CN111744901A - 一种核电站辅助蒸汽和汽轮机轴封蒸汽管道联合吹扫方法 - Google Patents
一种核电站辅助蒸汽和汽轮机轴封蒸汽管道联合吹扫方法 Download PDFInfo
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Abstract
一种核电站辅助蒸汽和汽轮机轴封蒸汽管道联合吹扫方法,属于核电站管道蒸汽吹扫技术领域。本发明包括如下步骤:步骤1,移出管道中的调节阀、滤网的滤芯及止回阀的滤芯;步骤2,仅打开待吹扫路径上的管道阀门;步骤3,启动辅助锅炉,并逐渐打开蒸汽隔离阀门,以向管道内吹扫,直至管道出口处的蒸汽的黑色或棕色消失,关闭蒸汽隔离阀门;步骤4,在管道出口处安装或更换靶板,逐渐打开蒸汽隔离阀门,向管道内吹扫一段时间,关闭蒸汽隔离阀门,检测靶板指标并判断是否满足要求;步骤5,重复步骤4,直至检测到连续两次吹扫结果满足要求。本发明能够有效提升核电站辅助蒸汽和汽轮机轴封蒸汽供应管道吹扫质量,缩短吹扫时间,降低吹扫成本。
Description
技术领域
本发明涉及核电站管道蒸汽吹扫技术领域,尤其涉及一种核电站辅助蒸汽和汽轮机轴封蒸汽管道联合吹扫方法。
背景技术
辅助蒸汽在核电站的运行过程中有着十分重要的作用,辅助蒸汽的使用贯穿了核电站从启堆到运行、停堆检修等一系列的工程阶段,为核电电站的正常运行提供了不可或缺的支持,目前在国内运行、在建的二三代核电站内均设置有辅助蒸汽系统。辅助蒸汽系统的主要功能是满足核电机组启动用汽需求。常规岛侧在电站启动的低负荷水平期间,需要辅助蒸汽提供除氧器用汽及汽轮机轴封用汽,当电站负荷升高后则逐步切换到由主蒸汽抽汽向常规岛供汽,辅助蒸汽系统停止供应。此外,对于厂区内的一些工艺(如蒸汽去污)、加热等用汽也需要辅助蒸汽系统提供。
轴封蒸汽系统作为核电站汽轮机系统的重要组成部分,其主要功能是向汽轮机主机的端部动静部位提供轴向密封蒸汽,同时将各汽封的漏汽合理导向或抽出。在汽轮机的高压区段,轴封系统的正常功能是防止蒸汽向外泄漏;在汽轮机的低压区段,则是防止外界的空气进入汽轮机内部,保证汽轮机有尽可能高的真空度。另外,轴封蒸汽系统还有回收汽封漏汽,减少系统工质损失的作用。
辅助蒸汽管道和汽轮机轴封蒸汽管道在供汽前必须进行蒸汽吹扫,以清除管道中的焊渣、浮锈等杂质,因为杂质一旦被夹带在高速的蒸汽流中,将对高速旋转的汽轮机叶片造成极大的危害。蒸汽管道的吹扫是利用蒸汽压力产生高速汽流的冲刷力将在制造、运输、储存、安装过程中留在蒸汽管道中的各种杂物(例如:砂粒、石块、铁屑、氧化铁皮等)冲走。并利用不同物质热膨胀系数的差异,降低腐蚀产物与管道表面的结合强度,使这些杂质在高温汽流的冲刷下,从管道内壁剥落下来,排出管外,防止机组运行中管道通流部分损伤,提高机组的安全性和经济性,并改善运行期间的蒸汽品质。
辅助蒸汽管道和汽轮机轴封蒸汽管道吹扫所用的蒸汽来源是电站辅助锅炉或者相邻已投运机组主蒸汽管道的抽汽,如果汽源是辅助锅炉,则吹扫会显著增加锅炉燃料或者电源损耗;如果汽源是相邻已投运机组主蒸汽抽汽,则会损耗该投运机组发电量;所以尽可能缩短蒸汽吹扫时间,会显著节省电站经济损耗、提升经济效益。辅助蒸汽管道和轴封蒸汽管道吹扫均需增加较多管道、阀门等临时措施,临时措施的安装及拆除需耗费大量人力及时间;此外,临时措施的存在会占用电站厂房内大量空间,且吹扫管道均为高温高压管道,给电站其他工作的开展带来较大不便。
