黄贤华　徐俊　魏晓栋

【摘 要】秦二厂1号机组乏燃料大厅长期触发低温报警，给系统运行造成了一定的困扰。为分析该报警产生的原因，本文通过对DVK（燃料厂房通风系统）和SES（厂用冷热水系统）两个相关系统的设计参数与实际参数的对比，得出主要是因为DVK进风量小于设计值。并通过对凝露原理的分析，最终得出DVK系统停运工况是乏燃料大厅墙内壁产生凝露的主要成因。

【关键词】低温报警；凝露；措施

Analysis of the causes of the spent fuel hall low temperature alarm and measures to prevent the occurrence of condensation.

Huang xianhua，Xu Jun，Li Tieying，Qu Shilong

（CNNP Nuclear Power Operations Management Co，Ltd. Haiyan Zhejiang，314300）

【Abstract】Spent fuel hall often trigger temperature alarm，caused some trouble to the operation of the system. In order to analyze the causes of the alarm， comparison of design parameters and the actual parameters of DVK（Fuel building ventilation system） and SES（Cold and hot water system） ， mainly because the DVK quantity is less than the design value. Analysis on the condensation principle， finally DVK system outage conditions are the main causes of spent fuel hall wall dewing.

【Key words】Low temperature alarm；Dewing； Measures

0 前言

DVK系统在乏燃料大厅的温度根据FSAR要求最低限值为25℃。根据报警卡描述及DVK系统设计，该报警设置目的为防止凝露发生，从而导致凝结水稀释乏池。目前从现场运行来看，冬季时即使SES热水系统全部投运也仅能维持乏大厅的温度为16℃，DVK006ST会触发低温报警。春秋季因为SES系统的停运，DVK006ST实际也是长期触发低温报警的。2013年1#乏燃料大厅温度趋势中，全年只有夏季5月6日至9月25日达到25℃以上。其它机组的乏燃料大厅也有同样的情况。同时，乏燃料大厅的湿度限值为70%，实际运行中，湿度值也经常突破限值，最高可到95%，这种工况给DVK系统内的碘吸附器的正常运行带来隐患，因为当空气湿度超过70%后，碘吸附器的除碘效果将大大降低。本文以1#机组为例，通过DVK系统及SES系统的设计值与现场值的对比，分析DVK006ST产生低温报警的原因，提出防治凝露的应对措施。

1 DVK及SES系统功能

1.1 DVK系统功能及设计参数

DVK在设计上是直流式的全新风系统，设计功能为维持设备正常运行所需的环境和人员进入工作场所所需的环境温度、限制空气中水蒸气含量避免在乏燃料大厅墙内壁产生结露、事故工况下将排风放射性降低到居民可接受及允许排放的水平。

新风从新风口吸入后，经加热器DVK001RE（冬季时保持连续运行）→冷却器DVK001RF（自动运行，DEG回路保持投运，DEG侧三通调节阀的调节器DVK012RG置自动，手动设置调节器定值）→风机DVK001/002ZV→加热器DVK007RE（自动运行，SES回路保持投运，SES侧三通调节阀的调节器DVK001RG置自动，手动设置调节器定值）→乏燃料大厅（表1）

1.2 SES系统功能及设计参数

SES的系统功能为以95℃的热水向核岛、常规岛用户供热，其中核岛用户中包括DVK系统。

SES的设计流量为2×170t/h，设计回水温度70℃，供水温度95℃。

2 DVK及SES的运行状态

2.1 DVK系统现场数据

加热器的SES回路及冷却器的DEG回路均投运，相应调节器置自动。

乏池大厅与室外压差1DVK021LP已满量程（量程范围：0—60Pa）。

通过运行小神探采集到2014年1月1日至2014年2月28日的现场数据，列表如下（表2）：

2.2 SES系统现场数据

SES泵2用1备，满足设计要求。

回水温度无历史数据，采集的为2月28日现场巡检数据，为60℃。冬季时的经验数据一般为30-40℃。

供水温度为66℃，2014年1月1日至2014年2月28日的温度趋势如表3：

2.3 系统运行时设计值与实际值的对比分析

表4中实际值均为2014年2月28日实时采集的现场巡检数据：

表经过数据采集与对比，发现SES及DVK实际运行情况与设计要求偏差较大。DVK新风温度及风机出口温度明显高于设计值，SES供水温度明显低于设计值。以下着重对影响乏燃料大厅温度的主要参数做出分析。

1）1#机组的DVK021LP在系统运行期间长期满量程，该表反映的是乏池大厅的负压情况。查询CMS，2013年12月28日曾对仪表满量程缺陷进行过检修工作，维修报告中的检修过程为：更换仪表后仍指示满量程，经与运行沟通，为满足系统运行要求，该表指示满量程为正常现象。事实上，因为需防止当发生燃料操作事故、铅容器操作事故及LOCA事故时高放空气从K厂房流向N厂房，乏燃料大厅的负压必须大于N厂房的负压。当前N厂房负压大约为400Pa（无直接监测仪表，以送排风压力之差计算），所以乏燃料大厅的实际负压值是远大于DVK021LP的测量上限（60Pa）的。

