张长胜
中国中原对外工程有限公司 北京市 100044
摘要：核电厂常规岛工艺回路的冲洗，成为耗时耗工的工作。核电厂常规岛工艺回路的设计以凝结水供应系统（DCS）向外发散多路冲洗管线。如DCS系统至除氧器（DE）、DCS系统至高压加热器系统（HP）等。但由于首次启动，冲洗几乎针对常规岛所有的系统。本文从常规岛系统首次启动为例，分析在不同的情况下各种冲洗和供水方案的可行性和合理性。
关键词：冲洗；供水；水质；净化
1 引言
核电厂二回路系统的水质控制与关键重要设备蒸汽发生器的运行寿命有着密切的关系，随着核电厂二回路系统水化学管理的不断改进，二回路系统的水质不断改善。这些管理改进主要体现在管理理念的改变，二回路系统高AVT（全会法处理方式）处理、对凝结水精处理装置的优化运行以及大修及启动过程的严格控制等。二回路水化学的改善确保了蒸汽发生器传热管的结构完整性。
压水堆核电站二回路系统化学控制的主要目的是减少二回路系统的腐蚀，保证二回路系统设备特别是蒸汽发生器结构材料的完整性，提高核电站的运行安全性和可利用率。WANO化学性能指标的计算选取的参数就是二回路系统的六个控制参数，由此也可以看出二回路系统化学控制的重要性。
2 二回路系统的冲洗
由于常规岛设计上以DCS系统为源向各系统发散提供各供水管线；另外，常规岛除盐水系统（DDT）几乎可以向每个常规岛水箱单独补水，因此常规岛回路的冲洗的形式也多样化。常规岛的汽侧由于没有布置冲洗管线，涉及上汽侧不能冲洗。汽侧的冲洗一般在机组并网之后，利用将疏水切至凝汽器，用凝汽器的磁性过滤器和凝结水精处理净化床进行处理。
2.1 二回路水侧冲洗
2.1.1 方式一，DCS和DE为源，单独冲洗
该方式主要是利用DDT系统可以单独向凝汽器和除氧器供水，再通过凝汽器和除氧器向下级的各系统供水进行冲洗。其具体冲洗路径为：①凝汽器通过凝结水泵向低压加热器系统（LP）供水，再由LP系统返回到凝汽器。②凝汽器通过凝结水泵向高压加热器系统（HP）供水，再由主给水系统（DFS）返回到凝汽器。③除氧器单独由DE供水，单独冲洗。冲洗合格后，可以分别向3台主给水泵和启动给水泵供水冲洗。④除氧器冲洗合格后，通过除氧器的放水阀，将除氧器的水返回到凝汽器；当凝汽器的水与除氧器的水质接近时，除氧器的供水切回至凝汽器。⑤HP的冲洗从DE重力取水，通过DFS系统的疏水阀排水进行冲洗。
该方式的优点主要在于除氧器和凝汽器的冲洗可以同时进行，另外除氧器的冲洗独立于凝汽器，即使凝汽器的工作也不会影响除氧器的冲洗。但缺点在于除氧器的水如果不返回凝汽器，经过凝汽器的磁性过滤器，冲洗所耗费的水量较大。而且HP系统同DE的重力供水冲洗，效率并不明显。
2.1.2 方式二，低压加热器疏水回收系统DHD和汽水分离再热器系统MSR为源，脱离DCS泵冲洗
该方式通过DDT向MSR和DHD水箱补水，DHD泵和MSR泵提供动力，引水到LP水回路。其具体充水路径为：①DHD和MSR水箱通过泵向LP水侧供水，再由LP返回到凝汽器。②DHD和MSR水箱通过泵向LP水侧供水，补水到DE水箱，再由DE返回到凝汽器。③DHD和MSR水箱通过泵向LP水侧供水，补水到DE水箱，再由DE重力引水到HP，通过DFS返回到凝汽器。
该冲洗方式一般在DCS泵无法启动时采用，但要求DHD水箱和MSR水箱已经冲洗合格。该冲洗方式同时还可以冲洗DHD和MSR正常疏水管线，四台泵的最大循环冲洗流量能达到800t/h。但受到DDT补水流量的限制，一般控制在100-200t/h。因此，该种冲洗方式的缺点在于冲洗流量过小，冲洗时间较长。
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2.1.3 方式三，旁通LP，DCS至DE冲洗
该冲洗是利用蒸发器排污过滤器的冷却水管线从DCS泵取水，向DE水箱供水的冲洗方式。冲洗流量一般控制在150t/h。采用该冲洗时一般是由于LP系统有故障，需要隔离，而切断了DCS泵到DE的供水。由除氧器到其他系统的冲洗方式与方式一和方式二类似。
