韓亞鐸

（中核核電運(yùn)行管理有限公司，浙江 嘉興314300）

1 高加緊急疏水閥的作用

為了提高熱力系統(tǒng)循環(huán)效率，電廠設(shè)置了6級加熱器，其中高壓加熱器3級，低壓加熱器3級。加熱器水位控制實(shí)質(zhì)是加熱器疏水的水位控制?？刂剖杷哪康囊环矫媸潜ＷC傳熱效果，另一方面是防止疏水經(jīng)抽汽管進(jìn)入汽機(jī)。

加熱器的正常疏水采用“逐級自流”方式，加熱器水位由各自正常疏水管線上的氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)，正常疏水閥為氣開閥。加熱器的緊急疏水均直接進(jìn)入凝汽器，各條緊急疏水管線上均設(shè)有一只氣動(dòng)緊急疏水調(diào)節(jié)閥，控制方式同樣采用“DCS”控制，緊急疏水閥為氣關(guān)閥。正常疏水閥和緊急疏水閥水位控制采取重疊控制，水位整定值在各自的PLC控制儀上設(shè)定，緊急疏水閥的水位整定值比正常疏水閥的整定值高，保證疏水在水位正常時(shí)進(jìn)入下一級加熱器。

正常疏水閥和緊急疏水閥除了通過DCS控制儀對加熱器水位進(jìn)行調(diào)節(jié)控制外，還在緊急水位時(shí)接受邏輯信號(hào)，通過閥門氣源上的電磁閥將閥門放氣來實(shí)現(xiàn)快開或快關(guān)。出現(xiàn)緊急水位時(shí)，邏輯量信號(hào)使正常疏水閥失氣關(guān)閉，避免大量疏水進(jìn)入下一級加熱器造成下一級加熱器出現(xiàn)緊急水位，該邏輯量信號(hào)同時(shí)使緊急疏水閥失氣開啟，將疏水排入凝汽器。

2 疏水閥開啟時(shí)瞬態(tài)分析

2.1 正常疏水閥開啟時(shí)瞬態(tài)分析

2018年9月22日，某核電廠4號(hào)主控觸發(fā)5A高加水位異常報(bào)警。后經(jīng)分析發(fā)現(xiàn)4AHP031VL（6A高加正常疏水閥）定位器異常，導(dǎo)致4AHP031VL突然波動(dòng)開大，同時(shí)閥門填料處往外噴水，5A高加液位高高，緊急疏水閥4AHP037VL開啟，機(jī)組效率變差，機(jī)組降功率10 MW（先從660 MW降至655 MW，后因6A疏水切換至凝汽器過程中，機(jī)組效率繼續(xù)變差再降5 MW），整個(gè)過程中，控制系統(tǒng)響應(yīng)正常。

處理過程：

（1）在DCS中立即將4AHP031VL至手動(dòng)，調(diào)節(jié)其開度并維持6A高加液位至正常液位；

（2）機(jī)組熱效率變差，以核功率、熱功率、調(diào)門開度不超限為原則緊急降功率至655 MW；

（3）手動(dòng)調(diào)節(jié)4GSS132VL開度維持GSS A列分離器液位至正常值；

（4）主控將高加6A疏水緩慢由高加切至凝汽器；

（5）高加6A疏水切換過程中，為控制核功率、熱功率、調(diào)門開度不超限，繼續(xù)降功率至650 MW；

（6）高加6A疏水切換過程中，暫停了16 min，有效避免了4ABP002MPD流量達(dá)到2800 t/h，導(dǎo)致CEX026 VL切手動(dòng)及CEX備用泵啟動(dòng)瞬態(tài)；

當(dāng)正常疏水閥異常開啟時(shí)其瞬態(tài)序列如下：

（1）4AHP031VL（6A高加正常疏水閥）開度異常由62%突開至80%；

（2）5A高加水位上升，并觸發(fā)4AHP002AA（5號(hào)高加水位高/低）、4AHP009AA（5號(hào)高加水位高高）報(bào)警；

（3）5A高加殼側(cè)壓力升高，導(dǎo)致MSRA分離器疏水不暢，流量下降，進(jìn)而導(dǎo)致分離器A疏水箱液位高、高高報(bào)警觸發(fā)；

