曾衛(wèi)新 黃 強
(中核核電運行管理有限公司,浙江 海鹽314300)
2014年8月,某核電廠二號機組凝汽器循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的一個二次濾網(wǎng)2CRF501FI故障(一臺機組共有6個),需要檢修,電廠將2CRF501FI對應的凝汽器2CEX101CS的A列隔離(每一個凝汽器均有A、B兩列循環(huán)冷卻水),最后將汽機負荷從滿功率650MW降至630MW運行。2CRF501FI檢修結束解除隔離投運后,又升負荷至滿功率650MW運行。本文通過比較檢修過程前后機組相關運行參數(shù)的變化,分析隔離凝汽器1/6的循環(huán)冷卻水后對機組重要參數(shù)及效率的影響。
(1)2CEX101CS的A列隔離時:
方法一:直接計算效率
主控室顯示機組總熱功率為:Pth=1873.425MW
主控室顯示的機組電功率為:W=630MW
則效率:ηpl=ηb·ηp·ηt·ηoi·ηm·ηg=W/Pth=630/1873.425=33.63%
其中:ηpl:發(fā)電廠總熱效率;
ηb:設備熱效率,壓水堆核電廠一般為0.98~0.99;
ηp:管道熱效率,一般為0.98~0.99;
ηt:理論熱力循環(huán)效率,一般為0.4~0.5;
ηoi:汽機相對內效率,一般為0.85~0.87;
ηm:汽機組機械效率,一般為0.95~0.99;
ηg:發(fā)電機效率,一般為0.98~0.99。
方法二:由熱力參數(shù)校核計算效率(參數(shù)見表1)
Pth=Q*(h1-h0)
其中:Q=3793.61 t/h
查焓熵圖可得:h0=1001.79 kJ/kg;h1=2771.71 kJ/kg
則:Pth=Q*(h1-h0)=3793.61*1000÷3600*(2771.71-1001.79)=1865107.281kW=1865.11MW
則:ηpl=W/Pth=630/1865.11=33.77%
兩次計算結果的效率偏差很小,校驗合格。
(2)2CEX101CS的A列解除隔離投運且電功率恢復650MW后:
方法一:直接計算效率
主控室顯示機組總熱功率為:Pth=1864.953MW,
主控室顯示的機組電功率為:W=650MW
則效率:ηpl=ηb·ηp·ηt·ηoi·ηm·ηg=W/Pth=650/1864.953=34.85%
方法二:由熱力參數(shù)校核計算效率
Pth’=Q’*(h1’-h0’)
其中:Q’=3770.17 t/h
查焓熵圖得:h0’=999.52 kJ/kg;h1’=2771.34 kJ/kg
則:Pth’=Q’*(h1’-h0’)
=3770.17*1000÷3600*(2771.34-999.52)
=1855563.5kW=1855.56MW
則:ηpl=W/Pth’=650/1855.56=35.03%
兩次計算結果的效率偏差很小,校驗合格。
經(jīng)過對2CEX101CS的A列隔離時與解除隔離后的相關重要參數(shù)的采集匯總及換算,將這些參數(shù)匯總在表一中。
由表中參數(shù)對比,可以看出:
新蒸汽的參數(shù)變化不大,焓值隔離解除前后分別為:h1=2771.71 kJ/kg,h1’=2771.34 kJ/kg;蒸汽流量變化不大,相差僅33t/h。
主給水參數(shù)變化不大,溫度隔離解除前后分別為:232.53℃和231.8℃;流量隔離前后相差105 t/h左右。
表1 凝汽器1/6循環(huán)冷卻水隔離和投運的主要運行參數(shù)
高壓缸各進排汽及抽氣的參數(shù)也變化不大;查其焓熵圖,則焓的變化也很小。
凝結水進入除氧器的流量隔離解除前后分別為:2460.23m3/h和2449.6m3/h,相差僅為10m3/h左右。
凝汽器參數(shù)變化:
1)隔離解除前凝汽器參數(shù)為:
壓力 P1=0.01134MPa.a
溫度 T1=48.29℃
比焓 H1=202.18 kJ/kg
比熵 S1=0.6816 kJ/(kg.℃)
比容 V1=0.0010114m3/kg
干度 X1=0.0000
2)隔離解除投運后凝汽器參數(shù)為:
壓力 P2=0.00854MPa.a
溫度 T2=42.75℃
比焓 H2=179.05 kJ/kg
比熵 S2=0.6090 kJ/(kg.℃)
比容 V2=0.0010090m3/kg
干度 X2=0.0000
其△H=23.13 kJ/kg,相當于隔離凝汽器1/6循環(huán)冷卻水后每千克蒸汽的做功能力減小了23.13 kJ/kg。
綜合以上參數(shù)對比可以看出,隔離凝汽器1/6循環(huán)冷卻水后對除氧器、高加、主給水和主蒸汽等的參數(shù)影響甚微,因此高壓缸內部做功效率、高加的傳熱效率、除氧器除氧加熱效率變化其實都很小,導致機組效率下降、功率降低的主要影響因素在低壓缸和凝汽器。
綜合效率計算和二回路各環(huán)節(jié)的參數(shù)計算對比,可知,該電廠二號機組的汽輪機組在隔離凝汽器1/6循環(huán)冷卻水的情況下能穩(wěn)定運行,其效率稍有降低(大約降低1.2%)。但整個變化過程中,對高壓缸內部做功效率、高加的傳熱效率、除氧器除氧加熱效率影響極其微?。ɑ旧峡梢院雎裕?,而主要的參數(shù)變化在低壓缸的5、6級后抽汽量、凝汽器的排汽壓力和最終的冷凝溫度,這些參數(shù)的變化才是導致機組效率下降的根本原因所在。