常规岛SES系统运行分析

姜国威++李灿灿

【摘 要】本文讲述了秦山核电二期SES系统的常见操作，并对近年发生的运行事件进行分析与总结，对优化运行提出了部分建议。

【关键词】加热；制冷；运行；建议

0 前言

常规岛SES（冷热水生产分配系统，以下简称SES系统）系统分热水系统和冷水系统两部分组成。随着季节变化切换不同的运行方式，提供电厂厂房的供暖热源及制冷冷源，保证设备正常运行及人员良好的工作环境。

1 系统简介

1.1 SES系统流程

1）SES热水系统为核电厂汽轮机厂房、网控楼采暖和核岛通风系统提供热源，是两台机组公用的系统。由热交换器，热水循环泵，稳压膨胀水箱等组成。冬季通过辅助蒸汽（SVA）加热热交换器，使出水通过热水分配系统输送到各个采暖厂房，在加热盘管放热后回水返回至加热站构成闭合回路。

2）SES冷水系统生产出7℃的冷冻水冷却常规岛冷风机组。制冷站由模块冷冻机，冷却水泵与冷冻水泵，冷冻水补水箱等组成。冷冻水主要是通过RC130模块化冷水机组制成，每个模块单元制冷量为130KW，由压缩机，蒸发器，冷凝器组成。

1.2 季节变换对系统的运行要求

1）冬季转夏季：3月温度回升，调节SES热交换器蒸汽加热流量，使热水温度适宜。4月停运热水系统并对冷水系统充水排气试压。5月启动SES冷水系统。

2）夏季转冬季：10月对SES热水系统在线试压。11月（室外温度低于15℃）停运并排空SES冷冻水系统，启动SES热水系统，维持出水水温在60℃左右。

2 运行操作要点

2.1 系统启停过程

1）热水系统启动前必须清理周边易燃杂物，固定管道保温层。在线回路并充水升压，开启过滤器排污阀进行冲洗。系统压力至0.4Mpa后，打开热水管路的电动阀，调节泵入口总阀，维持热水泵运行电流在75A左右。开启蒸汽阀和疏水阀暖管后即可开启加热阀调节热水温度。停运SES热水系统时先关闭蒸汽阀，系统再持续运行30分钟降温后停运热水系统水泵并排空系统管道。

2）冷水机组系统启动前冷冻机需送电预热机组12小时，完成相应系统回路充水排气后打开用户通风系统冷冻水阀并启动风机。启动冷却塔水泵及风机，启动定压水泵使系统压力稳定后启动模块制冷机组。相反，系统停运时首先停运模块制冷机组，随后停止相应水泵、风机等其他设备。

2.2 热水温度调节

热水温度正常控制在50～55℃左右，因为调节的是蒸汽流量，而现场的温度指示是热水供水箱的温度，所以调节响应比较缓慢，调节时注意每次开关阀门行程不要太长，以免过度超调。需要根据气温变化不断调整蒸汽的压力，如果蒸汽参数过高使得热水温度过高，通过风机加热盘管使核辅助厂房通风温度过高会造成DVH系统频繁启动降温。

2.3 定压水泵的操作

由于SES系统运行期间存在泄漏，需要不断启动定压水泵维持压力，保证冷/热水循环泵的净正吸入压头防止水泵的气蚀。当系统故障，泵无法自动启停时，需要运行人员及时手动强制启动，注意此时系统压力超过0.4Mpa定压水泵不会自动停运，必需手动停运防止系统压力过高造成安全阀开启。启动过程中若系统压力不见上升，为了防止系统积气导致泵长时间空转打闷泵，需要开启定压水泵排气阀排气，当排气管出口无水排出并出现负压吸气时，说明排气完成，关闭排气阀后可见系统压力上升。

2.4 机组运行注意事项

1）系统处于高压环境，运行会有泄漏现象，需要注意各膨胀水箱水位，一旦水位下降，及时手动补水。

2）若冷冻水温度过高，说明压缩机出力不足，应增开冷却塔风机加强对冷却水的冷却。

3）热水系统热交换器由高温高压蒸汽加热，随时有干烧风险，需要水侧保持满水，紧急情况发生时立即关闭蒸汽阀供给总阀，并开启热交换器疏水阀疏水，有效隔离热源。

4）禁止触摸任何管道，防止高温烫伤。

5）热水温度低时，水的密度大，热水泵的运行电流大，容易导致电机过流。

3 现存的缺陷分析

3.1 SES系统的泄漏现象

目前SES系统管道、阀门、安全阀等设备运行时都发生过泄漏。系统泄漏会导致波动箱液位下降，无法保证循环泵的净正吸入压头，泵可能因为汽蚀而损坏。对于热水系统，如果补水流量不足导致循环水断水，就会发生加热器干烧的严重后果。而冷冻水泄漏也会使负荷温度升高产生一系列连锁影响。这就需要对系统的泄漏及时发现并处理。当系统发生泄漏时通常会发生定压泵频繁启动，波动箱液位下降，循环水泵运行电流波动等现象。