综上,为提升辅助蒸汽管道和汽轮机轴封蒸汽管道吹扫效果,提升蒸汽清洁度,进而提高核电机组运行安全性、稳定性以及经济性;同时,降低辅助蒸汽管道和汽轮机轴封蒸汽管道吹扫工作所耗费的人力及时间,提高工作效率,减小试验成本,需开发一种有效的用于辅助蒸汽管道和汽轮机轴封蒸汽管道吹扫的方法。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述现有技术存在的问题,提供一种核电站辅助蒸汽和汽轮机轴封蒸汽管道联合吹扫方法,其能够有效提升核电站辅助蒸汽和汽轮机轴封蒸汽供应管道吹扫质量,缩短吹扫时间,降低吹扫成本。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的:
一种核电站辅助蒸汽和汽轮机轴封蒸汽管道联合吹扫方法,包括如下步骤:
步骤1,移出管道中的调节阀、滤网的滤芯及止回阀的滤芯;
步骤2,仅打开待吹扫路径上的管道阀门;
步骤3,启动辅助锅炉,并逐渐打开蒸汽隔离阀门,以向管道内吹扫,直至管道出口处的蒸汽的黑色或棕色消失,关闭蒸汽隔离阀门;
步骤4,在管道出口处安装或更换靶板,逐渐打开蒸汽隔离阀门,向管道内吹扫一段时间,关闭蒸汽隔离阀门,检测靶板指标并判断吹扫结果是否满足要求;
步骤5,重复步骤4,直至检测到连续两次吹扫结果满足要求;
步骤6,切换其他管道路径进行吹扫或关闭辅助锅炉。
采用本方法能够有效提升辅助蒸汽管道和汽轮机轴封蒸汽管道吹扫质量,从而提升核电站蒸汽品质,减少由于蒸汽品质问题造成的设备故障,降低电站运行风险、提高电站经济效益;此外,通过该联合吹扫方法,可显著缩短蒸汽吹扫时间,减少临时措施使用时间,从而降低吹扫成本,提升吹扫执行的便捷性。
作为本发明优选,所述步骤3中在完全打开蒸汽隔离阀门之后,检查吹扫的管道及管道阀门是否存在漏气或管道是否有振动,若是,则关闭辅助锅炉,检查并消除问题后再启动辅助锅炉。上述操作主要为了确保吹扫过程的安全性。
作为本发明优选,所述步骤3中向管道内吹扫的时间至少为20分钟。以确保吹扫的完全性和有效性。
作为本发明优选,所述步骤3中向管道内吹扫的过程中,每隔20分钟检测并记录一次蒸汽的压力、温度,并当蒸汽的压力或温度超出设定范围时,关闭蒸汽隔离阀门,并再次逐渐打开蒸汽隔离阀门,进行管道吹扫。所述的超出设定范围指小于最小阈值或大于最大阈值,若蒸汽的压力或温度过高,则有可能会造成管道的损坏及安全问题;若蒸汽的压力或温度过低,则会影响吹扫的质量和效率;通过关闭并重新打开蒸汽隔离阀门来调节管道内蒸汽的压力和温度处于安全有效范围内。
作为本发明优选,所述步骤4中向管道内吹扫的时间至少为15分钟。以确保验收结果的可靠性。
作为本发明优选,所述步骤4中检测靶板的指标包括:靶板表面是否为黑色,靶板表面是否有异物,靶板表面的凹痕数量及大小。综合考虑各项指标以准确判断吹扫结果,并当同时满足靶板表面未呈黑色,靶板表面无异物,靶板表面的凹痕数量及大小在设定范围内,才判定吹扫结果满足要求。
作为本发明优选,所述检测靶板的指标涉及的判断范围为管道中心至其半径的0.85倍的区域内。以提高检测判断结果的有效性。
作为本发明优选,所述检测靶板的指标中,靶板表面的凹痕数量及大小的具体标准为:凹痕的直径是否小于0.5mm,每平方英尺上的凹痕数量是否小于1个。
