[发明专利]一种用于核电汽轮机、MSR、凝汽器联合保养系统及方法

说明书

本发明属于电站设备保养技术领域，具体涉及一种用于核电汽轮机、MSR、凝汽器联合保养的方法，汽轮机包括高压缸和低压缸，高压缸和MSR通过冷再热蒸汽管道连接，MSR与低压缸和蒸汽器由热再热蒸汽管道连接，系统包括设置于冷再热蒸汽管道上的冷再热管人孔门、设置于MSR端部的MSR封头人孔以及从冷再热管人孔门和MSR封头人孔门向设备内提供热风的热风装置。通过本发明所述联合保养方法，可延长汽轮机、MSR、凝汽器等设备使用寿命，降低因设备锈蚀损坏而影响系统正常运行、导致人员伤亡、威胁核安全的可能。

技术领域

本发明属于电站设备保养技术领域，具体涉及一种用于核电汽轮机、MSR（汽水分离再热器）、凝汽器联合保养系统及方法。

背景技术

汽轮机、MSR（汽水分离再热器）和凝汽器是核电站常规岛三个极其重要的设备，是实现二回路能量循环和介质循环的重要保障。汽轮机负责将蒸汽热能转化为机械能，MSR（汽水分离再热器）对高压缸排汽进行除湿和再热，凝汽器将低压缸排汽进行冷凝。从核岛蒸汽发生器产生的新蒸汽，通过主蒸汽管道供应到高压缸进行膨胀做功，做完功的蒸汽依次经过MSR（汽水分离再热器）的除湿装置和再热器，完成除湿和再热后的蒸汽进入低压缸继续膨胀做功，做功的乏汽排入凝汽器冷凝，同时将热力循环中无法使用的热量传递给循环冷却水系统，并通过循环冷却水系统排向最终的热阱——大海；高压缸和 MSR（汽水分离再热器）通过冷再热蒸汽管道连接，MSR（汽水分离再热器）与低压缸则由热再热蒸汽管道连接。

核电站建设周期较长，一般建设工期均在60个月左右；此外，核电机组在投入运行后也有因设备故障等原因造成长时间停运的可能。而凝汽器壳体、壳体支撑主要材质都是碳钢，MSR（汽水分离再热器）壳体和传热管束支撑组件材料也为为碳钢，容易产生锈蚀；在电站建设及其它停运阶段，汽轮机、MSR（汽水分离再热器）和凝汽器未投运期间，若长时间与潮湿环境接触，将增加发生锈蚀的可能性；核电机组都是滨海建设，环境湿度大，空气中水蒸汽含量高，可能在设备内部形成水滴，严重时产生积水；此外沿海空气中氯离子含量高，均在一定程度上加快了设备的锈蚀。

设备锈蚀会缩短设备使用寿命，影响系统正常运行，可能导致人员伤亡，甚至威胁核安全；而且，锈蚀处理会耽误工程进度，造成经济损失。根据“五倍定律”，若防护措施不当，设备锈蚀将造成五倍防护费用的经济损失。

湿空气是指含有水蒸汽的空气，完全不含水蒸汽的空气称为干空气。湿蒸汽是干空气和水蒸汽的混合物。由于环境大气中水蒸汽的分压力很低，一般处于过热状态，因此大气中的水蒸汽可以作为理想气体计算。根据理想气体分压定律，湿空气总压力等于干空气分压力Pa 和水蒸汽分压力Pv之和，即P=Pa+Pv。如果湿空气来自环境大气，其压力即为大气压力Pb，这时Pb=Pa+Pv。

湿空气中的水蒸汽，由于含量不同（表现为分压力的高低）以及温度不同，或者处于过热状态，或者处于饱和状态，因而湿空气有未饱和与饱和之分。温度为t的湿空气，当水蒸汽的分压力Pv低于对应于t的饱和压力Ps时，水蒸汽处于过热状态。如果湿空气保持温度不变，而水蒸汽含量増加，则水蒸汽的分压力增大，当分压力増大到 Ps时，水蒸汽达到饱和状态。这种由干空气和饱和水蒸汽组成的湿空气为饱和湿空气。饱和湿空气吸收水蒸汽的能力已经达到极限，若再向它加入水蒸汽。将凝结为水滴从中析出。此外，未饱和湿空气也可以通过另一种途径达到饱和，如果湿空气内水蒸汽含量保持一定，即分压力Pv不变而温度逐渐降低，也会达到饱和状态，继续冷却就会结露，此时的温度即为露点。达到露点后继续冷却，部分水蒸汽就会凝结成水滴析出。由此可知，若提高湿蒸汽温度，使之高于露点，则湿蒸汽中的水蒸汽就无法冷凝析出。

根据以上分析可知，预防汽轮机、MSR（汽水分离再热器）、凝汽器锈蚀，必须从防止水蒸汽冷凝析出入手，有两种途径可供选择：第一，降低湿空气中水蒸汽的分压力，保证湿空气中的水蒸汽含量低于一定水平；第二，提高环境温度，使之高于露点，防止湿空气结露。

发明内容