核电厂凝结水调节阀卡涩时的干预措施研究

胡松

江苏核电有限公司运行二处 江苏连云港 222042

压水堆核电厂功率运行期间，除氧器液位、凝结水流量都是影响反应堆安全稳定运行的关键参数。本文针对田湾二期工程在凝结水调节阀卡涩时的阀组动作情况，探讨针对不同卡涩情况对凝结水阀组的运行干预手段，以达到尽量维持机组功率运行的目的。

1 除氧器液位调节系统概述

除氧器的液位调节系统的被调量是除氧器液位，反馈量是除氧器液位测量值。

在正常运行工况下，除氧器液位是通过大流量凝结水调节阀或小流量凝结水调节阀实现，调节规律均为PI调节器。

2 凝结水调阀卡涩的现象

凝结水调节阀的控制量是除氧器液位。当凝结水调阀卡在的开度比二回路动态平衡时的开度大时，会导致除氧器液位升高，凝汽器液位下降。当凝结水调阀卡在的开度比二回路动态平衡时的开度小时，会导致除氧器液位降低，凝汽器液位升高。

2.1 凝结水调阀突然卡至较大位置的现象

（1）出现阀位指令与实际阀位偏差大于5%的W报警；

（2）凝结水流量增大，凝结水泵出口集管压力下降，凝泵可能根据备自投自动启动；

（3）除氧器液位上升，凝汽器液位开始下降；

（4）若不干预，凝结水阀组的动作情况：若此时大流量凝结水调阀维持除氧器液位，当大流量凝结水调阀指令信号为全关时，由于有闭锁信号存在，不会自动关闭大流量凝结水调阀前置截至阀，但是自动开启的命令消失。若此时小流量凝结水调阀维持液位，当凝结水流量不大于361.111kg/s，凝结水阀组将不会改变状态。当卡涩后凝结水流量大于361.111kg/s，凝结水调节阀组将按照前文3.1所述，开始切换至大流量凝结水调阀维持除氧器液位。小流量凝结水调阀转为阀位模式关闭，小流量凝结水调节阀指令信号为全关后，延时30s自动关闭小流量凝结水调节阀前置截至阀。随后除氧器液位由大流量凝结水调节阀维持。但是前置截止阀直接关闭会造成凝结水流量较大的波动[1]。

2.2 凝结水调阀突然卡至较小位置的现象

（1）出现阀位指令与实际阀位偏差大于5%的W报警；

（2）凝结水流量减小，凝结水泵出口集管压力上升，凝泵可能根据备自投自动停运一台。

（3）除氧器液位开始迅速下降，凝汽器液位开始上涨；

（4）若不干预，凝结水阀组的动作情况：若此时大流量凝结水调阀维持除氧器液位，当凝结水流量小于333.33kg/s时，若除氧器液位大于1750mm且主给水流量小于330kg/s延时5min，根据前文3.2所述，大流量凝结水调阀自动切换到小流量凝结水调阀维持液位。若除氧器液位小于1750mm，大流量凝结水调阀将不会自动切换到小流量凝结水调阀，凝结水调节阀组动作情况与凝结水流量大于333.33kg/s时的动作情况一样：当大流量凝结水调节阀主调节阀指令信号为全开时，辅助调节阀开至30%开度，辅助调节阀指令信号脱离全关后，打开辅助调节阀前置截止阀和后置截至阀。

3 凝结水调节阀卡涩时运行干预

3.1 对于凝结水调阀卡在较大位置对凝结水阀组的干预措施

（1）调出参与调节的主调阀的指令信号；

（2）如此时正在进行反应堆正常降功率，应暂停降功率防止除氧器升液位较快；

（3）切除LAA10EE002，将卡涩的调阀切为手动状态，尝试手动脉冲关闭调阀，并派现场操作员到就地检查阀门动作情况，如阀门能正常动作，将其关至故障前正常凝结水流量；如无法手动干预调阀，为防止阀门卡涩效应突然消除导致阀门大幅度关阀，应手动操作脉冲开大调阀，以使阀门指令信号与当前实际阀门开度保持一致；

（4）卡大的故障凝结水调阀卡至全开（阀门信号＞97%或指令信号为全开）时，将会自动打开辅助调阀至30%，此时需将辅助调阀退出自动然后全关。手动“脉冲”关闭故障凝结水调阀前截止阀，操作过程中监视凝结水流量变化情况，将流量调整至略比故障前流量稍低，以使除氧器液位开始缓慢下降。在此过程中根据除氧器液位情况将辅助凝结水调阀前后截止阀打开，并手动控制辅助凝结水调阀配合就地关闭主凝结水调阀前截止阀，逐步将故障调阀切换至辅助调阀运行，待除氧器恢复至正常液位，且辅助凝结水调阀的指令信号和阀位基本一致时将其投入自动，并将LAA10DL901切至工作的调阀，继续监视辅助凝结水调阀的动作情况[2]。

（5）关闭故障凝结水调阀前后截止阀，确保将故障调阀隔离出来。

3.2 对于凝结水调阀卡在较小位置对凝结水阀组的干预措施

（1）调出参与调节的主调阀的指令信号；

（2）机操切除LAA10EE002，将辅助凝结水调阀切除手动，打开前后截止阀，手动开启辅助凝结水调阀至凝结水流量恢复至故障前流量，以使除氧器液位回升；若除氧器液位下降较快则手动降功率。

（3）待除氧器液位恢复至正常液位或稍高时，通主控进行凝结水调阀切换工作，切至非故障凝结水调阀，通过脉冲关闭故障凝结水调阀前截止阀和主控室手动开大非故障凝结水调阀配合的方式将故障路管线隔离出来，待除氧器液位恢复至正常液位，检查非故障凝结水调阀的实际开度和指令信号基本一致时，将其投入自动，并监视动作情况；

（4）关闭故障凝结水调阀前后截止阀，确保将故障路调阀隔离出来

4 结语

对于田湾二期机组而言，凝结水调阀卡涩事故如果得不到有效的干预和限制，轻则造成RUPL触发PP1动作造成机组降功率，重则造成凝汽器液位过低导致汽轮机停机，蒸汽发生器失去给水液位降低导致机组停堆、停机。对于操纵员而言，需要密切监视凝结水液位调阀的自动工作情况，关注除氧器液位和凝结水流量根据不同初始原因采取针对性的干预措施，确保尽快遏制凝结水流量的波动，确保核电机组安全稳定运行。