作为本发明优选,向管道内吹扫蒸汽的吹扫系数大于1;,其中,k为吹扫系数,P为管道内蒸汽动量,P0为额定负荷下的蒸汽动量,μ为被吹扫的蒸汽比容,M为吹扫蒸汽流量,μ0为额定参数时蒸汽比容,M0为额定负荷蒸汽流量。吹扫系数大于1,能够确保吹扫的质量和效率。
作为本发明优选,在满足吹扫系数的前提下,每次可吹扫一条或多条路径的管道。以便根据实际情况进行灵活调整。
本发明的优点是:
1、能够对辅助蒸汽管道及轴封蒸汽管道各吹扫路径进行灵活切换,简便易行,能够降低润滑油冲洗工作所耗费的人力及时间,提高工作效率。
2、能够大幅提升辅助蒸汽和汽轮机轴封蒸汽供应管道清洁度,为汽轮机及其附属系统安全、稳定、可靠运行提供保障。
3、能够减少因蒸汽中杂质造成的汽轮机及其附属系统设备、管道的磨损,延长汽轮机及附属系统设备的使用寿命。
4、能够显著缩短蒸汽吹扫时间,减少临时措施使用时间,从而降低吹扫成本,提升吹扫执行的便捷性。
附图说明
图1为本发明一种核电站辅助蒸汽和汽轮机轴封蒸汽管道联合吹扫方法的流程图。
具体实施方式
下面将结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的详细说明。
一种核电站辅助蒸汽和汽轮机轴封蒸汽管道联合吹扫方法,包括如下步骤:
步骤1,移除管道中的调节阀、滤网的滤芯及止回阀的滤芯;
步骤2,仅打开待吹扫路径上的管道阀门;
步骤3,启动辅助锅炉,并逐渐打开蒸汽隔离阀门,以向管道内吹扫,直至管道出口处的蒸汽的黑色或棕色消失,关闭蒸汽隔离阀门;
步骤4,在管道出口处安装或更换靶板,逐渐打开蒸汽隔离阀门,向管道内吹扫一段时间,关闭蒸汽隔离阀门,检测靶板指标并判断吹扫结果是否满足要求;
步骤5,重复步骤4,直至检测到连续两次吹扫结果满足要求;
步骤6,切换其他管道路径进行吹扫或关闭辅助锅炉。
要说明的是,在启动辅助锅炉前,需要进行常规的阀门初始在线及待吹扫路径上的阀门在线,以确保阀门的有效性及可控性。吹扫由辅助锅炉提供动力,共有2台辅助锅炉,每台辅助锅炉的功率为31MW。吹扫一般按照先母管后支管的顺序,每次根据需吹扫管道的管径尺寸及蒸汽参数计算吹扫系数,在吹扫系数满足要求的前提下,每次吹扫一条或者多条路径,也可根据实际情况对不同吹扫路径进行灵活切换。而吹扫系数=[(吹扫蒸汽流量)2 * 被吹扫的蒸汽比容]/ [(额定负荷蒸汽流量)2 * 额定参数时蒸汽比容],即,蒸汽吹扫参数选择原则是使吹扫时,管内蒸汽动量应大于额定负荷下的蒸汽动量, 即被吹扫系统任何一点的吹扫系数均应大于1, 通常取1~ 1. 5。
具体的,所述步骤3中在完全打开蒸汽隔离阀门之后,检查吹扫的管道及管道阀门是否存在漏气或管道是否有振动,若是,则关闭辅助锅炉,检查并消除问题后再启动辅助锅炉。上述操作主要为了确保吹扫过程的安全性。该步骤中向管道内吹扫的时间至少为20分钟。以确保吹扫的完全性和有效性。并且,向管道内吹扫的过程中,每隔20分钟检测并记录一次蒸汽的压力、温度,并当蒸汽的压力或温度超出设定范围时,关闭蒸汽隔离阀门,并再次逐渐打开蒸汽隔离阀门,进行管道吹扫。所述的超出设定范围指小于最小阈值或大于最大阈值,若蒸汽的压力或温度过高,则有可能会造成管道的损坏及安全问题;若蒸汽的压力或温度过低,则会影响吹扫的质量和效率;通过关闭并重新打开蒸汽隔离阀门来调节管道内蒸汽的压力和温度处于安全有效范围内。
