1.前言
在大型压水堆核电厂汽轮机都设置有汽机轴封系统（CET），对汽轮机端部和汽轮机高压缸截止阀和调节阀的阀杆提供密封蒸汽，用以防止空气进入和蒸汽外漏；在汽轮机启动时，向汽轮机端部和汽轮机高压缸截止阀和调节阀的阀杆提供密封蒸汽，防止空气进入汽缸，影响抽真空；向高、中压缸之间的密封室提供密封蒸汽，以防止高压蒸汽泄漏到中压缸[1]。
CET系统主要由轴封供气管线、平衡管线和轴封漏气管线组成。轴封漏气管线通过轴封风机在轴封冷却器内形成并保持一定的微负压，使相连接腔室的汽气混合物经轴封漏汽管线流向轴封冷却器，并被来自凝结水抽取系统的凝结水冷却。
那么轴封漏气管线的压力应该多大合适，过大和过小有何危害，又是如何调节的呢？本文进行简要探讨。
2.轴封漏气管线工作简述
轴封漏气管线收集来自各汽封外腔室的汽气混合物经过CET001RF，冷却成凝结水。汽封加热器中的凝结水通过疏水管路排入凝汽器。疏水管路上设置了一个“U”形水封管，以防止空气倒流入汽封回热器。在水封管上安装有液位开关，当汽封加热器出现爆管或凝汽器真空度下降的情况时，U 形管中水位的上升引起液位开关动作，将水分流排出[2]。
通过两台轴封风机（CET101/201ZV）的作用在汽封加热器（001RF）内形成并保持一定的微负压。两台风机正常一台运行，一台自动备用，不凝结气体通过运行的轴封风机排入大气。
流程简图如下：
图1 CET轴封加热器局部流程图
3.轴封漏气管线负压范围探讨
轴封加热器的负压一般由压力传感器CET403MP进行表征。
该负压不能过小，否则可能导致蒸汽无法沿着轴封漏气管线进入轴封加热器，蒸汽就会汽封齿泄漏到厂房造成热量损失，使得核电站效率下降；蒸汽泄漏还可能引起厂房内消防系统的误动作。
负压过小，漏气回流不畅，滞留蒸汽失去轴封冷却器的冷却，会顺着油档的间隙进入轴承，从而使轴承箱中润滑油中带水。轴承润滑油回油到汽机润滑油系统（GGR）油箱，就使GGR油箱进水并逐渐增多，甚至导致GGR油乳化。工作原理简图如下：
福清核电及海南核电机组都曾出现过CET运行异常导致负压失去，使得GGR油箱水含量超标的经验反馈。GGR油箱负压一般维持在-0.5——-1.0kpa.g之间，以保证润滑油回油畅通；CET漏气管线负压要大于这个负压才能保证轴封漏气不会进入GGR润滑油系统中。
此外，CET轴封冷却器负压过小，轴承室内积存水汽，可能使汽机轴承振动增加，轴瓦温度升高，影响汽机的安全稳定运行。方家山核电机组机组曾经有过启动第二台CET风机的方式增加负压，以达到减小汽机振动的良好实践。
CET负压也不能过大。如果负压过大，就会导致大量的轴封蒸汽被抽回轴封冷却器，导致轴封冷却器冷却负荷过大，甚至引起轴封冷却器振动；蒸汽被冷却后形成的冷凝水通过U型水封进入凝汽器，若超过疏水器的疏水能力时， U 形管中水位上升引起液位开关动作，将水排入污水排放系统；同时液位开关还会将报警信号发送到DCS；长时间大量疏水会导致疏水管线振动增大，引起疲劳断裂。
此外，根据运行经验，在低负荷时，或者凝汽器真空下降时，也会导致CET疏水器疏水不畅，U型管水位上升。此时开启CET001PU的旁路阀CET501VL增加疏水能力，消除报警。
综上所述，CET轴封加热器的负压过大或过小都不利于汽轮发电机的稳定运行。根据工程实践及运行经验，一般要求调整负压在-3kpa.g左右，可保证稳定运行。
4.CET负压的调整方法
要保证合适的负压范围，首先就是要保证CET101/201ZV的稳定可靠运行。若风机运行异常，负压就无从建立了。在CET风机运行正常的情况下，根据运行经验，调整CET负压主要有两种方式。
调节运行的轴加风机的入口阀门CET101/201VV,改变风机的出力，使得CET403MP负压与目标值一直。这也是各个运行程序中推荐的方式。
调节2CET105VV的开度。该阀门对大气，通过调节它，来调节CET负压。该方法在上个方案无效时使用。
FQNPC的1/2号机组上个循环的负压情况如下图：
由上图可见若轴加风机运行无异常，CET负压非常稳定。1CET403MP的压力与文件要求的偏差不大；2CET403MP压力-6.06MPa，分析是由于当时2#机组为了消缺需要，将CET轴封供汽压力整定值从5kpa提高到6kpa，轴封供汽增多，稍大的负压可以使轴封漏气更加顺畅，运行并无异常。
5.CET风机运行故障干预
从前文分析，可知CEX风机对轴封加热器的负压控制和维持极为重要。当一台运行的风机故障时，可切至另一台运行，来保证CET系统稳定运行。
若两台CET风机均故障停运，则轴加的负压失去，汽机轴封润滑油很大可能进水，轴承温度上升，汽轮发电机组将不能持续运行，需要立即以5MW/MIN 速率进行降功率至停机。同时联系化学人员对GGR 油箱每小时连续取样分析含水量，并根据启动滤油系统对润滑油持续过滤脱水。此外，还要及时安排维修人员对故障风机进行抢修。
参考文献
[1]福清核电1、2号机组中级运行培训教材，2012年8月.
[2] CET汽机轴封系统手册2-5章，华东电力设计院，2010年8月.
论文作者:王健生
论文发表刊物:《基层建设》2019年第26期
论文发表时间:2019/12/16
标签：负压论文; 疏水论文; 风机论文; 管线论文; 蒸汽论文; 汽机论文; 冷却器论文; 《基层建设》2019年第26期论文;