核電廠輔助給水系統調試經驗探討

陳銘 邱拼拼

【摘 ?要】本文通過對某核電廠輔助給水系統在調試試驗期間出現的問題和解決方法進行探討和分析，從現場實際出發，比較清晰地說明了這部分系統的調試工作的過程及重點和難點，并反饋了輔助給水系統的調試工作關鍵和注意問題以及針對相關問題所采取的實際可行的解決方法，同時也針對機組目前正常運行期間該部分系統的運行方式給出了一些切實可行的建議。對核電廠輔助給水系統的正常運行以及新機組輔助給水系統相關調試工作的順利開展具有一定的指導意義。

【關鍵詞】核電廠;輔助給水系統;調試

Abstract： Based on the discussion and analysis of the problems and solutions of the auxiliary water supply system in a nuclear power plant during the commissioning test， the process， key points and difficulties of the commissioning work of this part of the system are clearly explained from the field practice， and the key and noticeable problems of the commissioning work of the auxiliary water supply system and the practical and feasible solutions to the related problems are feedback. At the same time， some practical suggestions are given for the operation mode of this part of the system during the normal operation of the unit. It has certain guiding significance for normal operation of auxiliary water supply system in nuclear power plant and smooth debugging of auxiliary water supply system of new units.

KEYWORDS：Nuclear Power Plant; Auxiliary Feedwater System; commissioning

0 引言

輔助給水系統作為正常給水系統的備用，在喪失主給水系統時，向蒸汽發生器二次側提供給水。在啟動給水系統失效時，也可用輔助給水系統維持蒸汽發生器二次側水位。該系統除氧器裝置可向輔助給水系統的貯水池和反應堆硼水補給系統的水箱提供除鹽除氧水。

輔助給水系統屬于專設安全設施。在任一正常給水系統發生事故時，輔助給水系統運行，能夠確保向蒸汽發生器供應適量的水，以導出堆芯余熱，直到反應堆冷卻劑系統達到余熱排出系統可投入的狀態。

1、調試工作簡介

輔助給水系統一般劃分為4個部分分別開展實體安裝工作，即輔助給水箱部分、電動泵部分、汽動泵部分、輔助給水除氧器部分，在熱態性能試驗（下文簡稱熱試）前該系統主要工作見圖1。通常情況下該系統建安工作啟動晚，熱試前應當充分考慮各子系統的安裝工期，依據現場情況將該系統的調試工作作為主線督促才可確保熱試按期實現。

2、調試期間主要問題及解決辦法

2.1 安裝接口多，協調難度大

由于該系統的除氧器子系統和其他子系統分別布置在常規島廠房和核島廠房，因此可能存在安裝單位之間需交叉作業的部分。兩家安裝單位之間的部分管道安裝通常會存在互相推諉的情況。如果這部分管道不完整，即便常規島部分調試完成，依然無法實現其功能為其用戶供水。因此這些邊界問題的協調是本階段工作的重點和難點。另外該系統至其他系統的接口通常也涉及兩家施工單位，例如至廢液排放系統的接管，需安裝單位明確邊界范圍，避免調試階段出現大量臨時接管的情況。

針對上述問題，需要系統負責人提前進行現場跟蹤并積極同各方溝通，及時將此類問題提到協調會上由領導協調解決。也可在合同中進行安裝責任的明確，避免在工期緊張的熱試準備階段浪費管理成本進行此類問題的協調。

2.2 輔助給水箱水質控制

輔助給水箱在正常運行階段需由氮氣進行覆蓋，同時其初始充水及補水來自除氧器子系統生產的合格除氧水，可以確保該系統水質滿足蒸汽發生器供水要求。在調試階段，該系統初次啟動前安裝單位沖洗試壓完成情況及清潔度無法得到有效管控的前提下，隨著系統的啟動，輔助給水箱內水質極有可能被污染，進而可能導致輔助給水箱內部銹蝕。輔助給水箱儲水容積大于1000m3，水質處理難度大，充排水工作需耗費大量人力及工期。因此水箱的水質問題需在調試階段重點關注，避免出現水箱重復進行酸洗鈍化的工作

