核电厂循环水系统优化

1、核电厂循环水系统优化摘要】循环水系统作为二回路最终冷源，带走机组运行时二回路的热量，若冷 源失去会导致汽机降负荷或者停机的风险。同时循环水系统设计由两家设计院分 开设计，导致也有接口匹配问题出现，需要安装调试阶段较多澄清。系统涉及设 备较多、海水腐蚀性强等特点在使其调试和防腐工作尤为重要，在机组安装、调 试过程中发现较多问题需要合理进行优化，提高系统可靠性和安全性。【关键词】核电三回路；循环水系统；优化设计 综述每台机组的循环水系统（CRF）通过两条独立管道向凝汽器水室、辅助冷却水 系统（SEN）系统设备提供必需的冷却水。循环水通过取水闸门井、输水隧道、 格栅、鼓形滤网，经循环水泵加压后由GD

2、1管沟供给凝汽器和辅助冷却水系统， 循环水排水通过GD2排水管沟排入跌落井，经GD3管沟排入海中。每台机组的 CRF系统由A系列和B系列两条回路组成，每条回路提供正常运行以及汽轮机旁 路使用时凝汽器和辅助系统所需冷却水量的一半1。循环水系统作为二回路的最终冷源，带走二回路的热量，若冷源失去会导致 汽机降负荷或者停机的风险，而且循环水系统庞大，有全厂最大流量的泵且电机 功率很大，所涉及的设备较多，且由华东院和二院分开设计、循泵本体部分由阿 波罗独立设计，导致部分设计接口问题在调试工作中体现出来了；且在各个项目 上也多次发生过泵房水淹的事故，这就需要深入系统，保证所有调试工作能安全 高效完成。1、

3、调试整体概况由于循环水系统分属的设计院和安装承包商，对循环水系统在P-ESP文件编 制时就分成了泵房部分、常规岛部分和CC跌落井部分，移交时也是分成三个部 分进行分别移交。泵房部分主要是循泵本体的工作，循泵本体的安装是个很大的 工程前后耗时好几个月，需要提前介入安装工作，对水力部件的安装、导流部分 的二次灌浆、导轴承的安装、齿轮箱的安装、电机的安装对中等工作都需要跟踪 到位，这也是对循泵结构的一次学习。由于工程建设中一般把泵房进水节点放在 循泵试车前，在进行水力部件安装中对气囊密封、轴封的安装时跟踪到位，由于 前期仪表的安装肯定比较滞后，在泵房进水后还需现场定期巡检防止水淹现象发 生。某电厂1

4、号机组在安装期间由于海水边界隔离没做好导致过循泵房被淹的事 故，导致循泵本体全部返厂维修，造成了重大经济损失，同时也延误了工期，在 后续工程中对泵房边界的控制必须放在重中之重。在跟踪中同时也发现了设计接 口中气囊密封压缩空气值与全厂公用压缩空气值不匹配，导致气囊多次损坏并更 换，配备减压阀后气囊工作正常。又如停机密封的压空管线设计为不锈钢而安装 公司随意配备了碳钢管线，导致该部分腐蚀而引起减压阀损坏。常规岛部分二次 桥架为广火自行设计，在进行二次滤网部分电仪工作时把次桥架放在二次滤网正 上方导致后续二次滤网无法检修吊出，要求广火拆除原有桥架并重新进行设计。 在调试中发现循泵高压油泵不能达到厂家

5、要求值而导致每次循泵不能正常程序启 动，与厂家和设计院商量后在不影响设备安全启停的前提下更改定值。在辅变带 厂用电的时候由于循泵容量大，辅变负荷有限导致循泵不能启动，在前期工作中 也要重点关注主变投运。在TOTO移交的时候业主也提出了较多的尾项，比如焊 缝的酸洗钝化，就地柜的部分掉漆，管线支架的不规范等小问题，这些在前期进 行EESR移交时由于工期原因等没有提出的问题都暴露出来了，在后续项目中也应加强。2、系统优化简述循环水系统的调试也是经历了较长的时间和经历。从前期较多的问题到最后 系统移交，系统也很完善，但是作者认为还是有些可以改进的项目：?循泵出口人孔盖板自动排气阀改进：目前现场人孔排气

