核電廠凝結水調節閥卡澀時的干預措施研究

胡松

江蘇核電有限公司運行二處 江蘇連云港 222042

壓水堆核電廠功率運行期間，除氧器液位、凝結水流量都是影響反應堆安全穩定運行的關鍵參數。本文針對田灣二期工程在凝結水調節閥卡澀時的閥組動作情況，探討針對不同卡澀情況對凝結水閥組的運行干預手段，以達到盡量維持機組功率運行的目的。

1 除氧器液位調節系統概述

除氧器的液位調節系統的被調量是除氧器液位，反饋量是除氧器液位測量值。

在正常運行工況下，除氧器液位是通過大流量凝結水調節閥或小流量凝結水調節閥實現，調節規律均為PI調節器。

2 凝結水調閥卡澀的現象

凝結水調節閥的控制量是除氧器液位。當凝結水調閥卡在的開度比二回路動態平衡時的開度大時，會導致除氧器液位升高，凝汽器液位下降。當凝結水調閥卡在的開度比二回路動態平衡時的開度小時，會導致除氧器液位降低，凝汽器液位升高。

2.1 凝結水調閥突然卡至較大位置的現象

（1）出現閥位指令與實際閥位偏差大于5%的W報警；

（2）凝結水流量增大，凝結水泵出口集管壓力下降，凝泵可能根據備自投自動啟動；

（3）除氧器液位上升，凝汽器液位開始下降；

（4）若不干預，凝結水閥組的動作情況：若此時大流量凝結水調閥維持除氧器液位，當大流量凝結水調閥指令信號為全關時，由于有閉鎖信號存在，不會自動關閉大流量凝結水調閥前置截至閥，但是自動開啟的命令消失。若此時小流量凝結水調閥維持液位，當凝結水流量不大于361.111kg/s，凝結水閥組將不會改變狀態。當卡澀后凝結水流量大于361.111kg/s，凝結水調節閥組將按照前文3.1所述，開始切換至大流量凝結水調閥維持除氧器液位。小流量凝結水調閥轉為閥位模式關閉，小流量凝結水調節閥指令信號為全關后，延時30s自動關閉小流量凝結水調節閥前置截至閥。隨后除氧器液位由大流量凝結水調節閥維持。但是前置截止閥直接關閉會造成凝結水流量較大的波動[1]。

2.2 凝結水調閥突然卡至較小位置的現象

（1）出現閥位指令與實際閥位偏差大于5%的W報警；

（2）凝結水流量減小，凝結水泵出口集管壓力上升，凝泵可能根據備自投自動停運一臺。

（3）除氧器液位開始迅速下降，凝汽器液位開始上漲；

（4）若不干預，凝結水閥組的動作情況：若此時大流量凝結水調閥維持除氧器液位，當凝結水流量小于333.33kg/s時，若除氧器液位大于1750mm且主給水流量小于330kg/s延時5min，根據前文3.2所述，大流量凝結水調閥自動切換到小流量凝結水調閥維持液位。若除氧器液位小于1750mm，大流量凝結水調閥將不會自動切換到小流量凝結水調閥，凝結水調節閥組動作情況與凝結水流量大于333.33kg/s時的動作情況一樣：當大流量凝結水調節閥主調節閥指令信號為全開時，輔助調節閥開至30%開度，輔助調節閥指令信號脫離全關后，打開輔助調節閥前置截止閥和后置截至閥。

3 凝結水調節閥卡澀時運行干預

3.1 對于凝結水調閥卡在較大位置對凝結水閥組的干預措施

（1）調出參與調節的主調閥的指令信號；

（2）如此時正在進行反應堆正常降功率，應暫停降功率防止除氧器升液位較快；

（3）切除LAA10EE002，將卡澀的調閥切為手動狀態，嘗試手動脈沖關閉調閥，并派現場操作員到就地檢查閥門動作情況，如閥門能正常動作，將其關至故障前正常凝結水流量；如無法手動干預調閥，為防止閥門卡澀效應突然消除導致閥門大幅度關閥，應手動操作脈沖開大調閥，以使閥門指令信號與當前實際閥門開度保持一致；

（4）卡大的故障凝結水調閥卡至全開（閥門信號＞97%或指令信號為全開）時，將會自動打開輔助調閥至30%，此時需將輔助調閥退出自動然后全關。手動“脈沖”關閉故障凝結水調閥前截止閥，操作過程中監視凝結水流量變化情況，將流量調整至略比故障前流量稍低，以使除氧器液位開始緩慢下降。在此過程中根據除氧器液位情況將輔助凝結水調閥前后截止閥打開，并手動控制輔助凝結水調閥配合就地關閉主凝結水調閥前截止閥，逐步將故障調閥切換至輔助調閥運行，待除氧器恢復至正常液位，且輔助凝結水調閥的指令信號和閥位基本一致時將其投入自動，并將LAA10DL901切至工作的調閥，繼續監視輔助凝結水調閥的動作情況[2]。

（5）關閉故障凝結水調閥前后截止閥，確保將故障調閥隔離出來。

3.2 對于凝結水調閥卡在較小位置對凝結水閥組的干預措施

（1）調出參與調節的主調閥的指令信號；

（2）機操切除LAA10EE002，將輔助凝結水調閥切除手動，打開前后截止閥，手動開啟輔助凝結水調閥至凝結水流量恢復至故障前流量，以使除氧器液位回升；若除氧器液位下降較快則手動降功率。

（3）待除氧器液位恢復至正常液位或稍高時，通主控進行凝結水調閥切換工作，切至非故障凝結水調閥，通過脈沖關閉故障凝結水調閥前截止閥和主控室手動開大非故障凝結水調閥配合的方式將故障路管線隔離出來，待除氧器液位恢復至正常液位，檢查非故障凝結水調閥的實際開度和指令信號基本一致時，將其投入自動，并監視動作情況；

（4）關閉故障凝結水調閥前后截止閥，確保將故障路調閥隔離出來

4 結語

對于田灣二期機組而言，凝結水調閥卡澀事故如果得不到有效的干預和限制，輕則造成RUPL觸發PP1動作造成機組降功率，重則造成凝汽器液位過低導致汽輪機停機，蒸汽發生器失去給水液位降低導致機組停堆、停機。對于操縱員而言，需要密切監視凝結水液位調閥的自動工作情況，關注除氧器液位和凝結水流量根據不同初始原因采取針對性的干預措施，確保盡快遏制凝結水流量的波動，確保核電機組安全穩定運行。