凝汽器失去1/6循环冷却水对机组的影响

曾卫新 黄 强

（中核核电运行管理有限公司，浙江 海盐314300）

2014年8月，某核电厂二号机组凝汽器循环冷却水系统的一个二次滤网2CRF501FI故障（一台机组共有6个），需要检修，电厂将2CRF501FI对应的凝汽器2CEX101CS的A列隔离（每一个凝汽器均有A、B两列循环冷却水），最后将汽机负荷从满功率650MW降至630MW运行。2CRF501FI检修结束解除隔离投运后，又升负荷至满功率650MW运行。本文通过比较检修过程前后机组相关运行参数的变化，分析隔离凝汽器1/6的循环冷却水后对机组重要参数及效率的影响。

1 隔离凝汽器1/6循环冷却水对机组效率的影响

（1）2CEX101CS的A列隔离时：

方法一：直接计算效率

主控室显示机组总热功率为：Pth=1873.425MW

主控室显示的机组电功率为：W=630MW

则效率：ηpl=ηb·ηp·ηt·ηoi·ηm·ηg=W/Pth=630/1873.425=33.63%

其中：ηpl：发电厂总热效率；

ηb：设备热效率，压水堆核电厂一般为0.98～0.99；

ηp：管道热效率，一般为0.98～0.99；

ηt：理论热力循环效率，一般为0.4～0.5;

ηoi：汽机相对内效率，一般为0.85～0.87;

ηm：汽机组机械效率，一般为0.95～0.99;

ηg：发电机效率，一般为0.98～0.99。

方法二：由热力参数校核计算效率（参数见表1）

Pth=Q*（h1-h0）

其中：Q=3793.61 t/h

查焓熵图可得：h0=1001.79 kJ/kg；h1=2771.71 kJ/kg

则：Pth=Q*（h1-h0）=3793.61*1000÷3600*(2771.71-1001.79)=1865107.281kW=1865.11MW

则：ηpl=W/Pth=630/1865.11=33.77%

两次计算结果的效率偏差很小，校验合格。

（2）2CEX101CS的A列解除隔离投运且电功率恢复650MW后：

方法一：直接计算效率

主控室显示机组总热功率为：Pth=1864.953MW，

主控室显示的机组电功率为：W=650MW

则效率：ηpl=ηb·ηp·ηt·ηoi·ηm·ηg=W/Pth=650/1864.953=34.85%

方法二：由热力参数校核计算效率

Pth’=Q’*（h1’-h0’）

其中：Q’=3770.17 t/h

查焓熵图得：h0’=999.52 kJ/kg；h1’=2771.34 kJ/kg

则：Pth’=Q’*（h1’-h0’）

=3770.17*1000÷3600*(2771.34-999.52)

=1855563.5kW=1855.56MW

则：ηpl=W/Pth’=650/1855.56=35.03%

两次计算结果的效率偏差很小，校验合格。

2 隔离凝汽器1/6循环冷却水对二回路重要参数的影响

经过对2CEX101CS的A列隔离时与解除隔离后的相关重要参数的采集汇总及换算，将这些参数汇总在表一中。

由表中参数对比，可以看出：

新蒸汽的参数变化不大，焓值隔离解除前后分别为：h1=2771.71 kJ/kg，h1’=2771.34 kJ/kg；蒸汽流量变化不大，相差仅33t/h。

主给水参数变化不大，温度隔离解除前后分别为：232.53℃和231.8℃；流量隔离前后相差105 t/h左右。

表1 凝汽器1/6循环冷却水隔离和投运的主要运行参数

高压缸各进排汽及抽气的参数也变化不大；查其焓熵图，则焓的变化也很小。

凝结水进入除氧器的流量隔离解除前后分别为：2460.23m3/h和2449.6m3/h，相差仅为10m3/h左右。

凝汽器参数变化：

1）隔离解除前凝汽器参数为：

压力 P1=0.01134MPa.a

温度 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）隔离解除投运后凝汽器参数为：

压力 P2=0.00854MPa.a

温度 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，相当于隔离凝汽器1/6循环冷却水后每千克蒸汽的做功能力减小了23.13 kJ/kg。

综合以上参数对比可以看出，隔离凝汽器1/6循环冷却水后对除氧器、高加、主给水和主蒸汽等的参数影响甚微，因此高压缸内部做功效率、高加的传热效率、除氧器除氧加热效率变化其实都很小，导致机组效率下降、功率降低的主要影响因素在低压缸和凝汽器。

3 总结

综合效率计算和二回路各环节的参数计算对比，可知，该电厂二号机组的汽轮机组在隔离凝汽器1/6循环冷却水的情况下能稳定运行，其效率稍有降低（大约降低1.2%）。但整个变化过程中，对高压缸内部做功效率、高加的传热效率、除氧器除氧加热效率影响极其微小（基本上可以忽略），而主要的参数变化在低压缸的5、6级后抽汽量、凝汽器的排汽压力和最终的冷凝温度，这些参数的变化才是导致机组效率下降的根本原因所在。