和儀表壓縮空氣（不包括應急壓縮空氣）由動力區10號廠房-主壓縮空氣站負責供應，設置了4臺排氣量為22.9 m3/h的GA132-8.5型噴油螺桿壓縮機，空氣壓縮機的大小是這樣決定的：當第三臺、第四臺空氣壓縮機用作備用時，其他兩臺空氣壓縮機能夠滿足全廠的廠用壓縮空氣和儀表壓縮空氣（不包括應急壓縮空氣）的總的平均用氣量。在反應堆廠房做密封性試驗時，采用4臺壓縮機同時運行供氣工況。由于核電廠在正常運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。進入每臺空氣壓縮機的空氣取自室外，并且是經過過濾的。從每臺空氣壓縮機排出的壓縮空氣在進入貯氣罐以前，通過一臺后冷卻器，用空氣進行冷卻。空壓機吸入廠房內的空氣，經壓縮機壓縮成0.70～0.85 MPa的壓縮空氣后進入二臺空壓機后儲氣罐，經過儲氣罐再進入干燥器前一、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、除塵后的氣體進入干燥器進行吸附干燥處理，使氣體常壓露點溫度降低到-40℃以下。再經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，直接接至全廠廠用壓縮空氣管網。供汽輪機廠房、一回路輔助廠房、燃料處理廠房、反應堆廠房以及其他廠房使用。在10號廠房內配置4臺流量為22.64 m3/h的DX110型吸附式無熱再生空氣干燥器。空氣干燥裝置處理量按全廠在正常運行時總的儀表壓縮空氣（不包括應急壓縮空氣）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置有AO級過濾器和AA級高效過濾器。每臺干燥器的出口設置了AR級除塵過濾器。

2.2 應急壓縮空氣系統

應急壓縮空氣系統用以在應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急壓縮空氣，以執行它們的安全功能。整個應急壓空系統分為兩個序列。其具體供氣對象列表如下：

各應急壓空系統用戶的信息如表1所示。

注：在全廠失電失氣情況下，要求應急壓縮空氣的持續供氣時間為8小時。

3 安全評價

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

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行和停堆換料或檢修時的用氣要求。

在應急事故時（包括全廠性斷電、主壓縮空氣站及全廠儀表壓縮空氣管網發生事故等），由全廠應急壓空系統的兩臺應急貯氣罐為所有應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《最終安全分析報告—第9章 輔助系統》中3.1節說明：在全廠失電情況下，要求應急壓縮空氣的持續供氣時間為8小時。

我廠320 MW機組應急壓空系統改造后，本系統設置了2個12 m3的應急貯氣罐。總容積共24 m3。

而各應急壓空系統用戶的信息如表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 應急壓空系統用戶

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=標準大氣壓，01013 MPa（絕對壓力）

VSTD=標準工況供氣量：554.72 Nm3

TSTD=標準工況溫度，273.15 K

T0=壓空罐壓空運行溫度，（273.15+25）K

P0=壓空罐最低運行壓力，（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，

兩個壓空儲罐總容積24 m3＞21.81 m3。

滿足要求。