（4）隨后5A高加緊急疏水閥超馳打開，5A高加水位下降；

（5）由于5A正常疏水量的減少，導(dǎo)致除氧器液位下降，壓力下降，進(jìn)而導(dǎo)致汽機(jī)至除氧器抽氣量增加，汽機(jī)做功蒸汽減少，電功率下降；隨后調(diào)門開度自動(dòng)開大（最高57.6%），電功率逐步恢復(fù)；

（6）由于機(jī)組熱效率變差，以核功率、熱功率、調(diào)門開度不超限為原則，主控緊急降功率。

（7）整個(gè)控制過程中，除氧器、凝汽器水位及控制系統(tǒng)響應(yīng)正常。

由于6A高加緊急疏水閥液位整定值離高加解列定值較近，主控將4AHP033VL整定值調(diào)整至414.5 mm；手動(dòng)開小4AHP031VL（6A高加正常疏水閥），除氧器液位逐步下降；6A高加緊急疏水閥（4AHP033VL）逐步開大，去凝汽器的水量逐步增多，凝汽器液位逐步上升，機(jī)組效率下降。由于機(jī)組熱效率變差，以核功率、熱功率、調(diào)門開度不超限為原則，主控進(jìn)一步降功率。隨著除氧液位下降，4CEX026VL逐步開大，3號(hào)低加進(jìn)除氧器的水量上升（4ABP002MPD），由于4ABP002MPD流量至2 800 t/h時(shí)將觸發(fā)CEX備用泵啟動(dòng)，凝泵出口壓力升高導(dǎo)致4ABP002MPD超量程（超過3000T/H，顯示壞點(diǎn)）。同時(shí)4ABP002MPD是除氧器三沖量調(diào)節(jié)信號(hào)之一，4CEX026VL在DCS軟操中出現(xiàn)輸入壞點(diǎn)，軟操由自動(dòng)切為手動(dòng)控制，致使該閥門固定在當(dāng)前開度，不利于機(jī)組狀態(tài)控制。保守決策，主控在4ABP002MPD達(dá)到2 700 t/h，暫停6A高加疏水切換，直至除氧器水位回升至2 100 mm以上，4ABP002MPD流量有明顯下降趨勢后才重新恢復(fù)切換操作。整個(gè)過程中4ABP002MPD最高到2 782 t/h，有效避免了上述瞬態(tài)的發(fā)生。

2.2 緊急疏水閥開啟時(shí)瞬態(tài)分析

2018年5月16日15：52，某電廠3號(hào)主控觸發(fā)NO.5高加水位高低，3AHP037VL（5A高加緊急疏水閥）電磁閥失電故障全開，3ADG013VL（5A高加正常疏水閥）自動(dòng)全關(guān)，5A高加液位降至270 mm。機(jī)組熱效率變差降功率至646 MW。5A高加液位290 mm，3AHP037VL閥位反饋100%，要求輸出開度為0%，正常疏水閥ADG013VL從57%逐漸自動(dòng)關(guān)小到0%開度。3AHP037VL在DCS中無法操作；就地檢查該閥門氣壓正常，閥門開度為全開，電磁閥的溫度38℃明顯比3AHP038VL電磁閥溫度55～60℃低。

根據(jù)以上現(xiàn)象運(yùn)行人員立即執(zhí)行以下措施：5A高加水位低至270 mm，3AHP037VL故障全開，就地手動(dòng)將3AHP039VL關(guān)小至2個(gè)螺紋開度，5A高加液位在270～300 mm波動(dòng)；機(jī)組熱效率變差，以核功率、熱功率不超限為原則緊急降功率至646 MW；除氧器液位降到低報(bào)，凝汽器液位漲到高報(bào)，手動(dòng)調(diào)節(jié)3CEX026VL至液位穩(wěn)定后置自動(dòng)；ABP002MPD超流量（大于等于2 800 t/h）導(dǎo)致備用泵3CEX002PO啟動(dòng)。經(jīng)過風(fēng)險(xiǎn)分析討論后，在閉鎖5/6/7A高加液位三高后，全關(guān)3AHP039VL，手動(dòng)開啟3ADG013VL至5A高加液位穩(wěn)定后放自動(dòng)調(diào)節(jié)。5A高加回水至除氧器，熱效率變好重新升至滿功率。

