穩壓器連續噴淋調節方法與常見問題分析

張翔

【摘 要】穩壓器連續噴淋對于穩壓器壓力控制極為重要，但連續噴淋位置并不是直接預設恰當，需要在工程現場采用相應的方法進行調節設定。文章介紹工程現場調節方法，可恰當設置穩壓器噴淋閥連續噴淋。

【關鍵詞】噴淋閥；連續噴淋調節；下限位擋塊

中圖分類號： TM623；TM44 文獻標識碼： A 文章編號： 2095-2457（2018）32-0224-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.32.103

【Abstract】Pressurizer continuous spray is very important for pressurizer pressure control， but the continuous sprinkler location is not a direct presupposition， the corresponding adjustment method should be adopted in the construction site. the article introduces the method of engineering field adjustment，continuous sprinkler sprinkler valve can be properly set up.

【Key words】Spray valve； Continuous spray adjustment； Lower limit stop

0 引言

反應堆冷卻劑系統配置壓力控制設備，包括穩壓器及其為反應堆冷卻劑壓力控制和超壓保護所需的輔助設備。反應堆噴淋系統是穩壓器實現壓力控制的重要部分，由主噴淋及輔助噴淋組成，在穩壓器存在蒸汽空間時，其與穩壓器電加熱器（4組通斷電加熱器及2組比例電加熱器）配合，實現反應堆壓力控制。主噴淋閥設置下限位器，形成連了連續噴淋。主要用于：（1）降低噴淋閥開閥時穩壓器噴淋貫穿件和管嘴的熱應力和熱沖擊（冷熱水交替造成的熱沖擊）；（2）保持穩壓器內化學物和溫度的均勻性；（3）均衡穩壓器和一回路的硼濃度。

噴淋閥的連續噴淋位置，并沒有完全預設好，而需要核電廠調試人員在現場按照一定的方法驗證，找出最佳的連續噴淋位置并對噴淋閥的下限位擋塊進行設置。本文重點論述穩壓器噴淋閥連續噴淋流量調節方法，驗收準則及異常解決方法.噴淋閥連續噴淋流量調節一般在核電廠熱態功能試驗期間進行調整，在反應堆初次臨界前熱態功能試驗期間進行驗證。

1 調節前提條件

試驗前關于噴淋閥的狀態要求：噴淋閥已經做過閥門單體試驗，因噴淋閥是氣動調節閥，在單體試驗期間不僅要驗證閥門動作正確、開關限位觸發正確，同時還要驗證閥門的線性是否良好（具體的調整方法是在閥門單體調試期間對閥門的電氣轉換器輸入不同的的電流信號4，8，12，16，20mA的電流，確認閥門分別處于0，25%，50%，75%及100%開度，具體見下圖1）。閥門的邏輯控制通道試驗已經執行，閥門可以按照設定的邏輯在主控室進行操作。

試驗其他條件要求：穩壓器電加熱器電加熱試驗已經完成（該試驗的目的是確認穩壓器電加熱器系統正確運行），穩壓器液位控制模式可在自動模式下正常控制，穩壓器壓力控制模式可在自動模式下正常控制，比例加熱器可由控制室控制器調節，通斷式電加熱器斷開，噴淋閥置于自動控制，穩壓器液位、壓力及溫度測量儀表可用，噴淋管線溫度和波動管溫度測量通道可用等。

2 連續噴淋調節

試驗開始執行前，將穩壓器壓力、噴淋管線溫度、穩壓器溫度、穩壓器壓力及水位在控制系統二層組在一張趨勢控制畫面上，這樣既便于觀察試驗過程，又方便于對試驗結果的判斷。試驗開始后將兩臺噴淋閥設置于手動控制并將其關閉（此時閥門已有一定的小開度，噴淋是持續保持）。試驗人員在控制室緩慢交替調整兩臺閥門的開度，以獲得穩定的工況（因為是多變量的調整過程，在調整過程中需要注意多參數的平衡）。

