成都 龚帅 刘慧杰 任旭东 刘本帅
福建福清核电有限公司 福建福清 350300
摘要：凝汽器抽真空系统用于抽取凝汽器里的不凝结气体，为机组建立背压，排出不凝结气体，同时在机组的瞬态工况下，迅速破坏真空，使机组快速停机。华龙机组和M310机组相比做了很多优化改进，通过对这些优化和改进分析，为后续机组的调试和运行提供基础。
关键词：凝汽器抽真空系统、优化改进
1概述
凝汽器抽真空系统由三台液环式真空泵和两个真空破坏阀，还有相关管道以及仪表组成，用于在机组启动，运行阶段为机组提供凝汽器背压，并在机组事故工况下，紧急破坏真空，促使机组快速停机。
2系统功能差异
TTV系统没有安全功能、辅助功能。只有主要功能。M310机组主要功能共6条，华龙机组主要功能7条，华龙机组将凝器的真空破坏阀的功能新增为主要功能。
分析：M310凝器抽真空系统原来也具备该功能，华龙机组的系统手册上对该功能进行了明确，使华龙机组的文件体系更加完整。
2.1总体设计差异
M310和华龙机组设计基准无差异。要求满足以下要求：
在各种工况下满足性能要求
在各种运行工况下可靠运行
尽量减少需更换部件的数目
保证有效和可控的从主凝汽器中排出不凝气体
2.1.1重要设备差异
凝汽器抽真空系统由三套并联的抽真空装置和一套真空破坏系统组成。
M310机组的每套抽真空装置，包含一台液环式电动真空泵，一台密封水冷却器，一个汽水分离器一台密封水泵和真空测量系统。
华龙机组每套抽真空装置，包含一台液环式电动真空泵，一台密封水冷却器，一个汽水分离器和真空测量系统。
其中华龙机组和M310机组相比缺少了一个密封水泵。
分析：，增加密封水泵可以增加冷却器的换热效率。华龙机组可根据现场的调试情况确定是否需要增加。
1管式热交换器
M310机组和华龙机组都采用的是管式热交换器，以下是两个管式热交换器的对比，华龙机组的热交换器的面积大于M310机组。
分析：华龙机组的热交换器换热面积更大，有利于热量的传导。
2喷射器
M310机组不存在喷射器，华龙机组增加了喷射器。
分析：华龙机组增加了喷射器可以增加提高系统的极限真空。
3设备差异
M310机组和华龙机组相比新增加了以下的控制设备
a)密封水泵：华龙机组取消了密封水泵
b)泵入口滤网：华龙机组取消了泵的入口滤网
c)大气喷射器成套装置：华龙机组新增设备
d)入口阀压力变送器：华龙机组新增控制泵连锁启停逻辑
e)真空泵电机轴承温度（6个KT探头）：华龙机组新增，由于控制泵的启停
f)真空泵密封水温度（3个KT探头）：华龙机组新增用于监视密封水温度
分析：华龙机组和M310机在控制逻辑上基本一致，同时增加了大气喷射器的控制逻辑和真空泵的温度探头。因此华龙机组的控制逻辑上更加优化。
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4控制差异
华龙机组新增了真空泵电机轴承温度、真空泵密封水温度的监视仪表。
华龙机组的密封水的补水阀是用SN液位开关来控制，而M310机组则是用MN液位计来控制
分析：华龙机组分离罐的液位控制上余量更大，因此有利于华龙机组的控制。
2.2逻辑控制差异
1真空泵逻辑差异
以下是M310机组和华龙机组真空泵逻辑对比。
a)真空泵的跳泵逻辑：
华龙机组相对M310机组，增加了真空泵轴承温度高高跳泵。
b)泵的启动允许条件
华龙机组新增了轴承温度不高、喷射器入口阀全关、真空泵喷射器旁通阀全开的逻辑
c)切泵的逻辑
华龙机组和M310机组保持一致：三个泵互为备用，启动顺序为①→②→③，即一号泵停运优先启动②号泵，②泵没有起来，则启动③号泵，其他泵也是
分析：华龙机组和M310机组基本保持一致，在泵的启动条件中增加了启泵的允许条件。这是因为华龙机组上增加了喷射器的原因
2.3气源及故障分析
真空泵的入口阀属于汽动阀，存在失去气源及48V控制电源的问题。
2.3.1失气分析
下面是失去仪用压空后系统状态对比
失去仪用压空，华龙机组和M310机组真空泵入口阀都保持原位，华龙机组的入口喷射器和旁通阀也保持原位。而M310机组没有该阀门。
2.3.2失电分析
下面是失去48VDC后系统状态对比
龙机组和M310机组真空泵入口阀都保持原位，分离器补水阀关闭，华龙机组的入口喷射器和旁通阀也保持原位。而M310机组没有该阀门。
2.4维修和定期试验
下面简单的列举维修保养和定期试验的基本原则。
2.4.1维修保养
真空泵组维修保养的原则主要分每天、每周、三个月、六个月、换料周期来划分
每天：华龙机组取消了定期维修，
每月：华龙机组增加了泵和电机的振动检查
每半年：华龙机组和M310机组都需要加注润滑油
2.4.2定期试验
华龙机组和M310机组在定期试验上的区别，主要在于华龙机组取消了定期试验，在M310机组还存在定期试验。
分析：华龙机组的保养周期较为完善，减少定期试验不影响机组的运行。
2.5图纸差异
华龙机组和M310机组在图纸上的差异主要体现在系统流程图上，针对系统流程图的差异，图纸差异只比对缺少的设备。
2.5.1流程图差异
1缺少密封水泵
华龙机组和M310机组相比在流程图上缺少密封水泵。逻辑控制上也缺少。
分析：有密封水泵能够有效的提过密封水的换热效率，降低密封水罐的温度。缺少密封水泵有可能导致分离罐换热不足。
2缺少去核辅助厂房通风系统的隔离阀
M310机组在排向核岛辅助厂房的通风系统（DVN）存在隔离阀，而华龙机组不存在该隔离阀。
分析：正常情况下TTV系统有排向大气和排向核辅助厂房的排气系统，缺少隔离阀会导致在机组运行期间无法由排大气切换至排向DVN。
3缺少KRT测量管线
正常情况下，二回路是不存在放射性的，在蒸汽发生器传热管破裂时，一回路的放射性进入二回路，为了防止二回路发射性的外泄，在凝汽器抽真空的排气母管上设有放射性监测系统。如下图所示是M310机组的放射性监测系统管线：
分析：如果没有该测量装置，在二回路放射性外泄时，无法监测放射性含量。
3小结
从以上分析，可以发现华龙机组相对于M310机组的极限抽真空能力有所提高，对泵组的保护也比原来更加严谨，但是在放射性监测和排放这部分，比M310机组简化了，并不利于核电厂的监视，因此在后续机组调试过程中还要改进。
参考文献
[1]候刚.福清核电厂3、4号机组制造完工报告安装调试分卷.佶偙纳士机械有限公司,2013.6.
[2]兰花.凝汽器真空系统手册,华东电力设计院,2012.11.
[3]兰花.凝汽器真空系统手册,华东电力设计院,2016.2.
论文作者:成都,龚帅,刘慧杰,任旭东,刘本帅
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第34期
论文发表时间:2019/4/9
标签：机组论文; 真空泵论文; 凝汽器论文; 真空论文; 喷射器论文; 系统论文; 热交换器论文; 《建筑学研究前沿》2018年第34期论文;