臺山核電站凝汽器膠球清洗裝置系統工作原理與膠球清洗設備特點

臺山EPR1700核電站凝汽器膠球清洗裝置系統的工作原理、設備特點、技術可行性分析、經濟可行性分析以及風險分析，證明了膠球清洗系統的設計是可行的，可以達到提高經濟效益的目的。凝汽器是核電站中凝汽式汽輪機設備的一個重要組成部分，其工作狀態的好壞直接影響到汽輪發電機組的熱經濟性和可靠性。如果凝汽器鈦管結垢，會導致機組真空度惡化，機組出力下降。安裝膠球清洗系統，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，提高經濟效益。臺山核電站工程是三代機組，采用EPR1700技術路線，建設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，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，通過膠球輸送泵送入凝汽器循環冷卻水進水管內，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，使管內壁污垢隨水流帶出。隨后膠球被循環水出水管上安裝的收球網收集分離出來，通過收球網兩側出球管道，經膠球泵匯集到裝球室。如此循環往復對凝汽器鈦管實現連續清洗。

膠球清洗系統流程圖

圖1

膠球清洗設備特點

該膠球清洗系統主要由收球網、膠球泵、裝球室、二次濾網、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

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

安裝于凝汽器循環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。臺山核電站的注球管連接到二次濾網殼體上面。

3.5膠球清洗膠球

在設計工況下，使用球的濕態直徑比凝汽器鈦管內徑大lmm~2mm,且濕態比重和水相近。數量為凝汽器進水室管道數的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格為DN80/80/80,每套清洗設備有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格為DN80,每個二次濾網上連接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均能可靠獨立運行，每套膠球清洗系統均配置了一套獨立的就地控制柜系統。控制柜是膠球清洗系統中關鍵部件，關系到整個系統能否安全穩定地運行。