常规岛低压加热器疏水方式选取

2016-05-30刘玉涵

科技创新导报 2016年18期

刘玉涵

DOI：10.16660/j.cnki.1674-098X.2016.18.011

摘要：对于大型汽轮机组，采用不同的疏水方式对机组经济性、常规岛布置方案有较大影响。该文从提高机组经济性及分析技术可行性的角度，结合在运和在建核电机组，对常规岛低压加热器几种不同疏水方式进行理论分析与计算。综合评价各方案的机组经济性、系统运行可靠性、布置可行性，提出大型核电机组低加疏水系统方案选取方法和推荐方案。

关键词：常规岛低压加热器疏水

中图分类号：TL4 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2016）06（c）-0011-03

该文的分析与计算基于以下系统配置：二回路热力系统采用一机一堆单元制，机组功率1 100 MW等级；汽轮机由1个高压缸（或高中压合缸）和两个低压缸组成；热力系统为7级抽汽加热，其中2级高压加热器、4级低压加热器，1级除氧器。

1 低加疏水方案介绍

对于常规岛低压加热器疏水系统，可采用的方案有以下几种。

1.1 方案一：疏水逐级自流，不设疏水泵

4#、3#、2#低加疏水通过抽汽差压自流到下一级加热器。该方案最终疏水汇集于1#号加热器后进入凝汽器，因此增大了加热器壳侧的储水容积和加热器疏水管道的管径、增大了凝结水泵的流量。

1.2 方案二：疏水自流，设置一级疏水泵

如图2所示，4#与3#低加疏水汇合后通过疏水泵打回3#、4#低加之间的凝结水主管。2#低加的疏水进入1#低加，再流至凝汽器。目前国内大亚湾、三门等在运和在建核电站均采用该种疏水方案[1-3]。

1.3 方案三：设置两级疏水泵

如图3所示，4#和3#低加疏水分别由疏水泵打回到上一级低加入口的凝结水管道上。2#低加的疏水通过扩容器闪蒸后进入1#低加，再流至凝汽器。目前国内暂无大型核电机组采用该方案的实例。

1.4 方案四：多级低加设置疏水泵

如图4所示，4#与3#低加疏水汇合后通过疏水泵打回3#、4#低加之间的凝结水主管道。2#低加疏水通过疏水泵打到3#低加入口的凝结水主管上，1#低加疏水自流至凝汽器。目前，国内暂无大型核电机组采用该方案的实例。

1.5 方案五：多级低加分别设置疏水泵

如图5所示，每台低加的疏水均由疏水泵打到上一级低加的凝结水入口主管上。目前，台山项目采用该种疏水方式 [4]。

2 低加疏水方案比较

2.1 可靠性和安全性

由于低加疏水方案的变化引起疏水泵数量变化，因此疏水泵的可靠性关系到系统运行的可靠性与稳定性。方案一中无疏水泵，系统简单，可靠性相对最高。方案二中疏水系统设置两台疏水泵，大型核电站多采用该方案，有成熟的设计、运行经验，设备故障点少。方案三至方案五运营、维修经验少。

2.2 布置可行性

方案一系统简单、布置可行；方案二布置、检修空间较为紧凑；方案三在方案二设备基础上增加4#低压加热器独立的低加疏水箱及低加疏水泵，为使低加疏水泵满足汽蚀裕量的要求并为后续运行维修预留空间，布置更为困难；由于凝汽器周围设备、阀门及管道较多，因此位于凝汽器喉部的2#低压加热器疏水箱及疏水泵布置空间较为紧张，方案五布置存在一定困难。

2.3 经济性

在保证核岛热负荷不变的前提下，根据热平衡计算方法，按某项目TMCR工况下的蒸汽参数对二回路进行回热计算，得到了5种疏水方案下汽轮机组的功率，进行经济性比较[5]，数据取用原则如下。

（1）机组年运行小时参考90%可用率情况下可能达到的机组年运行小时，暂按照7 500 h计算。

（2）上网电价在一定范围内，对计算结果影响较小，因此暂按0.35元/kWh计算。

（3）经济性评价时，疏水泵以不设置备用泵考虑。

（4）常规岛厂房布置方案根据汽轮机选型及系统配置情况各异，因此厂房造价以及运营维修费用暂不做考虑，仅粗略计算设备费用及安装、土建费用。

（5）技术经济评价方法采用相对净年值法，计算结果见表1。

3 结语

采用半量化指标对各方案进行评价比较对于核电机组，在可靠性和安全性保证的情况下，经济性可采用业绩为重要指标。因此，核电项目常规岛低加疏水系统推荐采用方案二，即一级低加疏水的方案。

参考文献

[1] 张水桃，周进.1 000 MW等级核电汽轮机低压加热器疏水系统配置分析[J].东方汽轮机，2013（3）：5-8.

[2] 广东核电培训中心.900 MW级压水堆核电系统与设备[M].深圳：原子能出版社，1995.