在5A高加疏水切換至凝汽器的整個(gè)故障過程中，除氧器液位先是一直下降，由于3CEX026VL自動(dòng)開大，導(dǎo)致3ABP002MPD超流量2 800 T/H，根據(jù)邏輯啟動(dòng)備用的3CEX002PO，而不是凝泵出口壓力低啟動(dòng)。CEX超流量啟備用泵之前凝泵出口母管壓力最低只到1.29 MPa，備用泵啟動(dòng)定值1.1 MPa。CEX備用泵啟動(dòng)，凝泵出口壓力升高導(dǎo)致3ABP002MPD超量程（超過3 000 t/h）。3ABP002MPD是除氧器三沖量調(diào)節(jié)信號(hào)之一，當(dāng)該流量表超量程后使DCS軟操中出現(xiàn)輸入壞點(diǎn)，聯(lián)鎖軟操由自動(dòng)切為手動(dòng)，致使該閥門固定在當(dāng)前開度。

原因分析：閥門定位器溫度較高，定位器因長期高溫烘烤，加速定位器密封圈老化及定位器主板部分控制壓力模塊的電子元器件性能下降或故障，導(dǎo)致閥門調(diào)節(jié)異常；閥門填料運(yùn)行至今未更換過，長時(shí)間運(yùn)行磨損、老化，最終在閥門突然大幅度動(dòng)作時(shí)，導(dǎo)致被拉毛，出現(xiàn)較大泄漏。

2.3 緊急疏水閥開啟時(shí)除氧器液位異常瞬態(tài)分析

2018年5月16日，3AHP037VL（5A高加緊急疏水閥）電磁閥失電故障全開，去除氧器正常疏水閥3ADG013VL自動(dòng)全關(guān)，機(jī)組瞬態(tài)過程中，出現(xiàn)3CEX026/042VL軟操切手動(dòng)，硬操器在自動(dòng)，且無法自動(dòng)調(diào)節(jié)；除氧器液位自動(dòng)控制過程一直無法保持水位穩(wěn)定。

3AHP037VL電磁閥失電全開的故障期間，CEX備用泵啟動(dòng)以后，3CEX026VL自動(dòng)調(diào)節(jié)失效，輸出固定在當(dāng)前54%開度，硬操器3CEX026、042RC顯示在自動(dòng)狀態(tài)，原因?yàn)槌跗魉唤档停?CEX026VL自動(dòng)調(diào)節(jié)開大，當(dāng)3ABP002MPD流量增加達(dá)到2800T/H，CEX備用泵啟動(dòng)，凝泵出口壓力升高導(dǎo)致3ABP002MPD超量程。3ABP002MPD是除氧器三沖量調(diào)節(jié)信號(hào)之一，3CEX026VL在DCS軟操中出現(xiàn)輸入壞點(diǎn)，軟操由自動(dòng)切為手動(dòng)控制，致使該閥門固定在當(dāng)前開度。DCS軟操手自動(dòng)優(yōu)先于硬操手自動(dòng)。也就是說，必須DCS軟操在自動(dòng)位置，硬操才是可用的。根據(jù)無擾切換要求，自動(dòng)退手動(dòng)時(shí)都是保持之前的閥位。

根據(jù)以上現(xiàn)象滿功率運(yùn)行，5號(hào)高加一列緊急疏水閥突開，如果CEX備用泵未啟動(dòng)，ADG001BA液位會(huì)持續(xù)下降，此時(shí)CEX備用泵到定值未自動(dòng)啟動(dòng)，則需要手動(dòng)啟泵，確保凝結(jié)水流量供應(yīng)。CEX備用泵啟動(dòng)，由于CEX流量接近達(dá)到2800 t/h，除氧器水位無法自動(dòng)調(diào)節(jié)穩(wěn)定在整定值，期間不要放自動(dòng)，一直手動(dòng)調(diào)節(jié)；失去高加給水，除氧器水位自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)基礎(chǔ)：失去1列高加疏水對應(yīng)90%功率以下，失去兩列高加疏水，對應(yīng)75%功率以下。否則，除氧器手動(dòng)控制。

