对于核电厂来说，核反应堆是它的“心脏”，而“心脏”的“起搏器”是稳压器。稳压器作为压水堆核电站的关键设备，在维护系统压力方面发挥着重要作用。稳压器是汽水两相状态下的主要设备。上部有一定容积的汽枪。根据现有的负荷差异，相应的水位会在20%-60%之间发生变化。水蒸气平衡主要通过底部电加热器和顶部喷淋设备来维持。如果功率波动相对正常，主冷却系统将控制在标准压力变化范围内，从而更好地保证反应堆一回路的压力稳定性，防止紧急停止。如果多个稳压器电加热器同时出现故障，很容易导致反应堆冷却系统的运行压力波动较大，导致非计划停止，严重影响机组的经济性和安全性。

 

1、稳压器电加热器的相关概述

 

就国内M310型水堆机组稳压器而言，底部有63个电加热元件，分为6组。每个电加热元件的功率为24KW，其中3个作为备用。稳压器插入稳压器下封头，与稳压器内部水源直接传热。在这六组中，四组属于固定类型，即恒功率输出，剩下的两组属于比例类型，即根据压力输入功率信号，然后按一定比例输出。整体功率为1440KW，实际功率分布为：A、B组为固定式，总功率为432KW；C、D组为比例式，总功率为432KW；E、F组为固定式，总功率为572KW。固定式电加热器具体用于启动或瞬态过程，比例式电加热器实际用于补偿小范围稳压器的偏差。在反应堆稳态功率的运行过程中，比例电加热器可以补偿连续喷淋引起的蒸汽冷凝，同时补偿热量损失。此外，稳压器电加热器的输出功率应与稳压器压力与压力整定值之间的差值形成比例。

 

2、核电厂稳压器电加热器典型故障及改进措施

 

2.1稳压器波纹管保温箱离电加热器接线柱太近

 

通过分析稳压器电加热器的实际分布，可以发现63个电加热器中安装了7个，因此稳压器波纹管保温箱的安装和拆除很容易导致波纹管保温箱与加热器接线柱之间的距离太近，甚至接触。一旦两者之间的距离太近，热空气自然对流，提高密封加热器接线柱材料的温度，导致破裂，如果水分侵入破裂，将大大降低加热器的绝缘性能；在机组功率运行中，波纹管保温箱外部会出现高温，燃烧加热器接线柱的绝缘皮，导致加热器接地短路；对于波纹管保温箱的拆卸和重新安装，很可能切断加热器接线柱的绝缘皮。

 

为了真正消除加热器接线柱与波纹管保温箱间距过近的影响，可以在波纹管保温箱外和加热器接线柱上开一个小开口，既能有效提高波纹管的保温性能，又能拉开保温管外壳与接线柱之间的距离。＃３、＃经过4台机组的多次验证，证明该方法效果明显，加热器接线柱与波纹管保温箱接触造成的密封材料破裂、上游电源开关跳闸等现象不再出现。

 

2.2稳压器电加热器散热器的安装

 

根据RCC-E标准，稳压器下部的温度应控制在50℃，以增强加热器接线柱端部的密封性。对此，可采取相应的辅助措施，使加热器接线柱的局部温度在50℃以内。

 

为了有效散失电加热器连接部分的热量，更好地保证其接线柱端的密封功能，散热器可以安装在加热器接线柱外的套管上，从而充分满足电加热器在实际运行中的电气特性。散热器可以拆分成两瓣，然后设置在RCP稳压器电加热器的电缆管外，散热器可以根据既定距离紧固。由于稳压器底部安装空间不足，安装过程中应注意避免与电加热器接线柱碰撞，防止距离变化，降低加热器的电气密封性。

 

2.3防火包裹Ｂ稳压器电加热器电缆高温烧毁

 

鉴于稳压器电加热器的调试阶段，B列电加热器的电缆在防火包装过程中因温度过热而烧毁，导致加热器电缆短路，最终导致上游抽屉跳闸。

 

稳压器电加热器是一种功率较大的电气设备，每个加热器的电流超过60A。因此，有必要对B列加热器电缆进行防火处理。如果有13个电加热器，集中在一列防火包裹中的线芯将有26个，通电后必然会释放大量热量，导致电缆温度过高被烧毁。通过讨论，B列加热器电缆可以共用电缆桥架，并刷一层防火漆，改变了以往使用防火包裹进行防火处理的方式。而且，经过多次维护和验证，这种方法确实可以提高防火性能，后续也没有出现这样的问题。

 

在这个过程中，应该注意两种类型的防火涂料，如一层RS90A防火涂料，每次6次，间隔24小时。验收合格后，再刷一层RS90DF防火涂料，次数为5次，每次间隔12小时。

 

3、核电厂稳压器电加热器典型故障案例分析

 

3.1稳压器电加热元件故障问题

 

在核电厂正常运行过程中，2号机组调试稳压器电加热器时发现部分电加热元件故障，不可用。随后，核电厂组织工程公司、相关设备制造单位、电加热器供应商、设备安装人员成立联合调查组到现场检查，在初步了解相关情况和事件过程后，得出以下结论：

 

(1)故障电加热器未安装翅状散热器。

 

（2）保温层外包装有缺陷，间隙明显，与既定保温安装标准不一致，电加热元件表面热辐射时温度迅速升高。

 

(3)部分加热元件使用的保温层过厚，甚至包裹在加热元件的散热部位，对其散热效果产生不利影响。

 

（4）现场现有通风设计不规范，无法表现出良好的散热效果。此外，电加热元件的电缆绑扎相对随意，在很大程度上抑制了热量的损失。

 

在热试验过程中，通过观察热成像仪，发现稳压器底部的表面温度高达近300℃，远高于稳压器电加热器所需的具体温度值。

 

3.2解决故障的办法

 

(1)安装翅状散热器

 

根据RCC-E标准，稳压器连接器的温度应小于50℃，通过验证供应商提供的翅膀散热器的性能，稳压器连接器的表面温度可有效降低到40℃。

 

(2)调整防火包裹层

 

对稳压器底部的保温层进行重新缠绕和密封，保温层应与焊接法兰表面并齐，无缝隙。

 

(3)重新固定和排列所有电加热元件自带的电缆，以增加散热面。

 

（4）调整通风口和通风口的位置，以增加稳压器底部的通风量。

 

结论：综上所述，稳压器电加热元件在核电厂的整体运行中起着非常重要的作用。本文以核电厂稳压器电加热器的典型故障和改进措施为中心，概述了稳压器电加热器的具体内涵，使相关人员对稳压器电加热器有全面的了解；通过分析稳压器电加热器的典型故障和改进措施，使相关人员充分认识到实际故障问题；列出稳压器电加热元件的具体故障案例，为核电厂优化稳压器电加热元件提供有效参考，进一步提高核电厂的安全性能，更好地保证核电机组的经济、稳定、安全运行。