另外,所述步骤4中向管道内吹扫的时间至少为15分钟。以确保验收结果的可靠性。所述检测靶板的指标涉及的判断范围为管道中心至其半径的0.85倍的区域内,在此区域外的地方不作为判断的依据,以提高检测判断结果的有效性。检测靶板的指标包括:靶板表面是否为黑色,靶板表面是否有异物,靶板表面的凹痕的直径是否小于0.5mm,每平方英尺上的凹痕(直径在0.25mm至0.5mm之间)数量是否小于1个。综合考虑各项指标以准确判断吹扫结果,并当同时满足靶板表面未呈黑色,靶板表面无异物,靶板表面的凹痕直径均小于0.5mm,靶板表面每平方英寸(25.4mm x 25.4mm)内的凹痕(直径在0.25mm至0.5mm之间)数量小于1个,才判定吹扫结果满足要求。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,该具体实施方式是基于本发明整体构思下的一种实现方式,而且本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种核电站辅助蒸汽和汽轮机轴封蒸汽管道联合吹扫方法,其特征在于,包括如下步骤:
步骤1,移除管道中的调节阀、滤网的滤芯及止回阀的滤芯;
步骤2,仅打开待吹扫路径上的管道阀门;
步骤3,启动辅助锅炉,并逐渐打开蒸汽隔离阀门,以向管道内吹扫,直至管道出口处的蒸汽的黑色或棕色消失,关闭蒸汽隔离阀门;
步骤4,在管道出口处安装或更换靶板,逐渐打开蒸汽隔离阀门,向管道内吹扫一段时间,关闭蒸汽隔离阀门,检测靶板指标并判断吹扫结果是否满足要求;
步骤5,重复步骤4,直至检测到连续两次吹扫结果满足要求;
步骤6,切换其他管道路径进行吹扫或关闭辅助锅炉。
2.根据权利要求1所述的一种核电站辅助蒸汽和汽轮机轴封蒸汽管道联合吹扫方法,其特征在于,所述步骤3中在完全打开蒸汽隔离阀门之后,检查吹扫的管道及管道阀门是否存在漏气或管道是否有振动,若是,则关闭辅助锅炉,检查并消除问题后再启动辅助锅炉。
3.根据权利要求1所述的一种核电站辅助蒸汽和汽轮机轴封蒸汽管道联合吹扫方法,其特征在于,所述步骤3中向管道内吹扫的时间至少为20分钟。
4.根据权利要求3所述的一种核电站辅助蒸汽和汽轮机轴封蒸汽管道联合吹扫方法,其特征在于,所述步骤3中向管道内吹扫的过程中,每隔20分钟检测并记录一次蒸汽的压力、温度,并当蒸汽的压力或温度超出设定范围时,关闭蒸汽隔离阀门,并再次逐渐打开蒸汽隔离阀门,进行管道吹扫。
5.根据权利要求1所述的一种核电站辅助蒸汽和汽轮机轴封蒸汽管道联合吹扫方法,其特征在于,所述步骤4中向管道内吹扫的时间至少为15分钟。
6.根据权利要求1所述的一种核电站辅助蒸汽和汽轮机轴封蒸汽管道联合吹扫方法,其特征在于,所述步骤4中检测靶板的指标包括:靶板表面是否为黑色,靶板表面是否有异物,靶板表面的凹痕数量及大小。
7.根据权利要求6所述的一种核电站辅助蒸汽和汽轮机轴封蒸汽管道联合吹扫方法,其特征在于,所述检测靶板的指标涉及的判断范围为管道中心至其半径的0.85倍的区域内。
8.根据权利要求6所述的一种核电站辅助蒸汽和汽轮机轴封蒸汽管道联合吹扫方法,其特征在于,所述检测靶板的指标中,靶板表面的凹痕数量及大小的具体标准为:凹痕的直径是否小于0.5mm,每平方英尺上的凹痕数量是否小于1个。
10.根据权利要求9所述的一种核电站辅助蒸汽和汽轮机轴封蒸汽管道联合吹扫方法,其特征在于,在满足吹扫系数的前提下,每次可吹扫一条或多条路径的管道。
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