AP1000核電廠輔助鍋爐的設計及調試

摘要：AP1000核電廠輔助鍋爐在電站調試和運行期間都有著很重要的作用。本文對三門核電輔助鍋爐的設計原理和功能做了詳細的介紹。同時對浸沒式電極鍋爐的調試流程做了介紹，分析了調試中的難點。

關鍵詞：核電廠;浸沒式電極鍋爐;調試網絡圖;難點分析

1.AP1000核電廠輔助鍋爐的設計

1.1系統簡介

三門核電輔助鍋爐房設置2×50%瑞典Elpannetknik?Sweden?AB公司生產的浸沒式電極蒸汽鍋爐，產品按《ASME》最新版第1卷相關規定設計制造。鍋爐額定蒸發量40t/h，額定供汽壓力1.34Mpa，額定供汽溫度196.4℃。鍋爐分內外筒，內外筒之間采用陶瓷部件進行絕緣。絕緣內筒形成安全可靠的電場，含有電解質的爐水在封閉電場內導電，內筒水位與功率線性等比，爐水電流密度低至0.1A/cm2，均勻受熱，大表面蒸發，外筒的水通過循環泵不斷補充內筒，安全性好，蒸汽品質高，產品具有占地面積較小、啟動速度快、控制精度高、運行安全可靠、使用壽命長、節能效果好、故障率低、易維護、低碳環保、不需要燃料運輸存儲等特點。兩臺鍋爐可同時工作，也可交替工作，互為備用。每臺鍋爐均裝有2個25KW/380V加熱器，用于在熱備用狀態下維持爐內的壓力。

輔助鍋爐房設置1×100%帶除氧頭的熱力除氧器。除鹽水通過兩臺帶變頻器的2×100%的補水泵注入除氧水箱。

每臺鍋爐設置2×100%的帶軟啟動器的電動給水泵，為電極鍋爐補水。每臺鍋爐設置2×100%的帶變頻器的循環泵。循環泵的最大流量為100T/h。

輔助鍋爐房設置一套加藥系統。通過一個加藥泵將NH3加藥箱中的氨水添加至除氧水箱，以提高除氧水箱中的PH值。通過兩個加藥泵分別將Na3PO4溶液注入兩臺鍋爐用于維持爐水的電導率。

輔助鍋爐系統采用先進的西門子S7-400冗余PLC人機交互式智能控制器，啟動、運行、調節、排污、報警、停機均為自動運行。輔助鍋爐可一鍵啟動和停運。

電極鍋爐相比較傳統的燃油和燃煤鍋爐相比有如下的優點：

1.1.1效率高。由于電鍋爐內筒受熱均勻，鍋爐效率大于99.8%。

1.1.2啟動速度快，可長期在低負荷下工作。浸沒式電極鍋爐從熱備用至滿功率的時間應小于10分鐘。

1.1.3無噪聲、環保無污染、占地面積小。使用電能直接加熱爐水，無污染，沒有廢氣產生。系統設備簡單，無需專門的儲油、儲煤場地。

1.1.4蒸汽中含水量低于0.02%。

1.1.5蒸汽中的鈉離子含量較低，小于5×10-9。

1.1.6給水中的氧含量低。小于20×10-9。

1.2系統功能

AP1000核電廠輔助鍋爐應能為以下用戶提供蒸汽：

1.2.1汽輪機軸封系統;

1.2.2常規島內的除氧器;

1.2.3熱水加熱系統;

1.2.4廠址廢物處理設施內的洗衣房。

2.AP1000核電廠輔助鍋爐的調試

2.1調試網絡圖

系統的調試按照程序嚴格執行。調試網絡圖如下：

2.2調試過程簡介

根據《輔助鍋爐調試網絡圖》，對各流程的主要調試工作介紹如下：

2.2.1掛牌和流程檢查

系統從建安移交至調試后，需要第一時間內對系統設備懸掛調試管轄權牌，并按照相關圖紙對系統流程做一次全面的檢查。

2.2.2機械檢查

根據設備通用檢查程序，對機械設備單體進行檢查。這些檢查包括彈性支吊架的檢查、通用閥門的檢查、箱體及容器的檢查、泵的運行前檢查和過濾器的運行前檢查等。機械設備的單體檢查為后續系統的預運行檢查打下了堅實的基礎。

2.2.3電氣檢查

對系統內的電氣設備進行負荷確認和絕緣檢查。

2.2.4控制柜預運行檢查

對輔助鍋爐控制進行上電前檢查并上電。

2.2.5鍋爐儀控檢查和報警邏輯檢查

對輔助鍋爐系統儀控設備進行單體檢查，對儀控接線進行確認;對輔助鍋爐的邏輯連鎖進行檢查。

2.2.6沖洗和帶載試驗

對整個鍋爐系統進行重力和動力沖洗，并在沖洗期間對補水泵、給水泵和循環泵進行泵的帶載試驗。

2.2.7除氧水箱初次投運

進行除氧水箱的預運行試驗，對相關邏輯信號進行驗證。

3.結束語

三門AP1000核電站采用的高壓浸沒式電極鍋爐效率高、啟動快。產生的蒸汽含水率低、鈉離子含量低。完成能滿足AP1000核電廠的要求。

輔助電鍋爐的調試嚴格按照調試程序執行，整個調試過程可控，可為后續AP1000電站輔助電鍋爐的調試提供參考。

參考文獻：

[1]夏延齡，周一東，黃興蓉.核電廠核蒸汽供應系統.原子能出版社，2010.

[2]郭鋒，夏青揚，劉楊.浸沒式電極鍋爐原理及引用.能源研究與管理，2012.

作者簡介：翟小飛（1988.6-），男，江蘇南通人，2010年畢業于東南大學，同年進入三門核電有限公司，現任職于調試處，從事電站調試工作。