海阳核电辅助电锅炉的煮炉

罗吉江，邹伟明

（山东核电有限公司，山东 烟台 265116）

0 概 述

辅助蒸汽系统是核电站的重要系统之一，在核电站启动和停运过程中，该系统可为核电站提供辅助蒸汽。海阳核电机组采用效率高、响应速度快、无污染的电锅炉提供辅助蒸汽，产生的蒸汽用于除氧器及汽轮机轴封等系统。

1 辅助蒸汽系统的组成

海阳核电辅助电锅炉为高压电极式电锅炉。整个辅助锅炉系统由除盐水补水系统、给水除氧系统、电锅炉自循环系统、加药系统、取样系统及疏水排污系统组成。

在除盐水补水系统中，配置1台60m3的除盐水补水箱，由2台100%容量的除盐水补水泵向除氧器提供除盐水。

给水除氧系统由1台无头除氧器、3台50%容量的给水泵组成。除氧器容积为25m3，采用热力除氧，蒸汽来自辅助电锅炉。除氧器配置一组功率为50kW的电加热器。

电锅炉单元由2台辅助电锅炉及循环系统组成。每台辅助电锅炉配置2台100%容量的循环泵。锅炉出口蒸汽量为41.3t／h饱和蒸汽（包括除氧器自用汽量），锅炉电功率为27MW，锅炉额定运行压力为1.6MPa，锅炉额定运行温度为204℃，锅炉出口蒸汽压力为1.2MPa，锅炉出口蒸汽温度为191℃。每台电锅炉总容积为35m3。在每台电锅炉外筒配置2组功率为50kW的电加热器。

电锅炉正常运行时，将来自除盐水系统的水补充至除盐水补水箱，然后，通过除盐水补水泵送至除氧器。除盐水经除氧器加热除氧后，由给水泵送入电锅炉的外筒。进入锅炉外筒的除盐水和炉水进行混合后，通过锅炉循环泵从电锅炉的外筒送至电锅炉的内筒，内筒水与电极接触形成通电回路，水被电加热后产生了蒸汽。给水的除氧及电锅炉内水的电导率，可通过加药泵加药进行调节。电锅炉的排污水进入排污罐被冷却后，再被排至室外的排污降温池，最后排至雨水井。电锅炉系统的工作流程，如图1所示。

图1 辅助锅炉房流程简图

2 煮炉的目的

锅炉在生产、运输和安装过程中，锅炉受热面、联箱、管道等部件内壁会受到油垢等杂质的污染，从而使设备氧化腐蚀产生铁锈。在投运前，如不将杂质和硅化合物去除，这些污染物将沉积在设备表面，影响传热效果。油类和硅化物等物质还会污染蒸汽的品质，所以需进行煮炉处理。煮炉后，将在炉内金属表面形成一层致密的钝化膜，从而有效防止锅炉的氧化腐蚀。因此，为了保证锅炉的汽、水品质，防止锅炉被腐蚀，确保锅炉的安全运行，必须采用煮炉的方法清除氧化物、硅化合物、油脂等杂质。

3 煮炉前的准备

3.1 人员的准备

煮炉前，需协调电气、仪控和运行等方面的专业人员，针对煮炉工作的关键性问题进行培训。同时为了确保煮炉工作有序、高效地进行，特制定了《辅助锅炉房调试煮炉组织方案》，并建立了行之有效的组织结构。

3.2 技术准备

为保证辅助电锅炉煮炉的顺利进行，依据电锅炉厂家的煮炉方案制定了《辅助电锅炉煮炉技术方案》。

煮炉的范围为除氧器本体、2台电锅炉本体及自循环系统，不包括电锅炉的出口蒸汽管道和给水管道。煮炉时，分别向电锅炉和除氧器注满加入联氨的除盐水，当水的pH值≥9.8时，使用电锅炉、除氧器自带的加热器进行加热，保持电锅炉内水沸腾8h后排放，然后再用除盐水进行冲洗。

3.3 物资准备

煮炉工作水：除盐水。

煮炉药品：25.23%联氨溶液，共250L。

废液处理药品：漂白粉Ca（clo）2，共1 372kg。

3.4 临时措施的准备

由于辅助电锅炉的煮炉工作走在现场调试工作之前，许多系统尚不具备投运条件，如压缩空气系统、厂用工业水系统及辅助锅炉房电气系统。为保证辅助电锅炉调试工作的顺利进行，制定了相应的临时措施。

增设了临时电源。辅助锅炉房的400V电源来自汽轮机厂房电气配电室，由于该段母线不具备送电条件，据现场的实际情况，辅助锅炉房230／400V临时电源从MS3施工箱的低压侧取得，以满足辅助电锅炉的煮炉工作。

由于仪用压缩空气系统尚未调试，不具备供气条件，增接了临时空压机，为辅助电锅炉压缩空气罐连续供给合格的仪用压缩空气。

疏水、排污罐的冷却水来自厂用工业水系统，由于厂用工业水系统尚未调试，也不具备提供冷却水的能力，只能从除盐水补水母管取一路临时水，连接至疏水、排污罐的冷却水控制阀前，以满足疏水、排污罐的冷却用水要求。

