核電站凝結水精處理系統(tǒng)可去除凝結水中的懸浮雜質和離子性雜質,保證二回路水質達標,從而減少熱力系統(tǒng)設備腐蝕和結垢,延長設備使用壽命,在機組啟動時可大大減少系統(tǒng)沖洗時間,使機組盡快投入運行并節(jié)約除鹽水用量;當凝汽器發(fā)生一定范圍的海水泄漏時,阻止海水中的雜質進入常規(guī)島熱力系統(tǒng),并給運行人員較充裕的時間采取相應措施。
核電站與常規(guī)火電廠的凝結水精處理系統(tǒng)組成、功能類似,核電站凝結水精處理系統(tǒng)的處理水量是相同單機容量火電機組的1倍左右,出水水質要求更高,在系統(tǒng)連接上核電站與火電廠差別最大的是旁路系統(tǒng)。
火電廠的凝結水精處理系統(tǒng)串聯(lián)在凝結水主回路中,系統(tǒng)帶1個旁路閥組,旁路閥全關、部分關、全開等狀態(tài)可使凝結水全部處理、部分處理、不處理,設檢修旁路閥,在主旁路自動閥門檢修或故障時,人工啟閉檢修旁路完成相應功能(見圖1)。
圖1火電廠凝結水精處理系統(tǒng)的旁路示意
為保證核電站二回路的供水安全,其旁路與火電廠有較大差異。核電站凝結水精處理系統(tǒng)并聯(lián)在凝結水管上,凝結水精處理設備對凝結水進行旁流處理,即主旁路是無閥旁路。除主旁路外,凝結水精處理系統(tǒng)還設置系統(tǒng)內循環(huán)旁路、陽床旁路。筆者對核電站凝結水精處理系統(tǒng)的各旁路系統(tǒng)進行詳細分析。
1凝結水精處理系統(tǒng)主旁路
如圖1所示,火電廠的凝結水精處理系統(tǒng)直接串聯(lián)在凝結水主回路中,再設置含閥門組的旁路系統(tǒng)。這種連接方式可能存在的風險是凝結水精處理系統(tǒng)發(fā)生故障或操作失誤停運時,旁路閥錯誤關閉,造成凝結水斷流,釀成嚴重事故,此類故障在火電廠的運行中已有發(fā)生[2],如同類事故發(fā)生在核電站將引發(fā)嚴重后果。核電站的凝結水精處理系統(tǒng)一般采用中壓旁流式精處理系統(tǒng),見圖2。
圖2核電站凝結水精處理系統(tǒng)旁路示意
凝結水精處理系統(tǒng)是主凝結水管路的旁路裝置。凝結水主回路上沒有設旁路隔離閥和其他裝置,為使凝結水流經(jīng)凝結水精處理裝置,系統(tǒng)設置了升壓泵作為系統(tǒng)運行動力。
即凝結水泵輸出的凝結水,如不需處理則直接通過凝結水精處理主旁路流至低壓加熱器;當需要對凝結水進行處理時,如凝結水精處理設備處于熱備用狀態(tài),則只需啟動系統(tǒng)內的升壓泵及打開相應閥門,精處理裝置即可對主凝結水泵來凝結水進行凈化處理,處理后的凝結水流入低壓加熱器等后續(xù)設備。
為保證全部凝結水得到處理,須考慮有5%~10%處理好的凈凝結水從主凝結水管回流,隨未經(jīng)處理的凝結水進入精處理裝置的入口母管,因此凝結水精處理設備的處理水量也應較凝結水量多5%~10%。
機組運行時,凝結水精處理系統(tǒng)啟停、故障等對二回路影響很小,甚至在凝結水精處理系統(tǒng)內發(fā)生破口等事故時,也可簡單關閉凝結水精處理系統(tǒng)的進出口母管閥門,使其與二回路系統(tǒng)完全隔離,讓凝結水直接通過旁路流至下游系統(tǒng),使二回路供水可靠性不受設備故障的影響,確保不會出現(xiàn)因凝結水精處理系統(tǒng)問題而導致二回路凝結水斷流事故。
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