臺(tái)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(diǎn)

臺(tái)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(diǎn)、技術(shù)可行性分析、經(jīng)濟(jì)可行性分析以及風(fēng)險(xiǎn)分析，證明了膠球清洗系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是可行的，可以達(dá)到提高經(jīng)濟(jì)效益的目的。凝汽器是核電站中凝汽式汽輪機(jī)設(shè)備的一個(gè)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(jī)組的熱經(jīng)濟(jì)性和可靠性。如果凝汽器鈦管結(jié)垢，會(huì)導(dǎo)致機(jī)組真空度惡化，機(jī)組出力下降。安裝膠球清洗系統(tǒng)，可以保證機(jī)組在運(yùn)行時(shí)凝汽器的清潔度、換熱效率，維持凝汽器的真空度，延長(zhǎng)鈦管使用壽命，提高經(jīng)濟(jì)效益。臺(tái)山核電站工程是三代機(jī)組，采用EPR1700技術(shù)路線，建設(shè)2臺(tái)1750MW核電機(jī)組，每臺(tái)機(jī)組配置3個(gè)凝汽器，每個(gè)凝汽器配置兩套膠球清洗系統(tǒng)，每套裝置獨(dú)立運(yùn)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(jìn)水管內(nèi)，球隨水流進(jìn)入凝汽器進(jìn)水室，擴(kuò)散后膠球均勻地分布進(jìn)入鈦管，并被擠壓通過鈦管達(dá)到凝汽器的后水室，在這個(gè)過程中對(duì)鈦管進(jìn)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(lái)，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(fù)對(duì)凝汽器鈦管實(shí)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(diǎn)

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(lái)，回收再循環(huán)。臺(tái)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(shí)，收球網(wǎng)的水阻為2.7kpa。當(dāng)水阻達(dá)到4.2kpa,系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)收球，然后進(jìn)行反沖洗動(dòng)作。當(dāng)水阻達(dá)到5.Okpa,系統(tǒng)就報(bào)警，操作人員需要手動(dòng)打開收球網(wǎng)，對(duì)其進(jìn)行清洗。

3.2膠球清洗膠球泵

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

臺(tái)山核電站的裝球室布置在-13.700m標(biāo)高層上，它的作用是加球、收球、換球以及觀察膠球運(yùn)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(jìn)水管段上，除去可能堵塞凝汽器管子的雜質(zhì)。臺(tái)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(jì)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(jìn)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(zhǎng)期浸泡不膨脹變形，以免堵塞或無(wú)法進(jìn)入冷凝管。并且嚴(yán)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(tái)山核電站的膠球直徑為21mm,運(yùn)行壽命為4周。

3.6膠球清洗分匯器

臺(tái)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(gè)分匯器。

3.7膠球清洗注球管道

臺(tái)山核電站的注球管道規(guī)格為DN80,每個(gè)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(tái)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(dú)立運(yùn)行，每套膠球清洗系統(tǒng)均配置了一套獨(dú)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(gè)系統(tǒng)能否安全穩(wěn)定地運(yùn)行。