簡析核電站主給水調節閥的國產化改造

蔣嚴軍

(中國中原對外工程有限公司技術部，上海200233)

[摘要]研究對恰希瑪2期核電站(簡稱C-2項目)主給水調節閥改造前后的設計參數與實際運行參數進行對比，結合工程實際，找出原閥門沒有滿足設計要求的原因，同時分析國產化閥門在系統調試期間出現的主要問題，為后續核電項目的主給水調節閥國產化及今后可能出現的重大技術問題改造提供經驗總結。

關鍵詞 核電站 主給水調節閥 閥門流通能力(Cv)

中圖分類號TM623

1背景

核電站的主給水調節系統，通常設計為定速給水泵給水調節系統。由于定速泵的性能特性曲線在運行中無法改變，，因此，需要通過調節安裝在給水泵出口的調節閥的開度來改變管道阻力特性曲線，從而改變泵組在性能曲線上的工作點，實現調節給水流量和控制蒸汽發生器水位的目的。對于核電站來說，主給水調節閥設計和選型的準確性和可靠性十分重要。

C-l和C-2電站主給水調節閥最初采用進口閥門，但是調試、使用過程中，狀態不是很理想。為了解決主給水調節閥流通能力不足和巴基斯坦當地電網頻率波動對電站輸出功率的影響，我們在C-2電站RFO -l期間對主給水調節閥進行了更換，首次在核電站上采用國產主給水調節閥。

2國產化情況介紹

2.1進口主給水調節閥設計參數及流量特性曲線

2.2進口閥門運行中出現的問題

(1)無法滿足設計要求。閥門實際流量特性曲線和設計特性曲線不一致;在同一流量工況點上的參數，相差巨大，如：67%開度下設計Cv值是493，而實際反饋的Cv值只有340左右;流量達到960t/h時，閥門開度設計是54%，實際已經處于70%左右，導致電站輸出功率達不到設計要求。

(2)為了讓電站輸出功率達到設計值，當進一步加大閥門開度時，蒸汽發生器液位易發生波動。帶來電站運行風險。因此，國產化成為必然。

2.3國產化閥門參數修正

綜合各方因素，對閥門的參數進行了修正，增加閥門流通能力，見表2、圖2。

2.4國產化閥門實際情況

運行中的閥門工況數據見表3、表4。

對比上述圖表中的數據，可以看到，閥門開度從20%增加到50%左右時，閥門實際運行中的開度與流通能力(Cv值)的關系與設計規范要求的基本一致，性能曲線吻合程度非常的好。雖然個別工況還存在些偏差，有待改進，但總體來說讓人欣慰。

2.5調試中出現的問題

(1)主給水調節閥快關時間無法滿足設計規范(5s)的要求。出場前在無流量狀態下進行的快關試驗，滿足5s的要求。但是實際安裝后由于系統管路滿水存在壓力，。快關試驗時間>5s。這是閥門執行機構進氣管路口徑過小造成，，擴大氣路口.徑后問題解決啪。

(2)低負荷(205tlh和220t/h)工況下，進行旁閥/主閥自動切換時，閥門流量波動較大。這是閥門在小流量工況下開度不穩定造成的，根本原因在于閥門氣動執行機構選用膜片式，推力有限，而小開度時所需氣缸力較大，易出現不穩定。

(3)蒸汽發生器水位控制試驗和負荷變動試驗時，閥門跟蹤響應不及時和超調引起給水流量波動。

3經驗總結

(1)主給水調節閥不是一臺簡單的機械設備，實際運行中需要控制系統密切配合才能有效她控制流量。不僅要關注選型計算，還要對控制系統的匹配以及相應關鍵部件(定位器、放大器、氣缸等)的參數和性能加以了解。

(2)主給水調節閥選型參數必須準確。介質溫度、密度，閥前壓力，前后壓差，應盡量契合主給水系統的實際運行參數，同時關注閥門壓降與系統總壓降的比值對于閥門工作流量特性的畸變影響。。在對主給水泵組進行性能試驗時，應盡量模擬現場的實際運行工況，重點關注額定流量點和主閥、旁閥切換的小流量點的狀態參數。

(3)考慮到系統管道和高壓加熱器中的壓力損失以及蒸汽發生器背壓的波動，主給水調節閥的設計時，應考慮閥門流通能力的裕量。

(4)設計方案應殼分考慮項目當地的客觀條件。例如，巴基斯坦當地的電網頻率不穩定會對主給水泵組的出力造成很大影響，從而影響閥門的實際運行工況點。

4結束語

雖然國產主給水調節閥在調試期間出現了些問題，但是閥門更換后，C-2項目輸出電功率的提升以及將近5年的正常運行表明，國產主給水調節閥性能是可靠的，設計和制作更符合核電站的要求。在C3/C4項目上，對該閥門的進一步改進，提高了電站的輸出功率(340 MWe)，更證明，進口閥門水土不服以及國產閥門的優越性。

參考文獻

[1]岳洋，燕翔.主給水調節閥泄露故障分析[J].商品與質量， 2016(46)：45.