探讨高温天气对核电站运行的影响及应对措施

2020-11-27葛腾飞

商品与质量 2020年12期

关键词：冷却水换热器摄氏度

葛腾飞

江苏核电有限公司江苏连云港 222042

1 高温天气对核电站运行的影响

1.1 核电站发电机功率降低

由于在夏季温度较高，致使海水温度也偏高，海水温度偏高致使冷却水温度偏高，从而导致蒸汽冷却效果及其凝结效果降低，最终导致凝汽器内的真空成分减少，回路的发电效率降低。一般来说，在恒定的热功率情况下，核电站的发电机功率可降到一千兆瓦左右[1]。

1.2 导致高低压绕组温度以及冷油温度偏高

目前很多核电站的变压器，采用了强迫油循环风冷运行方式，在夏季高温季节，给核电站主变压器造成的影响是导致高低压绕组温度偏高以及冷却油的温度偏高，在实际运行过程中，高低压绕组温度以及冷却油温度未达到报警设定值，在核电站主变压器运行及对其维修过程中，未发现温度偏高的情况，从而导致有关缺陷的形成。

1.3 常规岛设备冷却水系统温度偏高

常规岛设备冷却系统一般包括离心泵以及换热器，换热器的冷源来源于海水，海水由冷却水系统提供，其同样设置三台泵，而且均为轴流泵，两个系统都采取两列运行设计方式，常规岛设备冷却系统的水温介于20到32摄氏度，极限温度介于15到34摄氏度，在夏季极端天气情况下，外界温度可高达38摄氏度，甚至更高，因此给核电站的正常运行带来了影响，具体表现在以下方面内容：一般核电站都会设置两列换热器，一列运行使用，另一列当作备用使用，冷却系统上设置有调节阀，用来对冷却水流量进行调节。在实际运行过程中，当冷却水的温度低于30摄氏度或者高于40摄氏度，应当停止发电机的使用，也就是说任何情况下系统温度介于这两个数值之间，才能使用发电机，但在夏季季节外界温度可高达41摄氏度。另一方面就是润滑油温度的变化情况，润滑油系统通常设置有4台换热器，换热器之间都设有隔离阀门，以便于依据实际运行情况对其进行调整，总管上设置有阀门及旁阀。润滑油系统的运行温度一般介于40到45摄氏度之间，在实际运行过程中，未规定依据此温度范围进行功率调节，更加关注的是冷却水的状态，也就是说轴承的回油及瓦块温度。在核电站日常运行过程中，轴承的回油及瓦块温度有2到3摄氏度的余量。

1.4 机组出现故障报警及消防系统误报警增多

很多核电站的通风系统都设置了相应的制冷系统，通过通风系统制冷系统为厂房提供冷源，通风系统制冷系统的冷却形式主要借助于海水，在夏季季节，随着温度的升高，厂房的制冷量也随之增加，同时由于海水温度的升高，致使通风系统制冷系统的冷源质量降低，多方面因素的作用，导致机组出现故障报警。很多核电站的消防系统设置了多种探头监测，最为常见的是感烟式及感温式探头，在夏季季节，由于气温相对较高，厂房温度偏高，特别是在电缆间，由于没有设置制冷装置，进而导致湿度增多，引起探头动作频率增加，增加了消息误报的情况[2]。

2 降低高温天气对核电站运行影响的应对措施

2.1 确保热功率稳定

针对于高温天气下核电站发电机功率降低的问题，核电站可以采用4个独立通道对核电站功率进行检测，选取四个通道测量值中，第二个最高的测量值为核电站机组核功率，并采取与之对应的措施维持功率稳定。由于探测器具有一定的不稳定性，会导致功率之间出现偏差，再加上控制系统作用范围受限，无法保证机组在正常运行下，提高核电站的经济效益，这就要求有关工作人员应当加大核功率及热功率的监视力度，从而确保热功率的稳定性，一定程度上保证电站的发电量。

2.2 及时清洗组织换热器

在夏季来临之前，核电站主变已经运行了较长时间，再加上周围尘埃、杂质的污染，逐渐导致换热器变脏，最终降低冷却系统的冷却效果，这就要求在夏季来临时，应当结合核电站主变的实际运行情况，对换热器进行及时的清理工作，通常情况下，清洗换热器的方式应当采用在线清洗，也就是说在核电站主变运行时清洗，通过对换热器有效的清洗工作，能把主变绕组温度降低12摄氏度左右。

2.3 增加过滤器及合理分配冷却器流量

在在夏季来临之前，在海水温度较低时，对常规岛设备冷却水系统换热器工作效率进行测量，依据实际测量效果，对换热效果较差的换热器进行清洗处理工作；因为常规岛设备冷却水系统换热器变脏的原因，来源于在核电站正常运行过程中受到海水污染及海生物生长的影响，因此可以在冷却系统总管上设置冲洗过滤器，进而提高海水的清洁度；如果在核电站运行过程中，出现极端天气以及换热器极为肮脏等情况时，可将备用的常规岛设备冷却水系统换热器投入到使用过程中；一般来说，润滑油系统冷却器由于体型差异，会导致冷却效果不一样的情况，可以调节冷却器上的阀门，对流经该冷却器的油量进行合理调节，以便流过其他冷却器的油量加大，从而达到降低油温的目的[3]。

2.4 增加维修力量，更换误报警的探头

在核电站实际运行过程中，通过增加维修部门的力量，当发生报警消息后，及时氢气空调制冷机换热器的方法来解决问题，依据实践经验分析，厂房的温度可以保持在26摄氏度以下范围。在夏季来临之际，应当提高消防系统的报警响应度，对误报警的探头进行及时更换，另一方面，当消防报警系统回路同时采用感烟式探头的话，一旦温度偏高，将会引起消防误喷淋动作，基于此，可以将消防系统报警回路改为感烟式及感温式相结合的方式。