程志遠(yuǎn)

福建福清核電有限公司 福建福清 350301

核輔助廠房通風(fēng)系統(tǒng)，是控制區(qū)內(nèi)極其重要的通風(fēng)系統(tǒng)，機(jī)組運(yùn)行以來經(jīng)常出現(xiàn)個別房間溫度低，空氣流量異常、送排風(fēng)壓力表異常等問題，進(jìn)而觸發(fā)相關(guān)報警以及綜合故障報警的頻發(fā)，增加了現(xiàn)場運(yùn)行人員的工作量，也影響系統(tǒng)的健康運(yùn)行和控制效果，增加監(jiān)盤壓力[1]。

針對頻發(fā)的報警以及故障，通過對現(xiàn)場設(shè)備運(yùn)行情況檢查和分析，通過運(yùn)行調(diào)節(jié)、設(shè)備改造來優(yōu)化和解決，經(jīng)過問題處理和調(diào)節(jié)，DVN系統(tǒng)缺陷和故障問題得到較大改善提升運(yùn)行品質(zhì)。

1 電加熱器原理介紹與問題統(tǒng)計、分析

整改前日常DVN系統(tǒng)運(yùn)行時常見報警和異常統(tǒng)計，見表1所示。

表1 常見報警與原因

經(jīng)分析核輔助廠房通風(fēng)系統(tǒng)日常運(yùn)行期間主要房間溫度低報警，主要在KSN端顯示的502-515KA的相關(guān)報警，在KIC端主要出現(xiàn)9DVN010KA綜合故障報警，制約DVN系統(tǒng)的運(yùn)行。

經(jīng)過運(yùn)行與儀控部門現(xiàn)場核實(shí)分析總結(jié)了如下表2的問題分析與處理方法。

表2 房間溫度異常統(tǒng)計與分析處理

電加熱器無法正常投運(yùn)，導(dǎo)致部分房間無法達(dá)到要求的溫度，電加熱器故障也觸發(fā)513KA，對電加熱器排查問題后，匯總故障分析見表3所示。

表3 9DVN電加熱器故障的分析處理

根據(jù)分析首先在確定通風(fēng)流量正常的情況下，應(yīng)首先解決現(xiàn)場電加熱器故障率高問題。

風(fēng)管式電加熱器由風(fēng)道中管狀電加熱元件（帶肋片）以及接地端子等部件組成?？刂蒲b置還包含對應(yīng)溫度保護(hù)的溫度開關(guān)（ST）、電子溫度探測器（MT）以及就地溫度控制器和顯示屏。電熱絲材質(zhì)為NiCr合金，元件彎成U型或W型，結(jié)構(gòu)見下方簡圖，如圖1所示。

圖1 風(fēng)管式電加熱器簡圖

單元式電加熱器與風(fēng)管式電加熱器類似，電加熱器本體不在風(fēng)管內(nèi)，而單獨(dú)安裝本體里自帶一臺軸流風(fēng)機(jī)進(jìn)行工作。整機(jī)絕緣電阻不小于20MΩ。其控制由位于本體外出風(fēng)口處一臺bST控制，一臺aST保護(hù)防止溫度過高。流程簡圖見圖2。

圖2 單元式電加熱器簡圖

根據(jù)電加熱器工作原理，對于風(fēng)管電加熱器設(shè)置了溫度高的保護(hù)溫度開關(guān)與流量開關(guān)，當(dāng)流量開關(guān)流量低時觸發(fā)保護(hù)停運(yùn)風(fēng)管電加熱器。當(dāng)部分電加熱器處于保護(hù)溫度開關(guān)安裝位置不合適，溫控探頭位置布置不合理，或者參數(shù)和狀態(tài)設(shè)置不合理均可導(dǎo)致加熱器工作異常[2]。

2 故障分析與處理

現(xiàn)場的處理過程，根據(jù)表3中存在的故障和報警經(jīng)過歸納主要存在三類問題，第一類為可以通過運(yùn)行調(diào)節(jié)處理的，此類問題是由于現(xiàn)場電加熱器所在風(fēng)管流量偏小，部分電加熱器控制箱里對電加熱器的季節(jié)、溫度設(shè)置不正確，以及未及時復(fù)位導(dǎo)致，此類問題通過復(fù)位，修改相關(guān)運(yùn)行模式，進(jìn)行風(fēng)量調(diào)節(jié)，可排除異常，就地報警消失，此類電加熱器經(jīng)統(tǒng)計見下方表4的問題統(tǒng)計：

