某核电站GSS疏水箱布置方案

施海云

（广东省电力设计研究院,广东 广州 510660）

辽宁红沿河核电站一期工程建设4台百万kW级压水堆核电机组,采用广东岭澳核电二期工程翻版加改进技术。其汽轮发电机组采用法国ALSTOM技术,汽轮机为半转速（1 500 r/min）冲动凝汽式汽轮机。工程设计寿命40 a,年运行7 000 h,可用率不低于82%。

该工程常规岛TG（Turbine＆generator）包合同于2007年5月15日签订,根据工程设计分工规定,GSS设备及大部分管道是由TG包供货商（ALSTOM）负责布置设计,仅有2级加热蒸汽由常规岛设计分包商负责布置设计。2009年12月,施工图设计已持续近2年时间,各项设计配合基本完成,管道布置已经固化。此时,TG包供货商提出,目前GSS汽水分离再热器（MSR）一级、二级疏水箱及高压加热器的相对标高不符合要求,需将MSR一级、二级疏水箱抬高3～4 m,相应的管道也需重新布置。此项修改对整个主厂房的布置影响较大,相关设计受到不同程度的影响。本文对该工程汽水分离再热器系统疏水箱修改前后2个布置方案进行比较探讨。

1 一期工程主厂房布置特点

一期工程常规岛主厂房南北长112m,东西宽59 m,屋架下弦38 m。采用框架混凝土结构,分汽轮机厂房AB和辅助间BC两跨,跨距分别为44m和15 m;纵向共12排柱,柱距分别为8 m和12 m;汽机面厂房分为底层（0.2 m）、中间层（6.2m）和运转层（16.2 m）;辅助间分为底层（0.2m）、电缆层（16.2 m）、电气层（20.2 m）、除氧层（28.2 h）。进入常规岛设有2道门：北门和东南门。主要大件设备的进厂在北门进入,靠近北门是主要大件吊装和检修场地。中间层采用大平台布置,方便了管道与设备的安装,同时确保足够的检修场地、畅通的椎修维护通道。运转层采用大平台布置,机组检修时汽轮发电机组零部件可以就近放在汽机周围平台上,检修维护通道畅通。

在参考工程岭澳核电二期中,TG包供货商对MSR进高加疏水管道坡度有要求,受此限制,高加布置在标高为3.4m的独立平台上,没有统一的中间层平台。本项目初期征得TG包供货商同意,在初步设计阶段将高压加热器平台标高由3.4 m改为6.2 m,形成中间大平台。这是本项目与参考工程布置上较大的区别之一。

2 GSS疏水箱布置方案

2.1 GSS简介

GSS是介于汽机高压缸与中压缸之间的一个蒸汽除湿系统。主蒸汽在高压缸内作功后压力和温度降低、湿度增加。该系统的功能是通过对高压缸排汽加热,降低蒸汽湿度、提高温度,再送入汽机中压缸继续作功提高汽轮机组的热效率。高压缸排汽经冷再热管导入MSR,在MSR内先靠分离段波纹形分离板的作用除去其中水分后进入位于分离段上方的一级再热器和二级再热器再热,最终从再热管道排出,送入汽轮机组的中压缸。一级再热器的加热蒸汽为高压缸7号抽汽,二级再热器的加热蒸汽为主蒸汽,其放出热量凝结为水后,依据压力大小分别经相应的疏水箱进入6号、7号给水高压加热器[2]。

GSS疏水由3个分系统组成：壳体疏水系统、一级再热器疏水系统和二级再热器疏水系统。在启动过程和低负荷时MSR全部疏水排入凝汽器疏水扩容器。壳体疏水靠自重排入疏水箱103BA/ 203BA,用疏水泵190P0/290P0打入除氧器。一级及二级再热器疏水分别靠自重排放疏水箱101BA/ 201BA、102BA/202BA,最终排入6号、7号高加。同时GSS系统还设置了排入及超压保护等系统功能。

表1 受GSS布置变更影响的相关系统

2.2 GSS系统初设布置方案

MSR布置在运转层汽轮发电机组机头两侧; MSR壳体疏水箱、二级疏水箱均布置在6.2 m层相应的MSR底部;疏水泵190P0/290P0布置在0 m层。其中一、二再热器疏水箱101BA/201BA、102BA/202BA安装中心标高均为7.63 m;壳体疏水箱103BA/203BA安装中心标高为7.80 m;高加布置在6.2 m层。一、二级再热器疏水箱101BA/ 201BA、102BA/202BA去6号、7号高加的疏水管道从疏水箱底部接出,向上走到高加上方,从高加顶端接口接入。疏水阀所在的标高高于疏水箱出水口约6 m（见图1）。

2.3 GSS系统疏水箱修改后布置方案

根据TG供货商提出的要求,调整了一、二级再热器疏水箱101BA/201BA、102BA/202BA安装中心标高。调整后的一、二级再热器疏水箱标高分别为101BA/201BA安装中心标高为12.13 m、102BA/202BA为11.23 m。与原方案相比,分别抬高了4.5 m及3.6 m。一、二级再热器疏水箱101BA/201BA、102BA/202BA去6号、7号高加疏水管道具有向下的坡度,管道均布置在疏水出口标高以下（见图2）。TG供货商对MSR到一、二级再热器疏水箱的输水管道有5%的坡度要求,由于一、二级再热器疏水箱的抬高,减小了MSR与一、二级再热器疏水箱的标高差,给此段疏水管道的布置造成了极大的困难。由于在此之前大部分管道、电缆桥架已经固化,此次调整对主厂房的布置有较大的影响。除了主电缆桥架多处需要修改外,表1中列出的是GSS系统布置修改后需要返工及延误的相关系统,整个项目的工期受到一定程度的影响。

2.4 GSS系统疏水箱布置方案修改原因

参考工程岭澳核电二期高加平台标高为3.5 m,没有中间层大平台。本项目初期考虑大平台方案的可行性时,重点放在了疏水从MSR1级、二级疏水箱到高加的压差是否足够克服阻力的问题上。经过计算压差足够（有约20 m的裕量）,TG供货商也同意取消疏水坡度的要求,大平台方案得以实现。

[1] 杨小华等.CPR1000核电常规岛工艺设计技术研究[M].北京：中国地质大学出版社,2007.10.

[2] 陈济东.大亚湾核电站系统及运行[M].北京：原子能出版社,1994.07.