AP1000核电厂辅助锅炉的设计及调试

摘要：AP1000核电厂辅助锅炉在电站调试和运行期间都有着很重要的作用。本文对三门核电辅助锅炉的设计原理和功能做了详细的介绍。同时对浸没式电极锅炉的调试流程做了介绍，分析了调试中的难点。

关键词：核电厂;浸没式电极锅炉;调试网络图;难点分析

1.AP1000核电厂辅助锅炉的设计

1.1系统简介

三门核电辅助锅炉房设置2×50%瑞典Elpannetknik Sweden AB公司生产的浸没式电极蒸汽锅炉，产品按《ASME》最新版第1卷相关规定设计制造。锅炉额定蒸发量40t/h，额定供汽压力1.34Mpa，额定供汽温度196.4℃。锅炉分内外筒，内外筒之间采用陶瓷部件进行绝缘。绝缘内筒形成安全可靠的电场，含有电解质的炉水在封闭电场内导电，内筒水位与功率线性等比，炉水电流密度低至0.1A/cm2，均匀受热，大表面蒸发，外筒的水通过循环泵不断补充内筒，安全性好，蒸汽品质高，产品具有占地面积较小、启动速度快、控制精度高、运行安全可靠、使用寿命长、节能效果好、故障率低、易维护、低碳环保、不需要燃料运输存储等特点。两台锅炉可同时工作，也可交替工作，互为备用。每台锅炉均装有2个25KW/380V加热器，用于在热备用状态下维持炉内的压力。

辅助锅炉房设置1×100%带除氧头的热力除氧器。除盐水通过两台带变频器的2×100%的补水泵注入除氧水箱。

每台锅炉设置2×100%的带软启动器的电动给水泵，为电极锅炉补水。每台锅炉设置2×100%的带变频器的循环泵。循环泵的最大流量为100T/h。

辅助锅炉房设置一套加药系统。通过一个加药泵将NH3加药箱中的氨水添加至除氧水箱，以提高除氧水箱中的PH值。通过两个加药泵分别将Na3PO4溶液注入两台锅炉用于维持炉水的电导率。

辅助锅炉系统采用先进的西门子S7-400冗余PLC人机交互式智能控制器，启动、运行、调节、排污、报警、停机均为自动运行。辅助锅炉可一键启动和停运。

电极锅炉相比较传统的燃油和燃煤锅炉相比有如下的优点：

1.1.1效率高。由于电锅炉内筒受热均匀，锅炉效率大于99.8%。

1.1.2启动速度快，可长期在低负荷下工作。浸没式电极锅炉从热备用至满功率的时间应小于10分钟。

1.1.3无噪声、环保无污染、占地面积小。使用电能直接加热炉水，无污染，没有废气产生。系统设备简单，无需专门的储油、储煤场地。

1.1.4蒸汽中含水量低于0.02%。

1.1.5蒸汽中的钠离子含量较低，小于5×10-9。

1.1.6给水中的氧含量低。小于20×10-9。

1.2系统功能

AP1000核电厂辅助锅炉应能为以下用户提供蒸汽：

1.2.1汽轮机轴封系统;

1.2.2常规岛内的除氧器;

1.2.3热水加热系统;

1.2.4厂址废物处理设施内的洗衣房。

2.AP1000核电厂辅助锅炉的调试

2.1调试网络图

系统的调试按照程序严格执行。调试网络图如下：

2.2调试过程简介

根据《辅助锅炉调试网络图》，对各流程的主要调试工作介绍如下：

2.2.1挂牌和流程检查

系统从建安移交至调试后，需要第一时间内对系统设备悬挂调试管辖权牌，并按照相关图纸对系统流程做一次全面的检查。

2.2.2机械检查

根据设备通用检查程序，对机械设备单体进行检查。这些检查包括弹性支吊架的检查、通用阀门的检查、箱体及容器的检查、泵的运行前检查和过滤器的运行前检查等。机械设备的单体检查为后续系统的预运行检查打下了坚实的基础。

2.2.3电气检查

对系统内的电气设备进行负荷确认和绝缘检查。

2.2.4控制柜预运行检查

对辅助锅炉控制进行上电前检查并上电。

2.2.5锅炉仪控检查和报警逻辑检查

对辅助锅炉系统仪控设备进行单体检查，对仪控接线进行确认;对辅助锅炉的逻辑连锁进行检查。

2.2.6冲洗和带载试验

对整个锅炉系统进行重力和动力冲洗，并在冲洗期间对补水泵、给水泵和循环泵进行泵的带载试验。

2.2.7除氧水箱初次投运

进行除氧水箱的预运行试验，对相关逻辑信号进行验证。

3.结束语

三门AP1000核电站采用的高压浸没式电极锅炉效率高、启动快。产生的蒸汽含水率低、钠离子含量低。完成能满足AP1000核电厂的要求。

辅助电锅炉的调试严格按照调试程序执行，整个调试过程可控，可为后续AP1000电站辅助电锅炉的调试提供参考。

参考文献：

[1]夏延龄，周一东，黄兴蓉.核电厂核蒸汽供应系统.原子能出版社，2010.

[2]郭锋，夏青扬，刘杨.浸没式电极锅炉原理及引用.能源研究与管理，2012.

作者简介：翟小飞（1988.6-），男，江苏南通人，2010年毕业于东南大学，同年进入三门核电有限公司，现任职于调试处，从事电站调试工作。