建議使用不銹鋼覆面水池，取代傳統碳鋼水池。建議在輔助給水箱首次進水前進行管道清潔檢查。在系統啟動階段管道沖洗試壓結束和設備帶載試車結束后應立即進行換水，防止雜質存于水箱助長腐蝕

2.3轉動設備振動高處理

部分核電廠輔助給水系統電動泵及汽動泵采用國產設備，由于制造經驗不成熟，導致設備存在振動高的問題。振動高問題的處理需要建安單位從設備基礎施工階段開始及重視建安質量，避免后續由于泵振動高而需對基礎進行鑿毛處理。需加強對供應商自行設計產品的設計審查力度，確保供應商自行設計產品結構合理、可靠，技術成熟，滿足技術規格書的全部要求，確保所供設備質量穩定，可靠運行。同時需加強對分供商質保管理體系的控制、監督，加強對分供商所供物項采購、生產、試驗等過程控制，確保分供商所供物項滿足技術規格書及技術協議要求?，F場需加強水泵試車前條件檢查，試車前，應對潤滑油進行成分、顆粒度、粘度等檢測，確保水泵潤滑油符合相關標準規定。

轉動設備首次小流量試車時，需關注小流量管線的流量值，流量低的情況下可能造成泵的振動偏高。

2.4輔助給水除氧器調試經驗

在除氧器初次帶蒸汽啟動過程中，除氧器容易產生由于壓力低而跳閘的現象。通過查看邏輯圖可知加熱命令發出后，當除氧器內水溫大于80℃后2min內若除氧器壓力（043MP）達不到0.105MPa，除氧器就會跳閘。見圖2：

如果除氧器內初始狀態是常溫常壓，在加熱至95℃以上有水蒸發時壓力才有明顯的上升，所以在80℃以后2min內壓力達到跳閘限值以上是很難的。針對此種情況有三種方案可供選擇：一、修改壓力低限值，修改成一個小于0.105MPa的值，這在理論上是可行的，但在實際中，0.105MPa這個值已經非常低了，若再往低修改，不符合除氧器低壓保護設立的初衷。因此這個方案很快被否決。二、修改溫度定值，修改成大于80℃的一個值，例如嶺澳二期將此值修改成了100℃。有可行的先例，但按邏輯圖分析發現，且不說修改成100℃后除氧器2min內能不能確保壓力上升至0.105MPa，這個溫度值還有去往生產命令的邏輯，會增加除氧器加熱時間，影響除氧器生產效率。三、修改80℃后觸發壓力低信號延時時間，修改成一個大于2min的時間。這個邏輯只用來產生壓力低保護，不會影響其他邏輯的產生也不會對加熱時間造成影響，而且除氧器內壓力和溫度基本上是按相同的趨勢增長，只要找到一個合適的值，就不會影響除氧器的安全性能。經綜合評估，第三種方案切實可行。

3對運行機組的其他建議

輔助給水除氧器氮氣覆蓋的目的是當除氧器長期停運時，維持除氧器及其管道內剩余水的氧含量，有利于防止設備的保養。后續兩臺機組均功率運行后，輔助給水箱可由凝結水抽取系統供水，反應堆硼和水補給系統水箱可由硼回收系統供水，因此除氧器的使用頻率會下降。這種情況下，建議當除氧器長期停運時，維持氮氣覆蓋的運行方式，運行巡檢定期檢查除氧器壓力，補充氮氣，以保證長期停運后設備的保養以及首次制水的氧含量能夠達標。

4、結論

輔助給水系統在整個核電廠的作用非常重要，在正常工況和事故工況下能夠執行各種非安全相關和安全相關的功能。輔助給水系統向來是各電廠調試的難點和重點。關于該系統的整個調試工作由調試工藝主導、加之機械、電氣、儀控人員以及安裝單位和廠家人員等多方面的通力合作順利如期完成。本文主要探討了核電廠輔助給水系統調試工作中重點和難點，和在調試期間發現的各種問題和處理辦法，以及對本部分系統后期運行的幾點建議，闡述的內容具有十分重要的現實意義。完整的過程介紹、重點難點和解決方案的說明，會使后續機組調試工作更加清晰明確，對保證工程質量和工程進度具有重要作用。

（作者單位：中國核電工程有限公司）