秦山350 MW机组应急压空系统用户分析

黎 奇

（中核核电运行管理有限公司，浙江 海盐314300）

1 设计基准

本核电厂设有三个压缩空气系统，即厂用压缩空气系统、仪表压缩空气系统和应急压缩空气系统。厂用压缩空气系统提供无油压缩空气，供一般装置和全厂维修之用。在正常情况下，非主要的以及主要的组件和装置，都由仪表压缩空气系统提供干燥、无油压缩空气。在应急事故时（包括全厂断电、主压缩空气站及全厂仪表压缩空气管网发生事故等），某些具有安全功能的组件和气动控制阀，则由应急压缩空气系统维持供气。

厂用压缩空气和仪表压缩空气由10号厂房—主压缩空气站供给。经干燥、过滤及水分离处理后的仪表压缩空气，其品质为：含油量≤1 mg/m3；含尘粒径≤-40℃，满足具有安全功能的组件和气动控制阀的使用要求。

应急压缩空气在应急情况下由设在06号厂房内的贮气罐供给。

2 系统描述

2.1 厂用压缩空气系统和仪表压缩空气系统

在正常情况下，本核电厂厂用压缩空气和仪表压缩空气（不包括应急压缩空气）由动力区10号厂房-主压缩空气站负责供应，设置了4台排气量为22.9 m3/h的GA132-8.5型喷油螺杆压缩机，空气压缩机的大小是这样决定的：当第三台、第四台空气压缩机用作备用时，其他两台空气压缩机能够满足全厂的厂用压缩空气和仪表压缩空气（不包括应急压缩空气）的总的平均用气量。在反应堆厂房做密封性试验时，采用4台压缩机同时运行供气工况。由于核电厂在正常运行时和在停堆换料或全厂检修时的用气是交错开的，因此在计算总的平均用气量时，是按满足其两种不同使用情况下较大的一个消耗量考虑的。进入每台空气压缩机的空气取自室外，并且是经过过滤的。从每台空气压缩机排出的压缩空气在进入贮气罐以前，通过一台后冷却器，用空气进行冷却。空压机吸入厂房内的空气，经压缩机压缩成0.70～0.85 MPa的压缩空气后进入二台空压机后储气罐，经过储气罐再进入干燥器前一、二级过滤器去除空气中＞0.1μm的粒子及油雾，使气体中油雾含量不超过0.01 mg/m3。除油、除尘后的气体进入干燥器进行吸附干燥处理，使气体常压露点温度降低到-40℃以下。再经后置过滤器除尘处理并通过干燥器后二台储气罐，接到一条总管上。通过总管，再分出二条支管。一条作为厂用压缩空气系统，直接接至全厂厂用压缩空气管网。供汽轮机厂房、一回路辅助厂房、燃料处理厂房、反应堆厂房以及其他厂房使用。在10号厂房内配置4台流量为22.64 m3/h的DX110型吸附式无热再生空气干燥器。空气干燥装置处理量按全厂在正常运行时总的仪表压缩空气（不包括应急压缩空气）的平均用气量和无热再生空气干燥器装置本身的用气量考虑的。每台干燥器的入口端设置有AO级过滤器和AA级高效过滤器。每台干燥器的出口设置了AR级除尘过滤器。

2.2 应急压缩空气系统

应急压缩空气系统用以在应急情况下向某些具有安全功能的组件和气动控制阀提供应急压缩空气，以执行它们的安全功能。整个应急压空系统分为两个序列。其具体供气对象列表如下：

各应急压空系统用户的信息如表1所示。

注：在全厂失电失气情况下，要求应急压缩空气的持续供气时间为8小时。

3 安全评价

在安全壳贯穿处的内外二侧的隔离阀和止回阀及其间管道，不论是厂用压缩空气系统，仪表压缩空气系统或是应急压缩空气系统，均按核安全二级选用和设计，应急压缩空气系统的贮气罐、管道、支架按核安全三级选用和设计，10号厂房主压缩空气站以及全厂和厂房内部的厂用压缩空气系统和仪表压缩空气系统均按非核安全级设计。

在正常情况下，本厂厂用压缩空气和仪表压缩空气（包括某些具有安全功能的组件和气动控制阀用的应急压缩空气）全部由10号厂房主压缩空气站供给，能满足核电厂正常运行和停堆换料或检修时的用气要求。

在应急事故时（包括全厂性断电、主压缩空气站及全厂仪表压缩空气管网发生事故等），由全厂应急压空系统的两台应急贮气罐为所有应急压空用户提供事故后8小时的供气。

4 压空罐供气量是否满足要求的思考

根据《最终安全分析报告—第9章 辅助系统》中3.1节说明：在全厂失电情况下，要求应急压缩空气的持续供气时间为8小时。

我厂320 MW机组应急压空系统改造后，本系统设置了2个12 m3的应急贮气罐。总容积共24 m3。

而各应急压空系统用户的信息如表2所示。

考虑全部用户

两个系列用户要求每小时供气量：

两个系列用户8小时供气量：

压空储气罐的低控制整定值为3.3 MPa，阀门最低供气压力为0.49 MPa，气源温度25℃。

表1 应急压空系统用户

表2 各用户具体用气量

两个系列要求的压空罐的容积：

式中：

PSTD=标准大气压，01013 MPa（绝对压力）

VSTD=标准工况供气量：554.72 Nm3

TSTD=标准工况温度，273.15 K

T0=压空罐压空运行温度，（273.15+25）K

P0=压空罐最低运行压力，（3.3+0.1013）MPa（绝对压力）

P1=阀门最低供气压力，（0.49+0.1013）MPa（绝对压力）

所以，

两个压空储罐总容积24 m3＞21.81 m3。

满足要求。