4 煮炉的实施

4.1 电锅炉系统的冲洗

辅助电锅炉系统的冲洗，采用分步进行的方法。先对辅助锅炉房的除盐水补水箱进行冲洗，然后再冲洗除氧器，最后对2台电锅炉分别进行冲洗。

在冲洗辅助电锅炉系统时，使用了系统水泵为动力源。在冲洗过程中，同时完成了锅炉房除盐水补水泵、给水泵、加药泵、循环水泵的调试工作。

4.2 除氧器的煮炉

首先进行除氧器加热器试验。待除氧器的冲洗水质合格后，再将除氧器水位升至正常水位约1 200 mm处，投入除氧器电加热器进行温升试验。

其次，对除氧器上水至最高水位1 700mm，投入除氧器电加热器进行加热。同时，通过加药泵将联氨加入除氧器，在此期间启动给水泵，以再循环方式运行，对除氧器内的药品进行搅拌混匀，通过化学取样，测得除氧器水质的pH值约为10.0时，停止加药。

当除氧器的水温达到100℃，并且测得除氧器pH值符合要求后，开始煮炉计时。前4h中，每隔1h对除氧器的pH及联氨浓度进行监测。后续每隔2h进行监测，连续煮炉8h以上。除氧器在煮炉期间的pH值及联氨浓度监测数据，如表1所示。

表1 除氧器的pH值及联氨浓度监测数据

除氧器煮炉结束后进行排污冲洗，除氧器的煮炉水因联氨浓度较高，无法直接排放，需进行加药处理。先将煮炉水排至排污降温池内，然后加漂白粉Ca（clo）2中和，达到排放标准后再进行外排。由于排污过程中联氨废液的处理缓慢，严重影响废液的排放速度，遂改用洒水罐车，将排污降温池的废液转移至除盐水中和池进行处理。待除氧器的煮炉废液排放完毕后，再用除盐水对除氧器进行冲洗。除氧器经过4轮冲洗后，冲洗的水质基本达标：电导率为2.432μs／cm，Fe离子1mg／L，Ca离子196.5μg／L，Mg离子14.8μg／L，Cl离子28.047μg／L。

除氧器在煮炉冲洗过程中的时间节点安排，如图2所示。

4.3 电锅炉的煮炉

辅助电锅炉煮炉操作步序与除氧器的煮炉步序基本一致。步序为：电 锅炉冲洗 → 锅炉上水→加药 →投运电加热器加热 →温度达100℃后煮炉计时 →8h 后炉水排放 →电锅炉冲洗。

图2 除氧器在冲洗过程中的时间节点

为电锅炉煮炉时，由于10.5kV中压电源不可用，无法采用高压电极加热炉水的方法进行电锅炉的加热，并且由于电锅炉的380V电源采用了临时电源，受到用电负荷的限制，电锅炉的电加热器无法同时满足2台电锅炉的加热，故根据380V临时电源的实际负荷，对电锅炉进行加热：即01锅炉投入两组电加热器，02锅炉根据负荷投入一组电加热器；当01锅炉停止加热后，再投入02锅炉的另一组电加热器。煮炉期间，辅助电锅炉水质的pH值及联氨浓度，如表2所示。

表2 煮炉期间的水质pH值及联氨浓度

电锅炉在煮炉冲洗过程中的时间节点安排，如图3所示。

图3 电锅炉在冲洗过程中的时间节点

4.4 煮炉出现的问题及处理

（1）除氧器加药后的混匀问题

系统中的除氧器为卧式水箱，加热器布置在端部。加药后，除氧器内的联氨浓度并不一致，在实际检测中也发现了这种现象，在取样化验联氨浓度时，连续出现了2次化验结果分别为3μg／L和1 000＋mg／L的情况。为了便于准确数据的采集，可启动给水泵进行再循环，对除氧器内的水进行混匀，既有利于除氧器内联氨的混合，又有利于除氧器的均匀加热。

（2）废液处理的预估不足

前期的煮炉废液处理时，采用将废液排至排污降温池，然后加漂白粉Ca（CLO）2进行中和。在试验室进行试验时，联氨与漂白粉的反应速度很快，但在实际操作中，反应时间约需3h。仅用容积7.2m3排污降温池处理容积分别为30m3和25m3的除氧器和电锅炉的煮炉废液，显然是不现实的。最后，采用洒水罐车将废液运至除盐水废水中和池进行处理，才解决这些问题。

（3）对低压煮炉期间的冲洗水质要求有待商榷

在煮炉期间，电锅炉厂家根据正常运行时的水质标准，作为除氧器和电锅炉的冲洗合格的水质要求，虽经多次沟通，仍对电导、Fe、Ca、Mg、Cl离子和悬浮物提出了严格的要求，导致冲洗水的浪费。根据火力发电厂锅炉化学清洗导则DLT 794－2012的要求，碱洗后的冲洗水pH值小于9.0，水质透明。

5 煮炉后的保养

完成除氧器和电锅炉煮炉后，还将进行电锅炉的升降负荷试验和锅炉吹管工作。因为要进行煮炉产生的缺陷处理及吹管临时设施的安装，距离吹管处理尚有一段时间，为保证除氧器和电锅炉的煮炉效果，需对除氧器和电锅炉进行湿保养。保养使用的药品为联氨，保养时的水质情况，如表3所示。

表3 湿保养时的药品及水质要示

6 结 语

从除氧器上水煮炉至电锅炉冲洗合格，这项工作共费时约7天。在煮炉过程中，遇到了诸如加药泵不出力、取样冷却器堵塞等问题，但总体进展比较顺利。煮炉结束后，经检查，锅炉内壁无油垢，金属表面无锈斑，达到了清理要求，为后续吹管工作及机组运行奠定了坚实的基础。