核电厂主给水泵滤网清洗隔离冷却方法的改进

1 引言

核电厂功率运行时，二回路水中不可避免的存在各种杂质，随着截留的杂质越来越多，主给水泵滤网压差也会越来越高，通流能力逐渐下降。因此，一段时间后就需要对滤网进行清洗。如何保证设备安全隔离、减少冷却时间和保证人员安全成为重点研究的内容。本文根据隔离冷却的控制方法不同进行分析，提出一种改进和优化的隔离冷却方法。

主给水泵滤网内是二回路近200℃的高温高压水，清洗前必须进行隔离冷却。结合目前使用的《满功率运行时更换主给水泵滤网的操作细则》文件对照主给水泵系统的运行程序，发现在运行程序的特殊运行章节里有“在给水泵停运后，要冷却过滤器和水泵，首先要关闭泵入口和出口隔离阀，然后开启来自凝汽器的冷却供水阀。这样就用来自凝汽器的低温水，流经水泵，通过再循环管线进入除氧器来冷却过滤器和水泵，冷却管线的尺寸是按照不超过冷却速率来决定的”的描述，下面对照原有隔离冷却方法分析参考程序中提到的冷却方式进行优化的可行性。

2 主给水泵滤网清洗隔离冷却方法简介

2.1 目前执行的隔离冷却方法

隔离降压：实施隔离后 (主给水泵的动力源和给水回路隔离)，凝汽器冷却水供水阀待冷却完毕再隔离，全开远离玻泡的疏水阀，调节开启玻泡附近的疏水阀，根据现场实际情况调整阀门开度，防人员烫伤，防止消防探测系统玻泡破碎造成消防水误喷。

此时不能开启滤网底部疏水阀，因为：①滤网底部疏水阀是系统最低点，如果打开将会使系统内部分管道逐渐排空，冷却时冷水直接接触热管壁，管壁所受应力将比有热水时大的多。②为下一步达到系统快速、良好的冷却效果做好准备。本步操作也可叫做降压，因为打开疏水阀后，压力迅速下降而温度下降慢，所以热水迅速汽化，排出来的大部分都是蒸汽，而滤网底部疏水阀又处于关闭状态。开启排气阀，根据现场有无受影响的系统或设备来调整阀门开度。

冷却及排空：降压时控制好降压时间和前置泵入口压力。这步很关键，降压时间短，内部就有大量的汽化汽，冷水进入后，就要经过冷却水和汽两个换热过程；降压时间长，将内部的汽化汽放掉后，就只有冷却水的换热过程了，实际总的时间更短。当前置泵入口压力指示降为4bar时，适当开启凝汽器冷却水供水阀向给水泵充水冷却。冷却过程中不打开滤网底部疏水阀进行排水，因为冷、热水混合时冷水在底部，如果打开此阀门排掉的大部分都是冷水，影响冷却效果，这两个阀门关闭就能保证管道内充满水后，从排气点（通过打开排气阀）排出的一直是热水，使充进的冷水达到充分冷却的效果。

因凝汽器供水压力大于20bar而给水泵低压段和入口管道压力不能超过12bar。充水冷却过程中，要特别注意监视前置泵入口压力指示和现场排水的情况，防止因充水冷却流量过大或疏水不畅，造成给水泵的超压。当压力不上升且排水温度有所下降时，适当开大凝汽器冷却水供水阀和疏水阀。若压力上升，关小凝汽器冷却水供水阀。

维持上述状态，根据现场排水和排气温度，将凝汽器冷却水供水阀逐渐开大。当疏水阀出口由蒸汽变为汽水混合，直到排出全是水后关小疏水阀，使凝汽器冷却水供水阀进水量与疏水阀排水量保持一致，防止给水泵超压。当测得管道内水温接近凝汽器水温时，滤网的冷却结束。关闭并隔离凝汽器冷却水供水阀，开启滤网底部的疏水阀对滤网进行排水，待系统内部的水排完后，就可以由维修部门来执行滤网的更换或清洗。

2.2 优化改进后隔离冷却方法

隔离：主给水泵停运后，先关闭出口阀，然后关闭入口阀，再关闭跨接管线返回除氧器的隔离阀采用双重隔离。不同点在于：对连接到除氧器水箱上的泵再循环管线保持开启待冷却完毕再实施隔离，同时凝汽器冷却水供水阀的隔离待冷却完毕再实施。

冷却：调节开启凝汽器冷却供水阀。这样就用来自凝汽器的水，流经水泵，通过再循环管线进入除氧器来冷却过滤器和水泵，冷却管线的尺寸是按照不超过冷却速率来决定的。凝汽器冷却供水阀调节开启的速率及最大开度根据前置泵入口压力表指示不超过10bar控制，根据程序描述及现场管道实际大小凝汽器冷却供水阀可以全开。当从测得管道内的水温接近凝汽器的水温时，主给水泵滤网的冷却结束。冷却结束后隔离凝汽器冷却供水阀及泵再循环管线。

排空：通过打开排气阀及泵、滤网的疏水阀进行排水，检查确认滤网底部的疏水阀处排水是冷的并测量滤网端盖温度接近凝汽器水温，达到开工要求。

3 优化后的方法与原有方法比较

优点：没有高温水排放，人员烫伤和消防探测系统玻泡破碎造成消防水误喷风险大大降低。冷却过程中凝汽器冷却供水阀可以全开，冷却时间缩短。冷却过程中保持循环管线开启返回除氧器，主给水泵超压风险降低。缺点：冷却过程中有少量冷水进入除氧器，对除氧器压力有一定影响，影响程度可接受。

4 结论

新的隔离冷却方法有程序依据；与原有隔离冷却方法比较有明显优点；因此主给水泵滤网清洗隔离冷却可以使用此改进方法：用凝汽器水经过再循环管线返回除氧器的冷却方法。