运行人员巡检时曾发现冷却水补水箱1SES006BA液位为0，并且冷却水定压泵持续运行，冷却水压力远远低于正常压力。运行人员立即打开补水阀对波动箱进行补水，补水后冷却水压力恢复正常，但下降很快，定压泵也马上启动为系统增压。运行人员对整个系统进行查漏，最后通过疏水管道确定了是定压水泵出口安全阀在持续漏水。

3.2 汽水热交换器水锤现象严重

汽水热交换器和水水热交换器均为立式布置，汽水热交换器为管壳式，水水热交换器为浮动盘管式。汽水热交换器在运行中经常会出现比较明显的水锤，这对设备的运行造成较大影响，所以在SES热水系统运行时要经常对汽水热交换器的汽侧进行疏水。

2003年运行人员巡检时曾发现SES热水系统汽水热交换器SES102RF出现频繁的响亮水锤声，疏水阀组汽水分离器的保温层也有向外漏水的现象（后查明疏水器本体被水锤严重损毁）。用温度探测器测量发现与其他热交换器相比，该汽水热交换器的保温层外温度较低，热水泵入口的膨胀水箱的压力也正在慢慢降低，随后将SES102RF的蒸汽供气阀、热水侧进出口隔离阀全部关闭后水锤声消失、膨胀水箱压力也不再下降。后经解体检查发现SES102RF传热管断裂。

3.3 热水循环泵烧毁

2014年12月，运行人员巡检发现1SES201PO轴承烧毁。通过解体查看零部件损伤情况，分析认为水泵在运行中叶轮两面压力不平衡导致轴向力大，轴及轴承与轴承端盖接触、摩擦，导致轴承烧毁。随后维修人员扩大了叶轮平衡孔直径以减小压差，减小叶轮背部压力并加减螺钉及垫片来消除电机与泵连接处扰动力，回装好水泵后再鉴定合格保持运行。正常运行时，循环水泵的进口压力在0.4MPa左右，出口压力在0.8MPa左右。循环水泵的正常运行电流为70A左右，需要运行人员关注，防止由于泵运行异常导致机组冬季失去供暖。

3.4 冷冻机组故障跳闸

2010年8月运行人员现场巡检时发现各配电间温度异常上升，随即就地查看变风量机组控制柜后确认各参数显示正常，现场检查后确认冷冻机组已经故障跳机。就地检查冷冻水泵、冷却水泵等设备运行情况并排除系统流程故障后，翻阅冷冻机组故障档案，确认为“因缺相而引起的跳闸”，且就地控制柜1SES010AR已失电。打开冷冻机电源柜1SES002AR后，发现柜内1#模块的电源开关已跳开，经分析并确认无其它故障后，运行人员重新送电并成功启动1SES冷冻机组，冷冻水的温度开始缓慢下降，随后各配电间的温度恢复正常。

机组可能发生压缩机排气压力过高；压缩机吸气压力过低；蒸发压力过低；压缩机电机过热；冷却水流量过低；冷冻水流量过低；缺相等故障。机组故障停机后，首先通过按“故障档案键”和“上、下键”查出机组故障报警，根据故障代码提示，处理缺陷，复位报警，及时再启动故障机组。

4 对目前运行方式的建议

我厂SES系统已经运行多年，设备老化严重，故障率高。暖通值班室电脑远方控制程序异常，系统只能在就地启动；阀座锈蚀严重，多处阀杆向外渗水；夏天厂房环境温度高，冷冻机组出力不足，需要投运空调混合制冷。这些现象与我厂处在潮湿，闷热的地理环境有很大关系，建议更换部分老化设备，建立合理的维护周期，增加机组容量及泵的功率，保证系统的优化运行。

【参考文献】

[1]张涛.秦山核电二期SES系统手册[M].核电秦山联营有限公司，2005.

[2]侯英东.SES系统典型操作票[G].中核核电运行管理有限公司，2013.

[3]戚屯锋.运行专项培训教材[M].核电秦山联营有限公司，2007.

[责任编辑：王楠]