表4 通過運(yùn)行調(diào)節(jié)處理的電加熱器

第二類為電加熱器故障導(dǎo)致，065/010RS測量探頭數(shù)據(jù)偏差較大，實(shí)際更換測溫計后報警消失；第三類屬于原設(shè)計的流量開關(guān)定值不合理和電加熱器布置不合理，需對問題部分進(jìn)行相關(guān)技術(shù)改造和變更。如對于ND251/252/253房間在額定風(fēng)量下其流量開關(guān)SD膜片壓差在原10Pa的壓差下無法正常工作，電加熱器無法持續(xù)投入，則進(jìn)行技改優(yōu)化[3]。

3 9DVN010KA報警分析與整改方案

DVN010KA目前在1、2號機(jī)組主要由513KA閃發(fā)與冬季部分房間觸發(fā)溫度低導(dǎo)致。

對于這種情況，分析對原風(fēng)管上的風(fēng)管電加熱器進(jìn)行改造可以取得效果，取消原025/026RS，將風(fēng)管保留至該房間送風(fēng)口進(jìn)口處，其余風(fēng)管與電加熱器取消，在原空間處利用原來電源增加1或2組單元式電加熱器，利用其循環(huán)風(fēng)機(jī)對房間循環(huán)加熱，原送排風(fēng)對房間進(jìn)行換氣。

ND239房間整體空間約36立方米，原電加熱器2臺共計8kW，按照原設(shè)計將極端時送風(fēng)溫度考慮為5℃，達(dá)到房間溫度在24度以上，根據(jù)Q=cmΔt，其中空氣的比熱在5-30度時c≈1.005kJ/（kg×K），1立方米空氣質(zhì)量約1.25kg計，周圍水泥墻面按導(dǎo)熱系數(shù)λ=0.3W/（mK），對于額定流量755的空氣加熱量約為：

P=P1+P2=7.001kW，即只要選擇原來功率加熱器配合調(diào)功器和溫控開關(guān)可以滿足房間溫度要求。

對于ND305-307房間的電加熱器，在額定風(fēng)量下其流量開關(guān)仍觸發(fā)故障，導(dǎo)致電加熱器無法工作。其風(fēng)量受環(huán)境因素影響波動也較大，在其房間風(fēng)道上增加轉(zhuǎn)送風(fēng)機(jī)進(jìn)行送風(fēng)，消除報警。

4 結(jié)語

對于DVN系統(tǒng)的溫度控制需關(guān)注電加熱器的運(yùn)行狀態(tài)，合理設(shè)置定值，運(yùn)行期間密切注意系統(tǒng)報警，對于故障報警，在依次現(xiàn)場核查、分析、處理，對于DVN綜合故障報警其中大部分的問題是可以通過運(yùn)行調(diào)節(jié)以及故障處理，重置可以解決。

（1）對于電加熱器故障尤其是空氣流量異常引起的額故障，一定要優(yōu)先核實(shí)運(yùn)行風(fēng)量，盡可能調(diào)節(jié)在設(shè)計風(fēng)量偏上限時對于解決該問題可提供更好的運(yùn)行條件。

（2）DVN系統(tǒng)的SD開關(guān)一般為膜盒式壓差計，其在較小的壓差下靈敏度較低，而風(fēng)管里小流量下一般壓差較小，極容易產(chǎn)生故障，建議換型或取消。

（3）對于個別房間溫度要求較高，且風(fēng)量受限調(diào)節(jié)手段有限或無法調(diào)節(jié)時，可技改增加單元式電加熱器來優(yōu)化運(yùn)行。

對于新建機(jī)組核輔助廠房通風(fēng)系統(tǒng)，初期設(shè)計就應(yīng)考慮優(yōu)化本文發(fā)現(xiàn)的問題，在設(shè)計上從源頭解決，簡化系統(tǒng)，各區(qū)域分配不同的通風(fēng)子系統(tǒng)，會更好運(yùn)行和管理，也更適應(yīng)機(jī)組大修等狀態(tài)的轉(zhuǎn)換。