3 疏水閥開啟時(shí)應(yīng)對策略

3.1 正常疏水閥開啟時(shí)應(yīng)對策略

機(jī)組正常運(yùn)行期間如果高加正常疏水閥異常開啟，首先根據(jù)核功率、熱功率、調(diào)門不超限的原則下控制機(jī)組狀態(tài)；然后根據(jù)將正常疏水閥置于手動(dòng)控制水位。由于4ABP002MPD流量至2800 t/h時(shí)會(huì)觸發(fā)CEX備用泵啟動(dòng)，進(jìn)而導(dǎo)致4ABP002MPD超量程（超過3000 t/h，顯示壞點(diǎn)）。同時(shí)4ABP002MPD是除氧器三沖量調(diào)節(jié)信號(hào)之一，4CEX026VL在DCS軟操中出現(xiàn)輸入壞點(diǎn)，軟操由自動(dòng)切為手動(dòng)控制，閥門固定在當(dāng)前開度。因此時(shí)高加6A水位在手動(dòng)控制，若除氧器水位控制再切至手動(dòng)，將使機(jī)組控制復(fù)雜化，不利于機(jī)組狀態(tài)的控制，因此在疏水切換過程中需加強(qiáng)監(jiān)視除氧器、凝汽器液位及4ABP002MPD的流量，在高加水位已經(jīng)調(diào)節(jié)穩(wěn)定的前提下，必要時(shí)可放緩或暫停疏水切換，機(jī)組狀態(tài)穩(wěn)定后在查找故障原因。

3.2 緊急疏水閥開啟時(shí)應(yīng)對策略

正常運(yùn)行期間高加緊急疏水閥開啟時(shí)應(yīng)集中精力去維持機(jī)組的穩(wěn)定，不要首先去查找高加緊急疏水閥全開的原因，此時(shí)應(yīng)盡快手動(dòng)控制高加去冷凝器緊急疏水的流量，維持高加水位的穩(wěn)定。要盡快降功率避免反應(yīng)堆超功率，關(guān)注汽輪機(jī)調(diào)門開度、核功率、D棒棒位的變化。重點(diǎn)關(guān)注ADG水位、冷凝器水位、CEX 026 VL開度、CEX泵備用啟動(dòng)運(yùn)行情況，防止ADG液位過低導(dǎo)致APA泵跳泵或是ADG液位過高導(dǎo)致汽輪機(jī)進(jìn)水。當(dāng)核功率和調(diào)門開度恢復(fù)到正常限值內(nèi)，并且ADG水位和冷凝器水位穩(wěn)定后，再查找高加緊急疏水閥故障開啟原因并恢復(fù)至初始狀態(tài)。

4 改進(jìn)措施

根據(jù)正常疏水閥異常開啟原因進(jìn)行如下改進(jìn)：

（1）根據(jù)定位器歷史更換記錄清單并結(jié)合調(diào)門試驗(yàn)、機(jī)組調(diào)峰安排,制定實(shí)施DVC6200定位器更換策略；

（2）推動(dòng)D307/407 DVC6200定位器及擺臂式限位開關(guān)技改：包括4AHP024

合川市| 长武县| 方正县| 开阳县| 沙湾县| 定日县| 荥经县| 固始县| 顺昌县| 专栏| 石阡县| 武义县| 都江堰市| 从化市| 科技| 连城县| 浪卡子县| 亳州市| 尼木县| 新绛县| 高青县| 伊宁市| 景宁| 松江区| 五大连池市| 沐川县| 扶沟县| 黎城县| 阿克苏市| 乌苏市| 宣恩县| 二连浩特市| 额尔古纳市| 怀来县| 黄平县| 建平县| 宁乡县| 霍城县| 和龙市| 灵宝市| 宁陕县|