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田湾核电厂3、4号机组与1、2号机组部分系统技术差异分析

2019-04-20邓江明申中祥炊晓东刘传武

科技视界 2019年3期

邓江明 申中祥 炊晓东 刘传武

【摘 要】田湾核电厂1至4号机组均采用俄罗斯VVER技术,分两期建设。 3、4号机组(二期)在总结1、2号机组(一期)设计、建造、调试、运行经验的基础上做了诸多改进,进一步提升了机组的安全性和经济性。本文选取了具有代表性的系统,总结归纳了二期和一期的技术差异。

【关键词】田湾核电厂;系统改进; 技术差异

中图分类号: TM623 文献标识码: A 文章编号: 2095-2457(2019)03-0163-004

DOI:10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.03.067

Analysis of Systems Technical Differences between Units 3&4 and Units 1&2 of Tianwan Nuclear Power Plant

DENG Jiang-ming SHEN Zhong-xiang CHUI Xiao-dong LIU Chuan-wu XU Peng

(Research Institute of Nuclear Power Operation,Wuhan of Hubei Prov.430223,China)

【Abstract】Units 1 to 4 of Tianwan Nuclear Power Plant adopt Russian VVER technology,and they are constructed in two phases.Units 3 and 4(Phase II) have made many improvements on the basis of summarizing the design, construction,commissioning and operation experience of Units 1 and 2(Phase I),which further improves the safety and economy of the unit.This paper chooses representative systems and summarizes the technical differences between Phase II and Phase I.

【Key words】Tianwan Nuclear Power Plant;System Improvement;Technical Differences

2018年12月22日,田湾核电厂4号机组具备商运条件,标志着中俄最大的核能合作项目——田湾核电二期工程按期全面投产。二期对比一期进行了300多项改进[1],主要包括对一期工程质量进度产生较大影响的重要设备不符合项、工程建造、运行实践反馈的设计缺陷和新版法规标准和技术进步的要求、设备国产化等方面。本文选取了具有代表性的一回路辅助系统、三废处理及通风系统、二回路汽水循环系统进行了归纳分析。

1 一回路辅助系统

1.1 容积和硼控制系统(KBA)

KBA的主要差异体现在KBA90部分[2]:液压试验泵组及相关辅助设备的改进。二期KBA90AP001电机安装变频器KBA90GX001,用变频器来调整升压速度。泵组增加稳压罐、润滑油泵、过滤器及阀门等,改进后的泵组运行状况得到改善。

1.2 一回路冷却剂净化系统(KBE)

为了避免一期一回路冷却剂贮存系统(KBB)系统除碱功能的弊端,二期将KBB系统除碱功能转移到KBE系统中,将KBE由两个系列改为三个系列。

1.3 硼水贮存系统(JNK)

二期对JNK硼酸水箱JNK10/40BB001钢衬里进行了改进,增加了一套泄漏收集和排放管道,JNK水箱底板上设置16个漏液收集,同时加厚不锈钢衬里钢板。解决了JNK硼酸水箱硼酸泄漏监测及对焊缝的修复问题。

2 三废处理及通风系统

2.1 地漏水处理系统(KPF)

二期将来自燃氢系统(KPL-1)、放射性气体处理系统(KPL-2)和贮箱排气净化系统(KPL-3)[3]的排水改为KTC10BB001接收,以减少进入到KPF12BB001内的含硼介质,减轻KPF30AT001/002工作量和蒸发后产生的含硼浓缩液。

2.2 放射性废液暂存系统(KPK)

二期KPK系統与一期相比,主要是增加了一些管线:

1)在KPK40AP001和KPK40AP002泵出口增设了到KPF20BB001和KPF20BB002的返回管线,使得浓缩液可以返回到KPF20BB001和KPF20BB002储罐做蒸发处理;

2)在KPK52AP001和KPK54AP001出口增加了一条将树脂输送到移动储罐的管线,以便在树脂放射性合格时卸出到移动储罐;

3)蒸汽发生器排污和排污净化系统LCQ-2在联合冲洗水排放到KPF10BB003的管路上增加一路去大容量低放废水收集、监测和排放系统(KTT30)的排放管线;

4)在KPK30的管线上增加了排放到KTT30系统的管线,这样可以将大量由疏松LCQ-2和KAA树脂床产生的非放废水排到KTT30系统内;

5)在KPK52AP001和KPK54AP001泵的出、入口管线处分别增加了压缩空气和除盐水冲洗的管线,以避免因树脂堵塞管道而造成泵损坏。

2.3 核服务厂房特排水系统(KTT)

二期KTT系统在核服务厂房(UKC)底部增加KTT30,包括3个废水槽及专门的泵房,并布置有连接到KPF的管线和监测合格后排放到大海的管线。

2.4 氢燃烧系统(KPL-1)

6)二期稳压器内氮气垫转为蒸汽垫时,为避免主通风系统(KLE)放射性高,排放的氮气改排到KPL-3排气管道。

7)二期为降低一回路氢浓度利用氮气吹扫至KPL-1复合,降低一回路氢气浓度同时避免放射性气体排至反应堆大厅。

2.5 放射性气体处理系统(KPL-2)

为了降低进入活性炭滞留床KPL31/32AT005的气体的相对湿度,保证活性炭滞留床的工作效率。二期KPL-2系统改用冷冻水冷却进入系统的废气,为此增设了冷冻机系统KJN,KPL31/32AC001改为板式换热器。沸石过滤器KPL31/32AT003/004的结构由原来的两次通过改为一次通过式;水封槽的排水改排入KTC10BB001。