在實際調試過程中，連續噴淋按照以下原則整定：

─主回路保持在155bar.a；

─兩個比例電加熱器功率在50%；

─兩條噴淋管線溫度恒定大致相等且超過260℃；

─波動管線溫度不超過300℃；

─每個閥門的連續噴淋速率超過230L/ h，這是為了保證噴淋管線的恒定熱態工況所要求的最小噴淋流量。

當以上原則滿足后并穩定30分鐘后，認為噴淋回路的連續噴淋位置調整合適，此時在控制室記錄閥門的的開度，確定為最小連續噴淋開度。同時在閥門所在現場，標記閥門現場開度，為后續噴淋閥下限位擋塊調整做好準備。

連續噴淋流量的計算方法：在調節穩壓器連續噴淋流量的過程中，穩壓器的各項參數保持穩定，就形成了一個試驗環境下的平衡，可以認為電加熱器補償的熱功率等于連續噴淋流量提供的冷功率與穩壓器的熱損失功率之和。具體計算方法如下：

3 噴淋閥下限位擋塊調整

噴淋管線是從主回路冷端引出的，在調整噴淋閥檔位的過程特別是閥門后續零點及線性調整過程中，必然涉及到閥門的開關，此時穩壓器的壓力控制設置為自動，如果閥門開度調整，噴淋流量大幅改變必然對穩壓器壓力控制帶來巨大的擾動。所以在調整噴淋閥下限位擋塊，務必將噴淋管線對應回路的主泵停運，減少噴淋對于穩壓器壓力控制的影響。在停運完主泵后，現場調整閥門下限位擋塊使閥門的動作零點為試驗執行章節調節出來的位置，調整完成后，確認調整后的閥門連續噴淋位置與現場標記連續噴淋位置一致。在閥門下限位擋塊位置調整完成后，需要按照閥門的單調的方法，重新標定閥門動作零點及閥門線性。舉例如現場調整4%的開度為連續噴淋流位置，儀控人員需要將4%開度調整對應電氣轉換器4mA，28%/52%/76%/100%閥門開度分別8mA/12mA/16mA/20mA，調整后閥門線性見圖2。

一臺閥門調整完成后，將調整完成后的閥門關閉。并將其對應回路的主泵啟動，將調整好的閥門調自動，待系統狀態穩定后，停運另外一臺噴淋閥對用回路的主泵，采用同上文一樣的方法對噴淋閥的連續噴淋擋塊鎖定。

4 試驗過程中常見問題及應對

（1）穩定時間不足：這是造成試驗不合格的最常見原因，因為加熱器輸出量能夠快速響應，但加熱器負荷的改變對穩壓器壓力的變化相對非常滯后，所以每次通過調整噴淋流量而改變比例加熱器的輸出后，必須穩定最少30分鐘才能有明顯的效果。因為閥門存在調節死區，有可能改變了一點開度，對于流量的改變并不是很顯著，所以建議在調整閥門開度的時候盡量先給一個稍微大一點的開度，然后逐步往回調；

（2）初始閥門開度預設較大：因閥門在出廠前一定預設一定開度，導致在試驗過程中，還未開始調節，比例加熱器的加熱補償已經不足以補償噴淋流量及穩壓器熱損失，直接導致了試驗的失敗。解決方法是閥門的氣源隔離，同時將供氣氣罐的壓縮供氣徹底放完。因為噴淋閥是氣關閥，在閥門失去氣源后閥門將完全關閉，通過調整下限位擋塊，確認閥門關閉位置回到閥門真實的零點。

5 結論

穩壓器噴淋閥連續噴淋對于穩壓器壓力控制有著極其重要的作用，連續噴淋調整合適，可以有效的防止穩壓器的熱沖擊，同時均衡穩壓器和一回路的硼濃度。該試驗在核電廠首次調試啟動期間熱試期間及臨界前熱試期間占用較長時間，可以參照本文內容對試驗進行優化，提高調試效率。

【參考文獻】

[1]武萬強，吳捷，曾碧凡.核電站穩壓器壓力及液位控制系統研究 核動力工程，2016（45）116-119.