核电厂再生吸附式氢气干燥器技术条件编制说明

核电厂再生吸附式氢气干燥器技术条件编制说明（征求意见稿）2019年7月12日一.任务来源及计划要求；任务来源：本标准是根据国家能源局国能科技[2018]96号文核电标准制定、修订计划工程（计划编号【能源20180075】）的安排制定的，公司标准课题编号：K-B2019.004o计划要求：根据课题任务书或合同要求，本标准各阶段草案的完成时间安排为：2019年4月，完成编制初稿，2019年6月，完成征求意见稿，2019年9月，完成送审稿，2019年11月，完成报批稿O二.编制过程主要起草人及工作分工：本标准主编单位为中广核工程，为确保标准编制质量和进度，已邀请中国核电工程、东方电气自动控制工程、扬州电力设备修造厂三家国内单位参与标准编制。本标准章节内容和分工如下：章节及内容初稿起草单位主要起草人封面中广核彭钦春前言专业术语说明1、范围2、规范性引用文件3、术语与定义4、一般技术要求中核耿汉亭5、设备性能要求东电彭睿6、试验方法6.1试验条件杨修吴江6.2强度试验6.3清洁度检查6.4气密性检查6.5绝缘电阻6.6运行试验6.7防爆性能试验6.8外壳防护性能试验6.9吸附能力试验6.10再生能力试验6.11压降试验7、设备验收8、标志、包装、运输及储存东电彭睿附录扬修吴江各章节编制说明由正文内容对应单位负责编写编制原那么：本标准的编制按照GB/T1.1-2009"标准化工作导那么第1局部：标准的结构和编写”进行编制；本标准主要规定核电厂再生吸附式氨气干燥器技术条件方面的内容，本标准适用于指导核电厂氢气干燥器的采购、制造、检查、试验和验收。编制组内部讨论情况：本标准于2019年4月18日进行了标准组内部讨论，讨论了范围、规范性引用文件、术语和定义、再生吸附式氢气干燥器的技术要求、试验与检验等问题，上述问题均达成一致意见，并形成《编制组讨论稿》。标准初稿完成后，请上海电气集团、哈尔滨电气集团、海林市北方电力设备、苏州市泰利登净化设备进行审查和讨论，共提出30条意见和建议，完成征求意见稿。征求意见情况：送审稿：形成《报批稿》:三.调研和分析工作的情况氢气干燥器属于电厂氢冷式发电机的重要配套设备，其作用是去除发电机内部氢气湿度，将湿度维持在合适的范围内。我国氢气干燥器主要采用进口产品，国内氢气干燥器生产厂家为数不多，目前有制造能力和供货业绩的主要有牡丹江北方电力设备、苏州市泰利登净化设备等少数单位。牡丹江北方电力设备在我国核电氢气干燥器上有过业绩，包括阳江5-6号机组、防城港一期工程，采用的技术与美国进口产品一致，整体设备运行总体良好（注：与美国产品类似，曾出现干燥器出口氢气露点过低、疏水器疏水不畅以及再生调节阀温度调节有限等问题），但该公司因在红沿河一期工程上假冒美国品牌（2015年），已被列入核电产业链黑名单。扬州电力设备修造厂生产的氢气干燥器主要供货于我国火电工程，干燥器制造经验丰富，在CNPEC调研、帮扶国内制造厂开展核电氢气干燥器自主化工程中，因其设计及生产能力、质保体系完善等被纳入CNPEC培养对象，结合前期核电工程上氢气干燥器出现的问题作为经验反应，对氢气干燥器产品进行优化改型，于2017年完成核电新型氢气干燥器样机生产，并通过CNPEC及国内三大动力厂（东电、上电、哈电）的共同验收。苏州市泰利登净化设备主要从事发电厂用吸附式氨气干燥器设备、自热式甲醇制纯氢设备，以及吸附式制氢设备的生产单位，其生产的氢气干燥器在我国火电工程上也具有较广泛的应用。2017年曾作为核电氢气干燥器自主化工程的潜在培养对象，经CNPEC源地评审及充分调研，该公司因综合评价略低于扬州电力设备修造厂未入选。目前，国内核电氢气干燥器技术均来源于进口仿制，国内制造单位以各家制造规范或厂标开展氢气干燥器制造工作，无相关国家及行业标准可参照。主要技术内容的说明本标准规定了核电再生吸附式氢气干燥器的术语和定义、技术要求、性能要求、试验方法及验收、包装、标识、运输、储存的要求。本标准规范中的所有要求均符合相应的国家、行业、地方标准和相关法律、法规、政策要求，并与核电厂再生吸附式氢气干燥器的实际生产相结合。对其中技术参数、指标和关键的技术要求确实定依据，本标准说明如下：范围本标准规定了核电厂再生吸附式氢气干燥器的设计、制造、试验和验收的基本要求。理由及说明：根据申报能源局的标准名称、框架规定本标准内容及使用范围。规范性引用文件.1删减局部引用标准清单、并完善“爆炸性环境”标准名理由及说明：根据编制组讨论稿，局部章节进行删减，需删除该章节引用的标准，并修改“爆炸性环境”为有“爆炸性环境第1局部：设备通用要求”作为规范性引用文件更准确，便于标准6.7条引用。.2"GB150”及“GB4208”修改为"GB/150”和“GB/4208”理由及说明：国家强制执行标准。术语和定义1规定了JJF1012界定的以及本标准列出的属于和定义都适用于本标准。