6、阀是一个自动排气阀， 若出现排气阀卡塞或故障有水淹泵房的风险。后续项目中可以考虑在自动排气阀 上游增加手动阀，若自动排气阀故障可以手动阀隔离。或者把自动排气阀直接更 改为手动阀，每次GD1沟进水或起泵前后进行手动排气。?凝汽器前水室自动排气阀改进：海南核电1、2号机组凝汽器前水室自动排 气阀都出现过排气完成后浮球没有到位，导致排出海水从0米流到-7米二次滤网 电机和排污阀处，造成2台排污阀电机损坏。后来为了现场设备安全，人为把6 个自动排气阀上游手动阀关闭并行政隔离，通过前后水室的手动排气阀来进行排 气。在后续项目中可以取消掉自动排气阀，通过手动排气能达到排气效果。或者 增加水室真空系统，在启

7、动循泵前通过抽真空使凝汽器水室满水。?循泵反转探头的改进意见：循泵电机非驱动端安装了反转探头，用来探测循 泵的反转信号，若反转信号出现停止循泵运行或禁止循泵启动2。反转探头的上 游电源为LKH电源，（A列为例）下接循环水301CR,再接循环水317BC，然后到 反转探头接线端子，为220V电源。该电源情况：增加了触电风险（仪表电源一 般为弱点）；由于经过几个配电柜有电源突然失去的风险。该信号设计为电源失 去时发出反转信号，暨若反转信号的电源失去，循泵会停运。增加了正常运行期 间循泵停运，从而汽轮机降功率的风险。建议更改该反转探头的电源为DCS供电。 提高设备安全运行。?循泵顶盖排水泵的改进意见

8、：循泵顶盖排水泵作为轴封泄露水或停机密封投 运后海水泄露来排出顶盖积水。顶盖排水泵电源为LKH供电到就地循环水 305CR（A列为例），再供到就地2个插头，顶盖排水泵电源线插到插头处供电，调 试和运行期间多次发现插头松动脱落，导致顶盖积水。同时顶盖排水泵在主控没 有监视画面。只有顶盖液位高报警到主控，水位到导轴承已很近，有淹没导轴承 的风险。建议增加主控对顶盖排水泵画面监控，同时增加电源丧失报警；建议提 高顶盖排水泵电源的可靠性，防止电源失去的风险。?关于循泵气囊密封压力定值更改的建议：CRF101SP、105SP； 102SP、106SP 是气囊压力值，压力表有压力值表示气囊内有压缩空气，导

9、致气囊跟循泵大轴接 触，磨损气囊。由于设计定值小于0.01MP时才不会触发压力高值,使维修密封气 囊排气完成后，仍然触发、动作，闭锁循泵启动。跟厂家沟通后将压力开关动作 定值由0.01MP改为0.03MP，并提DCR至设计院同意，更改定值。在启动循泵前 需要退出气囊密封，并且循泵启动条件中要满足气囊密封压力值小于0.01MPa， 由于该定值太小，排出气囊空气后，压力开关任然不能消除，导致循泵不能启动。 适当提高定值消除了仪表的偏差，为机组安全、可靠提供了必要的条件。?循环水泵齿轮箱油烟问题的建议：核电循泵运行时出现齿轮箱油烟较大，并 且齿轮箱油耗油量较大，短时间需要进行加油。油烟较大影响设备的

10、安全运行。 2CRF001PO是在齿轮箱顶部安装临时排烟风机进行消除油烟并把正式空气过滤器 拆除，该泵共计运行7天，启动后齿轮箱油位为240.7mm，运行7天至停泵前油 位为230.8mm，油位下降10mm，齿轮箱油温在33C左右稳定，齿轮箱间有较少 油烟，齿轮箱本体上有滴油现象，齿轮箱间地面有油水混合物。2CRF002PO通过 更换长城100润滑油为美孚100汽轮机油。该泵，共计运行4天，启动后齿轮箱 油位为240.7mm，运行4天至停泵前油位为240.7mm，齿轮箱油温在33C左右 稳定，齿轮箱油位无变化，油烟较少，齿轮箱本体及地面无明显油污。基本满意， 通过换油的方案大大提高了设备的安全性、同时油烟减少。3、结语循环水系统从安装、