核電廠凝結水調(diào)節(jié)閥卡澀時的干預措施研究

胡松

江蘇核電有限公司運行二處 江蘇連云港 222042

壓水堆核電廠功率運行期間，除氧器液位、凝結水流量都是影響反應堆安全穩(wěn)定運行的關鍵參數(shù)。本文針對田灣二期工程在凝結水調(diào)節(jié)閥卡澀時的閥組動作情況，探討針對不同卡澀情況對凝結水閥組的運行干預手段，以達到盡量維持機組功率運行的目的。

1 除氧器液位調(diào)節(jié)系統(tǒng)概述

除氧器的液位調(diào)節(jié)系統(tǒng)的被調(diào)量是除氧器液位，反饋量是除氧器液位測量值。

在正常運行工況下，除氧器液位是通過大流量凝結水調(diào)節(jié)閥或小流量凝結水調(diào)節(jié)閥實現(xiàn)，調(diào)節(jié)規(guī)律均為PI調(diào)節(jié)器。

2 凝結水調(diào)閥卡澀的現(xiàn)象

凝結水調(diào)節(jié)閥的控制量是除氧器液位。當凝結水調(diào)閥卡在的開度比二回路動態(tài)平衡時的開度大時，會導致除氧器液位升高，凝汽器液位下降。當凝結水調(diào)閥卡在的開度比二回路動態(tài)平衡時的開度小時，會導致除氧器液位降低，凝汽器液位升高。

2.1 凝結水調(diào)閥突然卡至較大位置的現(xiàn)象

（1）出現(xiàn)閥位指令與實際閥位偏差大于5%的W報警；

（2）凝結水流量增大，凝結水泵出口集管壓力下降，凝泵可能根據(jù)備自投自動啟動；

（3）除氧器液位上升，凝汽器液位開始下降；

（4）若不干預，凝結水閥組的動作情況：若此時大流量凝結水調(diào)閥維持除氧器液位，當大流量凝結水調(diào)閥指令信號為全關時，由于有閉鎖信號存在，不會自動關閉大流量凝結水調(diào)閥前置截至閥，但是自動開啟的命令消失。若此時小流量凝結水調(diào)閥維持液位，當凝結水流量不大于361.111kg/s，凝結水閥組將不會改變狀態(tài)。當卡澀后凝結水流量大于361.111kg/s，凝結水調(diào)節(jié)閥組將按照前文3.1所述，開始切換至大流量凝結水調(diào)閥維持除氧器液位。小流量凝結水調(diào)閥轉為閥位模式關閉，小流量凝結水調(diào)節(jié)閥指令信號為全關后，延時30s自動關閉小流量凝結水調(diào)節(jié)閥前置截至閥。隨后除氧器液位由大流量凝結水調(diào)節(jié)閥維持。但是前置截止閥直接關閉會造成凝結水流量較大的波動[1]。

2.2 凝結水調(diào)閥突然卡至較小位置的現(xiàn)象

（1）出現(xiàn)閥位指令與實際閥位偏差大于5%的W報警；

（2）凝結水流量減小，凝結水泵出口集管壓力上升，凝泵可能根據(jù)備自投自動停運一臺。

（3）除氧器液位開始迅速下降，凝汽器液位開始上漲；

（4）若不干預，凝結水閥組的動作情況：若此時大流量凝結水調(diào)閥維持除氧器液位，當凝結水流量小于333.33kg/s時，若除氧器液位大于1750mm且主給水流量小于330kg/s延時5min，根據(jù)前文3.2所述，大流量凝結水調(diào)閥自動切換到小流量凝結水調(diào)閥維持液位。若除氧器液位小于1750mm，大流量凝結水調(diào)閥將不會自動切換到小流量凝結水調(diào)閥，凝結水調(diào)節(jié)閥組動作情況與凝結水流量大于333.33kg/s時的動作情況一樣：當大流量凝結水調(diào)節(jié)閥主調(diào)節(jié)閥指令信號為全開時，輔助調(diào)節(jié)閥開至30%開度，輔助調(diào)節(jié)閥指令信號脫離全關后，打開輔助調(diào)節(jié)閥前置截止閥和后置截至閥。