2.6 贮罐排气净化系统(KPL-3)

为降低湿度,二期用于冷却KPL70AC001/002的KAA冷却水须先经过冷冻机KJN冷却。KPL-3系统水封槽的排水改排入KTC10BB001。

2.7 重要通风系统

反应堆循环冷却系统(KLA)系统差异:一期KLA10有三台风机组成,送风是从KLA20出口风管取风。KLA10启动前,KLA20系统必须启动给KLA10供风。二期KLA10是独立管线,四台风机组成,并且多加了换热器用重要用户中间冷却水系统(KAA)冷却水。

KLE系统差异:KLE10系统由一期的两台风机,改为二期的二台整体空调机组。

3 二回路汽水循环系统

3.1 主蒸汽系统(LBA)

二期与一期相比,主要差异是系统布置了六个疏水罐用于不间断收集主蒸汽的冷凝水,疏水罐编码是LBA10/20/30/40BB001、LBA15/25BB001。机组启动初期,蒸汽疏水排放至排污扩容箱LCM60BB00,机组功率运行时,蒸汽疏水排放至凝汽器。

3.2 汽水分离再热系统(LBJ)

1)一期的汽水分离再热器为4个立式,采用一级分离一级再热方式;二期为2个卧式,采用一级分离两级再热方式。

2)一期只有1个凝结水收集箱,正常运行时,凝结水收集水箱中的凝结水由液力驱动的泵输送至高加后的给水管线,此外,在不同工况下,系统还设置了加热蒸汽凝结水向凝汽器和除氧器排放的管线;二期有2个一级再热器疏水箱,疏水箱的水自流到6号高加壳侧;2个二级再热器疏水箱,疏水箱的水自流到7号高加壳侧。两级均有应急排水管线排水至凝汽器;系统启动时水质较差,均可排水至疏水扩容器。

3)一期有1个分离水收集箱,分离水泵将分离液收集箱中的分离液输送到四号低加后的主凝结水管线中。此外系统还设置了分离液经过或不经过分离水泵排往2#凝汽器的管线。二期有2个分离水收集箱,正常运行时经过泵送至除氧器;应急排水管线排水至凝汽器;机组启动期间水质比较差,分离水箱的水经过泵排至排污系统(LCM),等水质合格后再转除氧器。

4)一期有3台分离水疏水泵、4个安全阀;二期有2台分离水疏水泵、6个安全阀。

3.3 辅助蒸汽供应系统(LBG)

一期有3个电动快速减压阀、6个系统安全阀;二期有1个气动快速减压阀、2个系统安全阀。

3.4 凝汽器(MAG)

1)一期设置4台凝汽器;二期为3台。

2)一期的循环水凝汽器为回流式的;二期为直流式的。

3)二期在凝汽器喉部增加了低压缸的喷淋管线。

3.5 凝汽器抽真空系统(MAJ/PGE)

二期凝汽器水侧充注及定期除气由两台水室真空泵实现,取消原一期采用的射流升压泵、射流器及相关附属设备。

3.6 主凝结水系统(LCA/LCB)

1)一期的凝结水泵为3台一级+3台二级并联布置;二期只有3台,采用并联布置,泵入口采用正式滤网。

2)此外,二期凝结水系统的用户较一期少。

3.7 低压加热系统与低加疏水系统(LCC)

主要区别如下表对比所示:

3.8 除氧器系统(LAA)

二期与一期相比,主要差异是除氧器采用内置式除氧器,即采用新型高效的除氧元件(喷嘴及除氧盘)实现除氧功能,取消了一期设置的除氧头。

3.9 主给水系统(LAB)

1)二期主给水泵再循环管线增加一个气动调节阀取代一期的节流孔板;

2)二期主给水泵入口滤网增加反冲洗管线;

3)二期主给水泵的泵体逆流段泵管线由主给水泵出口集管引出管线经过多级节流返回泵体腔室,一期的逆流暖泵管线是泵出口逆止阀的旁路管线;

4)二期主给水泵出口集管取消水轮泵动力水管线;

5)二期高加出口的母管上新增一根支管到凝汽器,提供給水到凝汽器的循环,用于系统的冲洗。

3.10 高压加热系统(LAD)

二期由立式改为卧式,不设置高加联成阀,出入口设置电动截止阀。

3.11 循环水系统(PAB/PAC)

一期循环水泵为两速电机轴流泵,二期为单速混凝土蜗壳泵,流量变大,转速降低,额定功率变大。

4 总结

以上是田湾核电厂3、4号机组对比1、2号机组几个具有代表性的系统存在的技术差异,是在总结1、2号机组设计、建造、调试、运行经验以及设备国产化的基础上所作出的改进。作为运行、维修、调试人员,尤其是主控室操纵人员,如果在1、2号机组和3、4号机组之间调动工作,必须经过针对性的差异性培训,熟练掌握以上差异。

【参考文献】

[1]李强,周哲俊.田湾核电站3、4号机组设计改进[J].中国核电,2012,5(2):110-117.

[2]吴秀江,黄潜,申彦峰,顾颖宾.VVER-1000核电厂操纵人员应知应会[M].北京:中国原子能出版社,2013,126-291.

[3]田湾核电站3、4号机组《核电厂放射性废物管理》培训教材.2-TET-K202-02.