常規(guī)島低壓加熱器疏水方式選取

劉玉涵

DOI：10.16660/j.cnki.1674-098X.2016.18.011

摘 要：對(duì)于大型汽輪機(jī)組，采用不同的疏水方式對(duì)機(jī)組經(jīng)濟(jì)性、常規(guī)島布置方案有較大影響。該文從提高機(jī)組經(jīng)濟(jì)性及分析技術(shù)可行性的角度，結(jié)合在運(yùn)和在建核電機(jī)組，對(duì)常規(guī)島低壓加熱器幾種不同疏水方式進(jìn)行理論分析與計(jì)算。綜合評(píng)價(jià)各方案的機(jī)組經(jīng)濟(jì)性、系統(tǒng)運(yùn)行可靠性、布置可行性，提出大型核電機(jī)組低加疏水系統(tǒng)方案選取方法和推薦方案。

關(guān)鍵詞：常規(guī)島 低壓加熱器 疏水

中圖分類號(hào)：TL4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2016）06（c）-0011-03

該文的分析與計(jì)算基于以下系統(tǒng)配置：二回路熱力系統(tǒng)采用一機(jī)一堆單元制，機(jī)組功率1 100 MW等級(jí)；汽輪機(jī)由1個(gè)高壓缸（或高中壓合缸）和兩個(gè)低壓缸組成；熱力系統(tǒng)為7級(jí)抽汽加熱，其中2級(jí)高壓加熱器、4級(jí)低壓加熱器，1級(jí)除氧器。

1 低加疏水方案介紹

對(duì)于常規(guī)島低壓加熱器疏水系統(tǒng)，可采用的方案有以下幾種。

1.1 方案一：疏水逐級(jí)自流，不設(shè)疏水泵

4#、3#、2#低加疏水通過(guò)抽汽差壓自流到下一級(jí)加熱器。該方案最終疏水匯集于1#號(hào)加熱器后進(jìn)入凝汽器，因此增大了加熱器殼側(cè)的儲(chǔ)水容積和加熱器疏水管道的管徑、增大了凝結(jié)水泵的流量。

1.2 方案二：疏水自流，設(shè)置一級(jí)疏水泵

如圖2所示，4#與3#低加疏水匯合后通過(guò)疏水泵打回3#、4#低加之間的凝結(jié)水主管。2#低加的疏水進(jìn)入1#低加，再流至凝汽器。目前國(guó)內(nèi)大亞灣、三門等在運(yùn)和在建核電站均采用該種疏水方案[1-3]。

1.3 方案三：設(shè)置兩級(jí)疏水泵

如圖3所示，4#和3#低加疏水分別由疏水泵打回到上一級(jí)低加入口的凝結(jié)水管道上。2#低加的疏水通過(guò)擴(kuò)容器閃蒸后進(jìn)入1#低加，再流至凝汽器。目前國(guó)內(nèi)暫無(wú)大型核電機(jī)組采用該方案的實(shí)例。

1.4 方案四：多級(jí)低加設(shè)置疏水泵

如圖4所示，4#與3#低加疏水匯合后通過(guò)疏水泵打回3#、4#低加之間的凝結(jié)水主管道。2#低加疏水通過(guò)疏水泵打到3#低加入口的凝結(jié)水主管上，1#低加疏水自流至凝汽器。目前，國(guó)內(nèi)暫無(wú)大型核電機(jī)組采用該方案的實(shí)例。

1.5 方案五：多級(jí)低加分別設(shè)置疏水泵

如圖5所示，每臺(tái)低加的疏水均由疏水泵打到上一級(jí)低加的凝結(jié)水入口主管上。目前，臺(tái)山項(xiàng)目采用該種疏水方式 [4]。

2 低加疏水方案比較

2.1 可靠性和安全性

由于低加疏水方案的變化引起疏水泵數(shù)量變化，因此疏水泵的可靠性關(guān)系到系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性與穩(wěn)定性。方案一中無(wú)疏水泵，系統(tǒng)簡(jiǎn)單，可靠性相對(duì)最高。方案二中疏水系統(tǒng)設(shè)置兩臺(tái)疏水泵，大型核電站多采用該方案，有成熟的設(shè)計(jì)、運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，設(shè)備故障點(diǎn)少。方案三至方案五運(yùn)營(yíng)、維修經(jīng)驗(yàn)少。

2.2 布置可行性

方案一系統(tǒng)簡(jiǎn)單、布置可行；方案二布置、檢修空間較為緊湊；方案三在方案二設(shè)備基礎(chǔ)上增加4#低壓加熱器獨(dú)立的低加疏水箱及低加疏水泵，為使低加疏水泵滿足汽蝕裕量的要求并為后續(xù)運(yùn)行維修預(yù)留空間，布置更為困難；由于凝汽器周圍設(shè)備、閥門及管道較多，因此位于凝汽器喉部的2#低壓加熱器疏水箱及疏水泵布置空間較為緊張，方案五布置存在一定困難。

2.3 經(jīng)濟(jì)性

在保證核島熱負(fù)荷不變的前提下，根據(jù)熱平衡計(jì)算方法，按某項(xiàng)目TMCR工況下的蒸汽參數(shù)對(duì)二回路進(jìn)行回?zé)嵊?jì)算，得到了5種疏水方案下汽輪機(jī)組的功率，進(jìn)行經(jīng)濟(jì)性比較[5]，數(shù)據(jù)取用原則如下。

（1）機(jī)組年運(yùn)行小時(shí)參考90%可用率情況下可能達(dá)到的機(jī)組年運(yùn)行小時(shí)，暫按照7 500 h計(jì)算。

（2）上網(wǎng)電價(jià)在一定范圍內(nèi)，對(duì)計(jì)算結(jié)果影響較小，因此暫按0.35元/kWh計(jì)算。

（3）經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià)時(shí)，疏水泵以不設(shè)置備用泵考慮。

（4）常規(guī)島廠房布置方案根據(jù)汽輪機(jī)選型及系統(tǒng)配置情況各異，因此廠房造價(jià)以及運(yùn)營(yíng)維修費(fèi)用暫不做考慮，僅粗略計(jì)算設(shè)備費(fèi)用及安裝、土建費(fèi)用。

（5）技術(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)方法采用相對(duì)凈年值法，計(jì)算結(jié)果見表1。

3 結(jié)語(yǔ)

采用半量化指標(biāo)對(duì)各方案進(jìn)行評(píng)價(jià)比較對(duì)于核電機(jī)組，在可靠性和安全性保證的情況下，經(jīng)濟(jì)性可采用業(yè)績(jī)?yōu)橹匾笜?biāo)。因此，核電項(xiàng)目常規(guī)島低加疏水系統(tǒng)推薦采用方案二，即一級(jí)低加疏水的方案。

參考文獻(xiàn)

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