（福建福清核电有限公司350300）
摘要：在核电站运行当中，凝汽器是非常重要的设备类型。在本文中，将以某实例的方式对核电站汽轮机旁路排放系统全排凝汽器设计优化进行一定的研究。
关键词：核电站汽轮机；旁路排放系统；全排凝汽器；设计优化
1引言
我国某核电站，具有汽轮机旁路排放系统的建设，在实际电站运行当中，如果瞬时出现汽轮机负荷同堆功率间不一致的情况，则可以将多余蒸汽排向除氧器以及凝汽器，以此对一二回路的功率平衡进行维持。在该电站中，因使用了全速汽轮机组，受到循环冷却水量以及凝汽器换热面积限制，则使其在运行当中无法对全部的旁路排放蒸汽量进行接收，需要对其做好设计优化处理。
2系统简介
在该核电站，其在GCT-c系统设计时具体排放容量为1370kg/s，由除氧器以及凝汽器这两部分组成。对于排向凝汽器容量，为主汽额定流量的71.5%，并使用12个调节阀对其进行控制，由核岛对其进行控制，将同时根据凝汽器不可用信号进行闭锁处理。对于排向除氧器的容量，其为主汽额定流量的11.3%，对其进行控制的阀门数量为3个，且都同时受到核岛闭锁信号以及快开情况的控制，同时还受到常规岛甩负荷、低负荷工况下除氧器以及调节信号的控制。
3设计方案
在堆核电站用户使用文件当中，其中具有专门的内容在汽轮机旁路排放设计方面具有要求，即要求汽轮旁路排放蒸汽都能够实现对凝汽器的排放。在该核电站当中，因使用的为全速汽轮机组，具有较小的循环冷却水量以及较小的换热面积，无法对GCT-c系统全部蒸汽进行接收。而在该另一核电工程项目B中，则对半速汽轮机组进行了使用，同A项目项目，无论在循环冷却水量还是凝汽器换热面积方面都具有较大的增加，且该凝汽器有较高的可能性能够对GCT-c系统的全部蒸汽进行接收。在该种情况下，即需要对蒸汽全排凝汽器的设计进行优化处理。
3.1计算分析工况
在具体工作当中，考虑GCT-c系统在投入运行时，机组可能出现的工况问题，在电站单一故障原则的基础上，则在该工况基础上对机组最恶劣故障情况进行考虑与叠加，即系统当中的一台循环水泵在运行当中发生故障，且此时循环水温33℃，即达到最高设计温度的工况。在具体计算分析当中，其具体工况即汽轮机凝汽器以单侧方式运行，此时循环水温取最高设计温度，此时，机组将运行在满负荷工况下，此时将GCT-c系统正式投入运行。
3.2计算原理
在具体计算当中，要充分联系凝汽器设备、传热学原理、水蒸气性质等数据内容做好GCT-c系统凝汽器的换热分析。在本研究当中，对美国的HEI标准进行了使用，通过其中计算公式的应用开展分析，其公式为：
4计算分析
在B核电工程中，其汽轮发电机凝汽器设计参数为：循环冷却水流量60m3/s，最高水温为33℃，凝汽器换热面积81256m2，换热系数为3854w。在保持该最极端运行工况的情况下，通过HEI公式的使用进行计算。根据计算可以发现，在该极端工况下，GCT-c系统当中在运行当中产生的蒸汽将都排向凝汽器，其压力为31.52kPa，温度为70℃。在该汽轮机组当中，设备厂家对凝汽器设备所设计的温度限值为90℃，可以发现实际温度情况能够对汽轮机设备的要求进行完全满足，由此即可以了解到，半转速汽轮机组凝汽器能够对GCT-c系统运行当中的蒸汽进行全部的接收。
5优化效果
5.1降低工程造价
在本研究当中，A工程当中的GCT-c系统具有部分蒸汽在设备运行当中将排向除氧器，对此，在实际设计当中即需要能够做好蒸汽量的考虑。在除氧器位置，具有安全阀的设置，其排放总量为311.7kg/s。而在B工程当中，其在对GCT-c系统进行优化处理之后，除氧器在运行当中则不对来自GCT-c系统的蒸汽进行接收，同时在除氧器位置具有12个安全阀的设置，其排放总量为248kg/s。在经过改进优化后可以发现，能够对约23%的安全阀排放容量进行减少。同时，核电站除氧器以及安全阀等相关设备都来自国外的进口，在实际采购方面具有昂贵的价格，而通过对除氧器安全阀排放容量的减少，则能够有效实现除氧器工程在具体建设当中造价的降低。
5.2提升系统可用性
在该机组核岛当中，其要求GCT-c系统能够在主蒸汽压力为6.52MPa工况下对主汽额定流量的85%、即1360kg/s的蒸汽排放流量进行满足，在工程A当中，其GCT-c系统在实际运行当中有一部分蒸汽将实现对除氧器的排放，对于这部分蒸汽来说，其在实际传输当中也将受到除氧器凝结水丧失以及除氧器高水位这两项闭锁信号的控制，通过这部分信号的应用实现对除氧器设备的保护。在实际运行当中，如机组要求GCT-c进行全部排放，且同时此时出现常规闭锁信号不允许将蒸汽排放给除氧器情况时，那么此时系统当中的GCT-c旁路排放量仅仅具有71%，即无法对核岛在排放容量方面的要求进行满足。而在对该系统的GCT-c进行改进处理之后，其中旁路部分排放的蒸汽则将都进入到凝汽器时，此时，在系统旁路排放时则不会受到来自除氧器保护信号方面的限制，只要此时凝汽器处于正常的运行状态，GCT-c系统即能够对核岛的具体排放要求进行满足，以此实现系统可用性的有效提升。
6结束语
在核电厂运行当中，凝汽器是汽轮机组当中的重要设备，对核电厂的稳定运行以及运行经济性具有十分重要的意义。在上文中，我们以某实例的方式对核电站汽轮机旁路排放系统全排凝汽器设计优化进行了一定的研究，根据研究发现，该电厂机组在对半速汽轮机组进行使用后，凝汽器即能够对来自GCT-c系统的蒸汽量进行全部的接收，而通过对该系统的优化，则能够在对除氧器工程造价进行降低的基础上使系统具有更好的可用性，具有较好的研究价值。
参考文献
[1]何世胜.汽轮机凝汽器液位自调优化改造方案[J].自动化应用.2012(01)
[2]付小亮.电站汽轮机空冷凝汽器系统概析[J].中国电力教育.2011(15)
[3]区志江,朱冬生.蒸发式凝汽器的设计优化[J].流体机械.2011(10)
[4]李鹏云,王飞.汽轮机凝汽器泄漏的涡流检测与分析[J].无损检测.2010(02)