华龙一号润滑油系统调试内容及常见问题

发表时间:2020/5/12   来源:《中国电业》2020年2期   作者:王涛
[导读] 为减少传统火电对环境造成的污染,我国不断探索和发展核能发电,华龙一号作为我国自主研发的第三代核电技术收到了国内外专业人士的好评。
        摘要:为减少传统火电对环境造成的污染,我国不断探索和发展核能发电,华龙一号作为我国自主研发的第三代核电技术收到了国内外专业人士的好评。海外首堆华龙一号兴建于巴基斯坦卡拉奇市,本文主要研究和介绍卡拉奇核电润滑油系统调试的主要内容和常见问题。
关键词:润滑油;调试;试验;常见问题
        电力资源是经济发展的基石,随着人民生活水平的提高,人民对生活质量的要求和日益凸显的环境污染问题,成为了当今社会最突出的矛盾之一。为解决传统火力发电中化石燃料燃烧产生大量的温室气体,各个国家开始不断的探索和发展清洁能源。由于水电,风电,光伏发电和核电对外部地理环境要求较高,因此核能发电成为最有希望替代火力发电的新能源之一。
        “华龙一号”是我国自主研发的第三代核电技术,其原理是利用原子核裂变的链式反应所产生热能给高压下一回路的水加热,一回路的水给二回路的水加热变成过热蒸汽,进而推动汽轮机发电的过程。海外的首堆“华龙一号”坐落于巴基斯坦的卡拉奇市。卡拉奇核电的汽轮机发电机组采用的是上海汽轮机厂生产的额定功率为1100MWe的三缸四排汽的凝气式汽轮机,再热方式为中间汽水分离再热,转速1500r/min,主汽压力6.5MPa。
        “华龙一号”常规岛部分调试主要分为三部分,分别为水系统调试、蒸汽系统调试和油系统调试,其中润滑油系统是整个油系统调试的基础。润滑油系统的主要任务是可靠地向汽轮机和发电机的轴瓦提供合格的润滑、冷却油。润滑油系统的正常工作对于华龙一号的安全运行具有重要的意义。
1华龙一号润滑油系统主要设备简介
         “华龙一号”的润滑油系统主要由主机润滑油箱、主油箱排烟风机、主油箱电加热器、交流润滑油泵、直流润滑油泵、冷油器、滤油器、主机润滑油净化装置、油温调节装置、轴承进油调节阀、油温油压检测装置、以及管道和阀门组成。
         主油箱排烟风机的作用是将聚集在油箱顶部和系统管道内的油气抽离,并保持油箱和管道的微负压。如果润滑油系统内的真空不足,油气可能会从油箱内溢出,更为严重的会导致管道内的润滑油泄露。
         交流润滑油泵是给汽轮机轴承提供润滑油的动力装置。它将主油箱的润滑油通过系统管道输送到轴承箱给轴承润滑。如果润滑油压低会导致汽轮机轴承干摩擦从而损坏轴承,进而导致汽轮机跳机。因此汽轮机运行期间,润滑油压必须达到设计值,以保证轴承具有足够的润滑油。
         直流润滑油泵的主要作用是当汽轮机正在运行时,厂用电突然消失导致两台交流油泵均不能运行的条件下,为防止汽轮机轴承处供油不足,由蓄电池供电的直流油泵将提供汽轮机停机所需的轴承润滑油。直流润滑油泵的设计比较冗余,除受控制系统启停之外,位于润滑系统供油母管上的压力开关同样能够通过电气硬接线来控制直流润滑油泵启停。
         冷油器由润滑油管道和闭式冷却水管道组成。其工作原理是通过表面式热交换,利用闭式水冷却水系统除去润滑油中的热量。
         油温控制装置是通过温度控制阀来分配冷热油的流量,使两种不同温度的润滑油在温控阀内混合达到所需温度。温控阀是一种机械式的调温装置,其工作原理是利用感温物质的热胀冷缩来带动阀门开度,从而改变冷热流体的流量比例,达到出口温度稳定的目的。
2华龙一号润滑油系统的调试内容及原理
         “华龙一号”的润滑油系统试验主要分为:交流润滑油泵联锁试验、直流润滑油泵联锁试验、主油箱排烟风机联锁试验、主油箱电加热器联锁试验、主油箱液位保护试验和润滑油压保护试验。


         交流润滑油泵联锁试验:当主用油泵启动失败时,1分钟内备用油泵联锁启动;当主用油泵故障跳闸时,立即联启备用油泵;当主用油泵出口压力或供油低时,立即联启备用油泵;当交流润滑油泵进行切换时,立即联启备用油泵。上述四种功能验证是为保证运行的交流润滑油泵不能正常工作时,备用油泵能够为汽轮发电机组轴承提供稳定润滑油。