综合这几种冲洗方式，HP和DFS的冲洗由DCS泵出口引水冲洗效果比较明显，而由DE重力引水充水，由于重力提供的动力有限，流量有限，因此冲洗效果一般。建议，技改将除氧器循环泵（DE001PO）的出口管道引一路到HP系统入口，在冲洗时，DE001PO能提供除氧器到HP的冲洗动力，提高冲洗效果。而且，在大修停机期间，二回路的大循环冷却，通过除氧循环泵引水至HP，再返回到凝汽器的冷却效果也比较显著。
2.2 二回路汽侧冲洗
二回路汽侧是指MSR系统、HP/LP汽侧、GCT-c系统和主蒸汽系统。机组停运时一般充氮气保养，因此腐蚀的程度和几率没有水侧验证。在设计上也未布置专门的冲洗管线。MSR系统和HP、LP汽侧的冲洗一般是在功率运行后，利用抽汽进行吹扫，再将冷凝的抽汽排至凝汽器，利用凝结水精处理系统进行净化处理；而GCT-c系统和主蒸汽系统的冲洗则在主蒸汽母管在进行暖管初期，开启疏水袋向SEK的管线，将管道的脏水、杂质等吹扫干净。
机组功率运行后，再热器和加热器的疏水方式如下：在主蒸汽母管暖管期间，将MSR、DHD和HP的疏水切换至凝汽器；当到达30%电功率时，将部分疏水切换至正常方式（逐级自流），但最终的疏水仍切换至凝汽器；到到达50%电功率时，将所有疏水均切换至正常方式（逐级自流或汽侧疏水切换至水侧）。
3 二回路的供水
增加启停给水泵后，二回路向蒸汽发生器的供水可以提前到余热排除系统退出时。而且除氧器和HP系统可以单独冲洗和供水，因此，也不受DCS系统和LP系统的限制。
除氧器铁离子冲洗合格后（小于100ppb）即可进行加热除氧，加热过程中需要添加联氨除氧和氨控制给水的PH值。加药的位置当除氧循环在运行时则选择在除氧循环泵的入口或当启停给水泵小流量运行时则选择在启停给水泵的入口。一般而言，在凝结水泵未向除氧器供水时，启动除氧循环泵能有效均匀除氧器左侧和右侧的水温度和化学品质，从而能更有效的除氧。随着除氧器的加热，温度开始升高（50-70°），而水中的氧含量依然偏高时，化学性质开始活跃，氧化反应更加剧烈，产生大量的腐蚀产物，此时水质更差（相比低温时）。直到水加热到100°以上，除氧效果明显，水中的氧含量开始降低达到标准值时，氧化反应被遏制，腐蚀停止。此时应维持除氧器的温度在100以上，保持除氧状态。另外，要求化学对除氧器水质分析，如果水质合格，蒸汽发生器即可切换由DE供水；如果水质不合格，则保持除氧器除氧状态，缓慢开启进行疏水阀进行换水（热水），直到水质合格。
除氧器向蒸汽发生器供水后，而需要解决的问题是对除氧器的供水。除氧器的供水存在多路：①向除氧器供水的DDT管线，该管线与向凝汽器的DDT供水管线来自不同的管网；②凝结水泵经过低压加热器的供水管线（该管线为正常的补水管线）；③凝结水泵经过蒸发器排污过滤器冷却水管线返回到除氧器的供水管线；④通过DHD泵或MSR泵经LP到除氧器的供水管线。
4 结论
综上所述，常规岛系统水侧设计了多处接口，以DCS为发射状可以向各个系统（LP、HP等）供水，二回路的冲洗和供水可以灵活多变。但是，正因为如此，导致高压系统和低压系统之间并非完全独立（如DCS系统与HP系统等）。另外，由除氧器为源向主给水泵、高压加热器等的冲洗完全靠重力，冲洗或冷却效果不理想；因此也需要一些特殊连接管线及特殊的保护或安全措施。具体总结如下：
1）建议在除氧器循环泵出口引管道到高压加热器入口，方便除氧器到高压加热器的冲洗；特别是在下行冷却阶段，方便建立大循环的冷却；
2）凝结水泵出口到高压加热器的电动阀设置隔离及逻辑闭锁，在冲洗结束后将电源断开（切断高压和低压系统的联系）；
3）主给水回凝汽器的电动阀设置隔离及逻辑闭锁，在冲洗结束后将电源断开（切断高压和低压系统的联系，以及保证蒸汽发生器的给水量）；
汽侧的冲洗通过分成两阶段进行，可以尽可能充分的将汽侧管道进行冲洗，最后通过凝汽器的过滤器过滤和凝结水精处理净化。
参考文献：
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论文作者:张长胜
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第23期
论文发表时间:2018/12/6
标签：凝汽器论文; 系统论文; 回路论文; 疏水论文; 除氧器论文; 管线论文; 方式论文; 《建筑学研究前沿》2018年第23期论文;