核電站熱停條件下蒸汽再熱器殼側蒸汽介質無法完全隔離的原因

范科

（大亞灣核電運營管理有限責任公司，廣東 深圳 518000）

1 電站蒸汽再熱系統GSS作用及實際工作中遇到的問題

某核電站蒸汽再熱器簡稱GSS系統（即將新蒸汽在高壓缸做功后的乏蒸汽進行再熱，得到其高品質參數）。GSS系統有一臺專用的微機控制器來自動控制啟動和停運期間由汽水分離再熱器供向汽機低壓缸的再熱蒸汽的溫度。

當GSS系統完全停運后，所有的熱源完全隔離，但是出現過檢修過程中，打開GSS人孔門時有微量蒸汽持續冒出的情況。

2 機組熱停狀態下可能的蒸汽源

現就該蒸汽來源的原因進行簡單闡述。當機組熱停時，核功率1%Pn狀態，“源”頭可能來自以下幾個方面：①蒸發器帶走的一回路功率，這里包括蒸汽發生器產生的蒸汽、蒸汽發生器的排污水及新蒸汽隔離閥的閥前疏水；②二回路本身的余熱，如GSS各疏水罐中積聚的熱水等；③輔助蒸汽系統SVA作為熱源，對除氧器系統ADG進行除氧加熱。

3 逐一對可能源進行分析

新蒸汽隔離閥的閥前疏水量非常小，而且進入冷凝器后很快被冷卻，首先排除在外。

在停機過程中，需要《二回路汽側排放》文件，將GSS的疏水與冷凝器相通，此時冷凝器真空尚未破壞，GSS疏水罐中的飽和水開始閃蒸，溫度急劇下降，最終溫度會接近冷凝器真空壓力下的飽和溫度（約40°左右），遠低于大氣壓力下的飽和溫度100°，所以在GSS人孔門開啟后，疏水罐不會再次出現閃蒸現象，所以GSS疏水罐閃蒸的可能性基本被排除在外。

停機后新蒸汽隔離閥關閉后，閥后壓力在汽機停機后很快就降至大氣壓，并且溫度也在緩慢下降，最重要的是該溫度在汽機啟機前已經降到50°以下，所以新蒸汽隔離閥不嚴的假設基本不成立。

蒸發器排污系統APG上設有多個防止排污水異常的報警裝置，當APG排污水經冷卻后溫度高于60°時會觸發APG001AA（APG008ST觸發），溫度高于 80°進而關閉APG013/014VL來保護除鹽床（APG007ST觸發），汽機停機后APG人為切至001RF，當其RRI側冷卻水小于170t/h時會觸發APG002AA（RRI301MD觸發），鑒于當時APG系統運行正常，未有異常報警出現，可以判定APG排污水冷卻后溫度小于60°，進入CEX冷凝器根本不會產生高溫蒸汽。所以APG排水至CEX，水汽通過CET進入高壓缸后返回GSS的假設基本被排除。

綜上，只剩下一種可能，就是電站輔助蒸汽系統的蒸汽通過ADG除氧器管線進入高壓缸后，再進入蒸汽再熱器，具體路徑如下圖1所示。

圖1 蒸汽流向圖

當汽機打閘后，除氧器蒸汽閥門ADG002VV收到信號后自動關閉，ADG001VV在壓差的作用下也會自動關閉，但是閥門的結構特性決定了ADG001/002VV無法做到零泄漏。ADG002/001VV具體結構如下圖2所示。

圖2 ADG001/002VV結構圖

ADG002VV閥瓣與閥座的密封形式是金屬硬密封，因此，這種閥門的密封結構從設計不同于橡膠材料等軟密封結構，同時由于閥門口徑很大，因此，設計是做不到零泄漏的。ADG001VV閥門閥瓣與閥座的密封形式也是金屬硬密封，因此，這種閥門的密封結構從設計也是做不到零泄漏的。

通過電廠儀表可知，即使汽輪機處于熱停狀態后三四天，高缸后溫度和低缸主汽門前溫度一樣很高。低缸主汽門前溫度在起機前仍然高于 70°（冷凝器CEX水溫不到35°），由此可以確定ADG001/002VV多少是存在泄漏的。

4 影響及后續措施

在電站功率運行期間ADG001/002VV泄漏對機組無影響。但如果ADG001/002VV泄漏非常大，將導致在汽輪機跳機工況的瞬間下，汽輪機出現超速的可能。另外，汽機在啟停機盤車階段，ADG001/002VV的泄漏量對汽輪機大軸也會有一定影響。所以后續準備推動將ADG001/002VV的檢修列入定期計劃中。