臺山核電站凝汽器膠球清洗裝置系統(tǒng)工作原理與膠球清洗設(shè)備特點

臺山EPR1700核電站凝汽器膠球清洗裝置系統(tǒng)的工作原理、設(shè)備特點、技術(shù)可行性分析、經(jīng)濟可行性分析以及風險分析，證明了膠球清洗系統(tǒng)的設(shè)計是可行的，可以達到提高經(jīng)濟效益的目的。凝汽器是核電站中凝汽式汽輪機設(shè)備的一個重要組成部分，其工作狀態(tài)的好壞直接影響到汽輪發(fā)電機組的熱經(jīng)濟性和可靠性。如果凝汽器鈦管結(jié)垢，會導致機組真空度惡化，機組出力下降。安裝膠球清洗系統(tǒng)，可以保證機組在運行時凝汽器的清潔度、換熱效率，維持凝汽器的真空度，延長鈦管使用壽命，提高經(jīng)濟效益。臺山核電站工程是三代機組，采用EPR1700技術(shù)路線，建設(shè)2臺1750MW核電機組，每臺機組配置3個凝汽器，每個凝汽器配置兩套膠球清洗系統(tǒng)，每套裝置獨立運行。

膠球清洗工作原理

將膠球裝入裝球室內(nèi)，通過膠球輸送泵送入凝汽器循環(huán)冷卻水進水管內(nèi)，球隨水流進入凝汽器進水室，擴散后膠球均勻地分布進入鈦管，并被擠壓通過鈦管達到凝汽器的后水室，在這個過程中對鈦管進行擦洗，使管內(nèi)壁污垢隨水流帶出。隨后膠球被循環(huán)水出水管上安裝的收球網(wǎng)收集分離出來，通過收球網(wǎng)兩側(cè)出球管道，經(jīng)膠球泵匯集到裝球室。如此循環(huán)往復對凝汽器鈦管實現(xiàn)連續(xù)清洗。

膠球清洗系統(tǒng)流程圖

圖1

膠球清洗設(shè)備特點

該膠球清洗系統(tǒng)主要由收球網(wǎng)、膠球泵、裝球室、二次濾網(wǎng)、膠球、分匯器、注球管道以及控制柜等組成。

3.1膠球清洗收球網(wǎng)

安裝于凝汽器循環(huán)冷卻水管路的出水管段上，它的作用是將經(jīng)過的膠球從循環(huán)冷卻水中分離出來，回收再循環(huán)。臺山核電站凝汽器循環(huán)冷卻水管路的出水管是DN2800、襯膠5mm的管道，所以收球網(wǎng)也采用的相同規(guī)格，并且立式布置，法蘭連接。正常工作時，收球網(wǎng)的水阻為2.7kpa。當水阻達到4.2kpa,系統(tǒng)會自動收球，然后進行反沖洗動作。當水阻達到5.Okpa,系統(tǒng)就報警，操作人員需要手動打開收球網(wǎng)，對其進行清洗。

3.2膠球清洗膠球泵

臺山核電站的膠球泵布置在-13.700m標高層上，它的作用是使膠球從收球網(wǎng)中重新進入凝汽器。膠球泵的流量是28~43.3t/h,泵的揚程是12mH20o采用寬流道、低轉(zhuǎn)速的用膠球泵，既能提供足夠動力又避免損傷膠球，特別適合連續(xù)運行O3.3裝球室

臺山核電站的裝球室布置在-13.700m標高層上，它的作用是加球、收球、換球以及觀察膠球運行情況。形式是立式筒型。

3.4膠球清洗二次濾網(wǎng)

安裝于凝汽器循環(huán)冷卻水管路的進水管段上，除去可能堵塞凝汽器管子的雜質(zhì)。臺山核電站的注球管連接到二次濾網(wǎng)殼體上面。

3.5膠球清洗膠球

在設(shè)計工況下，使用球的濕態(tài)直徑比凝汽器鈦管內(nèi)徑大lmm~2mm,且濕態(tài)比重和水相近。數(shù)量為凝汽器進水室管道數(shù)的10%左右。膠球須在水中保持良好的物理性能，保證長期浸泡不膨脹變形，以免堵塞或無法進入冷凝管。并且嚴格控制膠球的密度，保證膠球在水室垂直面上均勻分布，避免膠球飄浮于水面或沉入水室底部，影響清洗效果和收球率。正確選擇膠球，可以確保不損傷管壁。臺山核電站的膠球直徑為21mm,運行壽命為4周。

3.6膠球清洗分匯器

臺山核電站的分匯器規(guī)格為DN80/80/80,每套清洗設(shè)備有4個分匯器。

3.7膠球清洗注球管道

臺山核電站的注球管道規(guī)格為DN80,每個二次濾網(wǎng)上連接4根注球管。這樣可以保證膠球的均勻分布，提高擦洗效果。

3.8膠球清洗控制柜

臺山核電站為了保證每套凝汽器膠球清洗裝置系統(tǒng)均能可靠獨立運行，每套膠球清洗系統(tǒng)均配置了一套獨立的就地控制柜系統(tǒng)。控制柜是膠球清洗系統(tǒng)中關(guān)鍵部件，關(guān)系到整個系統(tǒng)能否安全穩(wěn)定地運行。