         直流润滑油泵联锁试验:当润滑油泵出口母管压力低于设计值时,直流润滑油泵联锁启动;当润滑油系统供油压力低于设计值时,直流润滑油泵联锁启动。上述联锁功能是在交流润滑油泵联锁动作过程或紧急停机过程时动作。
         主油箱液位保护试验主要验证当主机润滑油箱液位超出最高限值或最低限值时,保护回路动作,汽轮机发生遮断。限值保护功能是防止润滑油系统发生泄露,或系统溢流。
         润滑油压保护试验:在两台交流油泵同时故障时,润滑油系统供油压力迅速下降至无法维持汽轮机的最低供油压力,此时控制系统将会接收到来自润滑油供油母管压力变送器的压力低信号,系统会发出汽轮机跳机指令并联启直流润滑油泵。油压保护试验的目的是防止汽轮机因中断油流而导致汽轮机烧瓦的严重事故。
3华龙一号润滑油系统的调试过程中的常见问题及解决方法
        3.1润滑油系统运行期间润滑油压下降
    当润滑油系统运行期间,润滑油供油压力突然持续降低时,应检查润滑油出口母管压力是否降低。若润滑油出口母管压力正常应检查过滤器是否堵塞,润滑油系统是否存在泄露;若润滑油出口母管压力也持续降低,应及时切换备用油泵,并检查主用油泵出口阀门是否处于开启状态,润滑油系统压力变送器是否和就地出口压力表数值一致,主用油泵是否存在故障,主油箱液位是否降低,主油箱负压值是否降低;
        若滤网差压超出设计限值,应将过滤器切换至备用侧或停运润滑油系统清除杂物;若主油箱液位降低,应检查润滑油系统存在泄露,应尽快找出泄露点并进行隔离,如果泄露点无法隔离应尽快停运润滑油系统进行泄露点处理;若润滑油泵出口阀门被误操作或主用油泵故障导致润滑油压降低,备用油泵切换将会保持系统油压稳定;若备用油泵启动后系统压力依然持续降低,主油箱液位并未降低且润滑油系统并无漏点,则应检查润滑油系统压力变送器与就地压力表数值是否一致,若不一致可能为压力变送器堵塞或故障; 若主油箱内负压低于设计限值,则应及时切换备用排烟风机或增加风机入口门开度保证主油箱内负压。
    3.2润滑油温度升高
        润滑油系统运行期间,如果润滑油温度持续升高,应检查电加热器是否处于运行状态,若电加热处于运行状态则应尽快停运电加热器并持续观察润滑油温度是否继续升高;若电加热器未处于运行状态,应检查冷油器的冷却水量是否正常,若冷却水流量不满足设计要求应开大冷却水进出口阀门;若冷却水流量正常,应检查冷却水温度是否过高,如果温度过高应开大闭式水换热器进出口阀门;若冷却水温度正常,应开启冷油器放气,确认冷油器中是否积聚空气,如果过滤器内存在空气,应及时开启排气阀门。
        3.3润滑油系统油质不合格
        新机组投运前应加强对润滑油系统的过滤工作,及时滤油或换油,保证润滑油品质;润滑油系统运行期间,若油样内颗粒物较多,应及时开启润滑油净化装置并检查过滤器的运行情况;若油样内存在水分,应检查冷油器是否泄露,如果冷油器泄露应及时切换至备用冷油器;若冷油器并无泄漏,应检查轴封压力是否高于设计限值,如果轴封压力高于设计值,应及时降低轴封压力但须注意不能破坏凝汽器真空。若润滑油品质老化,应及时换油以保证汽轮发电机组平稳运行。
4结束语
        润滑油系统的运行时质量将会直接影响到汽轮发电机组的运行效果,所以必须要保证润滑油系统在调试过程中的质量,保证严格按照核电规范化的调试流程和标准进行。与此同时,还要以严谨的工作态度定期对润滑油系统进行动作试验,对其中可能会出现的问题进行预防,避免核安全事故的出现。
参考文献:
[1]陈晟.1000MW超超临界机组调试技术丛书[J].中国电力出版社,2016(10):300-324.
[2]杨忠一.润滑油系统常见故障分析及处理[J].工业,2016.
[3]郑维东.汽轮机润滑油系统的常见问题及防范措施[J].科技信息,2010.
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