3 凝結水調(diào)節(jié)閥卡澀時運行干預

3.1 對于凝結水調(diào)閥卡在較大位置對凝結水閥組的干預措施

（1）調(diào)出參與調(diào)節(jié)的主調(diào)閥的指令信號；

（2）如此時正在進行反應堆正常降功率，應暫停降功率防止除氧器升液位較快；

（3）切除LAA10EE002，將卡澀的調(diào)閥切為手動狀態(tài)，嘗試手動脈沖關閉調(diào)閥，并派現(xiàn)場操作員到就地檢查閥門動作情況，如閥門能正常動作，將其關至故障前正常凝結水流量；如無法手動干預調(diào)閥，為防止閥門卡澀效應突然消除導致閥門大幅度關閥，應手動操作脈沖開大調(diào)閥，以使閥門指令信號與當前實際閥門開度保持一致；

（4）卡大的故障凝結水調(diào)閥卡至全開（閥門信號＞97%或指令信號為全開）時，將會自動打開輔助調(diào)閥至30%，此時需將輔助調(diào)閥退出自動然后全關。手動“脈沖”關閉故障凝結水調(diào)閥前截止閥，操作過程中監(jiān)視凝結水流量變化情況，將流量調(diào)整至略比故障前流量稍低，以使除氧器液位開始緩慢下降。在此過程中根據(jù)除氧器液位情況將輔助凝結水調(diào)閥前后截止閥打開，并手動控制輔助凝結水調(diào)閥配合就地關閉主凝結水調(diào)閥前截止閥，逐步將故障調(diào)閥切換至輔助調(diào)閥運行，待除氧器恢復至正常液位，且輔助凝結水調(diào)閥的指令信號和閥位基本一致時將其投入自動，并將LAA10DL901切至工作的調(diào)閥，繼續(xù)監(jiān)視輔助凝結水調(diào)閥的動作情況[2]。

（5）關閉故障凝結水調(diào)閥前后截止閥，確保將故障調(diào)閥隔離出來。

3.2 對于凝結水調(diào)閥卡在較小位置對凝結水閥組的干預措施

（1）調(diào)出參與調(diào)節(jié)的主調(diào)閥的指令信號；

（2）機操切除LAA10EE002，將輔助凝結水調(diào)閥切除手動，打開前后截止閥，手動開啟輔助凝結水調(diào)閥至凝結水流量恢復至故障前流量，以使除氧器液位回升；若除氧器液位下降較快則手動降功率。

（3）待除氧器液位恢復至正常液位或稍高時，通主控進行凝結水調(diào)閥切換工作，切至非故障凝結水調(diào)閥，通過脈沖關閉故障凝結水調(diào)閥前截止閥和主控室手動開大非故障凝結水調(diào)閥配合的方式將故障路管線隔離出來，待除氧器液位恢復至正常液位，檢查非故障凝結水調(diào)閥的實際開度和指令信號基本一致時，將其投入自動，并監(jiān)視動作情況；

（4）關閉故障凝結水調(diào)閥前后截止閥，確保將故障路調(diào)閥隔離出來

4 結語

對于田灣二期機組而言，凝結水調(diào)閥卡澀事故如果得不到有效的干預和限制，輕則造成RUPL觸發(fā)PP1動作造成機組降功率，重則造成凝汽器液位過低導致汽輪機停機，蒸汽發(fā)生器失去給水液位降低導致機組停堆、停機。對于操縱員而言，需要密切監(jiān)視凝結水液位調(diào)閥的自動工作情況，關注除氧器液位和凝結水流量根據(jù)不同初始原因采取針對性的干預措施，確保盡快遏制凝結水流量的波動，確保核電機組安全穩(wěn)定運行。