理由及说明：本标准出现较多的专业术语如“吸附式氢气干燥器”、“露点温度”、“水蒸气”、“干燥剂”、“水蒸气的吸附”、“水蒸气的脱附”以及“干燥塔”作为术语列出，便于理解本标准内容。一般技术要求1明确干燥器内氢气回路部件设计压力应不低于1.0MPao理由及说明：干燥器回路设计压力应高于发电机氢压（一般不超过0.8MPa）,且设计压力合理的范围，故要求干燥器内氢气回路部件设计压力应不低于1.0MPao明确干燥剂在使用寿命不低于三年。理由及说明：依据目前核电机组2倍大修周期，且考虑市场各厂家提供的干燥剂寿命不同，作为行业标准制定干燥剂使用寿命不低于三年既满足核电运行要求，也具有行业的包络性。修改干燥器电气控制系统中“应配置触摸屏”为“应配置人机界面，理由及说明：考虑市场各厂家提供的设备存在差异，触摸屏为人机界面的一种，修改为人机界面更具有行业的包络性。修改“湿度计的露点温度测量范围应覆盖-30〜+30℃”。理由及说明：会议期间，有编制组成员提出原标准中设定的测量范围“应小于-40〜+100℃”范围太广，且宽泛的测量范围对干燥器实际运行上无实际意义，结合干燥器的运行并考虑市场温度计测量范围，对本条进行适应性修改。明确与氢气接触的零部件均应采用不锈钢材质。理由及说明：因CPR1000工程核电机组运行期间采用碳钢材质普遍出现锈蚀导致再生回路中疏水阀堵塞，影响干燥剂的再生效果，本标准结合该经验反馈要求修改为不锈钢材质。设备性能要求1对干燥器总装后气密性试验进行修改。理由及说明：根据会议讨论，氢气回路进行气密性试验，试验压力600kPa,保压8h,温度折算后允许泄漏压降47kPa,确保标准中参数设置更严谨、准确。修改干燥器所有载流部件与外壳间的绝缘电阻范围。理由及说明：保证干燥器电气性能且根据行业内经验，设置绝缘电阻应不低于1MQO修改再生能力性能的干燥塔内温度。理由及说明：会议期间，有编制组成员提出干燥器再生系统中，不同厂家对塔内的温度设置不同，不能用具体温度值统一，结合干燥器运行特点，“塔内温度不高于发电机氢温”满足要求，且更严谨。明确干燥器进出口压差应小于4kPa。理由及说明：发电机单级风扇产生的压差4kPa,保证氢气流经干燥器的流量为100Nm3/ho试验方法1优化清洁度检查工程。理由及说明：根据本标准5.2要求进行验证，对清洁气体的流量删除。2优化气密性试验检查工程。理由及说明：根据本标准5.3要求进行验证，对干燥器氢气回路通入的压力修改为600kPa压力，保压8h。3对运行试验、吸附能力试验、压降试验进行优化。理由及说明：将“试验压力P取发电机实际工作压力”修改为“试验压力P取发电机额定工作压力”。设备验收1明确了干燥器出厂检验和型式试验工程。理由及说明：根据本标准第5节设备性能要求，将干燥器检验工程的性质进行出厂试验或型式试验的区分，并对做型式试验的适用范围进行明确。标识、包装、运输和贮存1明确了干燥器的标识、包装和运输及贮存的相关规定。理由及说明：根据干燥器设备特点编制本节标准内容。附录.1附录A：规范图名。理由及说明：修改“典型的干燥器性能试验装置”为规范干燥器性能试验装置示意图。2附录B:删除。压降试验气体流量换算的方法。理由及说明：公式引用放置编制说明，具体如下：压降试验气体流量换算的方法根据2006年5月第3版化学工业出版社教材出版中心出版的《化工原理》第一章第六小节中可压缩流体的管路计算局部内容坐=」（22+（£）2dP2dppP2（B1）式中：Pi一一管道进口压力PaP2一一管道出口压力Pa

p一一密度kg/m3G质量流速kg/（m2Xs）G=QXp/AQ体积流量m3/hA垂直于流动方向的管截面积m2入一一管道摩擦系数I管道长度md管道直径m由于干燥器进出口两端实际压差很小，P1/P2»1,那么两端压差近似为:=4——-Q2p(B.2)(B.2)(B.2)122dA2乂"(B.2)对干燥器分别通以相同压力的氢气和空气，当两端压差相等时，那么有：(B.3)由于干燥器内部管道较粗，且气体温度变化不大，入可看成是沿管长不变的常数，入氢、％空近似相等，那么有：式中：Q空空气流量m3/hQ氢氢气流量m3/hPa一一0.0899g/L（标准状态下）p空一一1.293g/L（标准状态下）公式（B.4）可简化为：Q空=0.264xQ氢（B.5）例如：试验介质为空气，介质压力为5.2bar,当氢气流量lOONM/h时,空气流量为：Q*=0.264x—^-“4・315.2+1m3/h五.验证试验的情况和结果为了检验生产出来的再生吸附式氨气干燥器是否符合标准，设备必须进行出厂检验，符合下述条件之一者，应做型式试验：a）试制新的干燥器；b）干燥器在设计、工艺或材料等方面有重大改变时；为此，标准规定了相应的试验方法和检验规那么。采用国内和国外先进标准情况标准在制定过程中没有查询到相应的国际、国内标准，因此本标准没有采标。七.与现行法规标准的关系本标准与现行相关法律、法规、规章及相关标准协调一致。八.实施标准的要求和措