2）1DVK004LT的温度数据表明DVK007RE的出风温度是可以基本满足设计要求的。SES受系统设备的局限，在以设计负荷运行时跑冒滴漏情况较多，一般以截流SVA供汽阀的方式来保证设备的正常运行，因此SES的供水温度（66℃）远小于设计值（95℃）。根据SES系统流量不变并且温度不足的情况，并且大厅温度也偏离设计温度较大，说明流经DVK007RE的风量是不足的，否则以SES的加热能力无法将DVK007RE的出口风温维持在设计值附近。因此，乏燃料大厅的超设计值负压不是因为大厅的出风量过大，而是因为大厅的进风量偏少造成的。

3）在CBA中查询，1DVK系统在2014年2月12日至2014年2月14日曾全停，这与现场巡检记录中的乏池大厅湿度的升高时间吻合。

1DVK开工及完工时间，如表5：

1#机乏燃料大厅湿度升高时间，如表6：

将比对时间段扩大至2013整年，1DVK的停运时间仍与乏池大厅的湿度增加时间吻合，表7为2013年1DVK停运时间段：

值得注意的是，上述设备停运情况绝大多数是因为预防性维修（即PM项目）造成的。

图2为2013年1#乏燃料大厅湿度趋势：

我们知道凝露的产生原因为湿空气中温度场的不均匀，导致局部空气中水蒸汽达到露点温度而析出。如果要在乏燃料大厅墙内壁产生凝露，必须满足以下条件：乏燃料大厅墙内壁表面温度低于大厅空气的露点温度，大厅空气的露点温度可由空气温度及相对湿度计算得出。

空气温度及相对湿度对露点温度的影响如图2所示：A点的空气温度为T1，相对湿度为Φ1，露点温度为TdA；B点的空气温度为T1，相对湿度为Φ2，露点温度为TdB；C点的空气温度为T2，相对湿度为Φ2，露点温度为TdC。根据图例可知道相同湿度下空气温度越高或者相同温度下相对湿度越高，空气的露点温度也越高，（下转第32页）（上接第14页）越容易产生凝露。K厂房墙壁的隔热系数为固定值，外界温度越低则墙内壁温度越低，与可加热的能控制在一定温度范围的大厅空气的温差也越大，越容易产生凝露。

当DVK停运后，乏池蒸发出的水蒸气无法通过DVK系统排出厂房，乏燃料大厅的空气湿度上升。冬季时，此种工况会大大增加大厅墙内壁凝露的风险，夏季时外界温度较高，凝露风险相对较低。但是，此种DVK停运工况下，凝露全部来源于乏池蒸发出的水蒸汽，即使发生凝露现象并且部分滴入乏池，水量也不足以补偿乏池中硼水的蒸发量，不会引起乏池硼浓度的稀释。

从2013整年的乏燃料大厅湿度趋势图中还能发现，夏季时湿度偏低，这是因为夏季时投运了DVK001RF，系统中的水蒸汽已有部分在冷却器中冷凝，此时除非乏池失去冷却后产生大量水蒸汽，否则大厅不会产生凝露。

3 结论及应对措施

通过以上分析可以知道：

1）1DVK006ST冬季时触发低温报警主要是因为乏燃料大厅的DVK进风量不足以及SES供水温度较低，导致对大厅的加热量不足。

DVK进风量受限于控制区内通风系统的流向，必须保证乏燃料大厅负压大于N厂房的负压。在调试期间系统内风阀已固定好开度，所以可调节余度不大。如果要调整N厂房负压则是一个非常浩大的工程，在短期内无法完成。SES系统因设备原因无法提供满足温度要求的供水，虽然在DVK进风量不足时可维持风温，但不足以将大厅温度加热至25℃。

但该低温报警的存在并不能说明大厅墙内壁一定会产生凝露。从实际运行情况看，在DVK正常运行并且乏池没有失去冷却下，大厅温度即使再低，只要湿度正常，大厅并不产生结露。大厅温度更大意义上是维持一个人员进入工作区域所需要的温度而非判断是否产生凝露的唯一依据。

2）DVK系统全停时，因为乏池蒸发出的水蒸汽无法从大厅排出，导致大厅空气湿度明显上升。此种工况在任何环境温度下都会增加凝露产生的可能性，但是凝露来源单一，全部来自于乏池蒸发出的水蒸汽，不会导致乏池硼浓度的稀释。

因此，防止大厅产生凝露主要应从控制大厅的湿度着手。2013年度中1DVK系统共12次全停，其中包含相当数量的PM项目，停运时间时间长短不一。随着系统健康监督工作的开展，CMS中的PM项目也应得到相应优化。延长预防性维修的周期，合理安排检修窗口等都可将DVK全停时间段缩短，从而有效的防止大厅中湿度的增加，防止产生凝露。PTR乏池失去冷却时虽然大厅温度、湿度会增加并产生凝露，但实际运行中此种工况下更关注乏池的液位下限。随着蒸发量的增加，乏池补水的频率加快，此时乏池硼浓度被稀释的可能性来源于SED补水管线的操作失误而非凝露。

从控制凝露风险的角度出发，乏燃料大厅可增加一台露点仪，仪器应根据大厅温度、相对湿度计算出当时环境温度下的露点温度，并与大厅墙内壁的温度做比较。当墙内壁的温度小于露点温度达到一定限值时，仪器触发报警，运行人员则根据各相关系统的实际运行状态做出响应。

【参考文献】

[1]DVK系统手册[S].

[2]SES系统手册[S].

[3]周根明，保护厅防凝露控制系统研究[M].江苏科技大学学报，2013.

[4]叶应权.二核通风运行管理[Z].

[5]运行三处CBA/小神探导出数据[Z].

[6]CMS导出数据[S].

[责任编辑：张涛]