论核电厂大修柴油机检修窗口的安排方法

发表时间:2021/8/20   来源:《中国电业》2021年12期   作者:方绍斐
[导读] 核电厂大修中柴油机检修涉及到窗口多及逻辑复杂的问题,每次大修控制都存在很大的难度,因此需要制定一套合理可行窗口安排控制方法。本文就核电厂大修柴油机检修窗口进行了讨论。

        方绍斐
        中广核运营管理有限公司              
        摘要:核电厂大修中柴油机检修涉及到窗口多及逻辑复杂的问题,每次大修控制都存在很大的难度,因此需要制定一套合理可行窗口安排控制方法。本文就核电厂大修柴油机检修窗口进行了讨论。
        关键词:核电厂大修;柴油机检修;控制方法
1概述:
        由于压水堆核电站的特殊性,使其在每一个燃料循环末期必须更换部分核燃料以维持下一个燃料循环的运行,这种燃料更换的过程被称为“换料”。由于核电站换料时间比较长,而且在换料期间,核电站的绝大多数系统和设备处于停止状态,因此,一般情况下,对于核电站中那些不能在日常运行期间执行的维修工作都被集中在这个时间进行,这就是所谓的“大修”,也称为“换料大修”。
        柴油发电机组能为核电机组安全停堆所需的中低压核辅助设备供电,以确保设备安全和人身安全。为确保应急母线供电的可靠性,柴油发电机应在启动信号发出10秒内启动并达额定转速和额定电压。同时,按带负荷程序,陆续将应急母线上的负荷重新投入运行。
        柴油发电机组是核安全相关系统,它作为6.6KV应急母线LHA(LHP)或LHB(LHQ)供电后备电源,确保了应急母线电源的可靠性。只有了解机组各状态下运行方式以及对应状态技术规范的要求,才能合理选择窗口,做到既保证大修工期又不违反技术规范。
2柴油机简介
        1)柴油机组成
        每台机组有完全相同、实体分隔和独立的系列A(LHP)和系列B(LHQ)两套柴油发电机组组成,每台柴油发电机组和有关的辅助设备安装在一个分隔的厂房内(LHP在DA厂房内,LHQ在DB厂房内)。
        每台柴油发电机组包括下列设备:
        两台柴油机引擎和与其直接安装的设备;
        一台发电机及其有关的励磁和保护设备;
        辅助系统:燃油系统,润滑油系统,冷却和预热系统,启动空气系统,燃烧空气和排气系统,柴油机厂房通风系统及仪表测量和控制设备。
        2)柴油机启动和停运
        柴系统的启动是指从备用工况转换到柴油发电机组带载(柴油发电机启动会导致柴油机的预热和预润滑系统的停运)。系统的正常停运是指从柴油发电机组运行转换到备用状态,不包括柴油发电机组自动跳闸和应急停运。
        柴油发电机在接到启动信号10秒钟内,就能够达到额定转速和额定电压。柴油发电机一旦达额定频率和额定电压,就闭合应急断路器(LHA/LHB002JA)立即并车。柴油发电机连接到核电站6.6KV交流应急配电系统(LHA/LHB)上,开始带载。在开始带载以后,LHA/LHB上的负载便按照规定的重新加载顺序自动投入。
        柴油机只能在就地停运。经过主控室授权后,在柴油机房就地的420AR上手动按下停运按钮410TO停运柴油发电机。如果此时接到一个自动启动信号,这个信号将取代此停运指令。停运信号自动地保持120秒钟,停运信号断开了速度调速器上的一个接点,使燃油喷射泵停运。燃油中断后引擎停运大约需要30秒钟。停运信号使励磁开关断开,绕组中的感生回路中的能量通过灭磁电阻释放。停运信号同时使柴油机房风机、冷却器风机、电动泵停运。柴油发电机停运后预热和预润滑系统又返回到运行状态。
        
3技术规范对柴油机的要求
        柴油机是核电厂必须的外电源。技术规范对柴油机是有明确的要求,主要是从电源的可靠性进行要求。

机组各个模式对电源的要求如下:
        1)、RP模式:
        两路外电源必须可用,两路内电源必须可用;
        在满足下列条件下,允许附加柴油机替代机组一台应急柴油机以便进行维修活动:没有其他第一组事件;机组的两台应急柴油机的维修年度总累计替换时间不超过14天。
        2)、NS/SG模式:
        两路外电源必须可用,两路内电源必须可用;
        在满足下列条件下,允许附加柴油机替代机组一台应急柴油机以便进行维修活动:没有其他第一组事件;机组的两台应急柴油机的维修年度总累计替换时间不超过14天。
        3)、NS/RRA模式:
        主电源,辅助电源,LHP和LHQ,其中三个电源必须可用;
        在机组的应急柴油机要求可用时,允许附加柴油机替代机组一台故障的应急柴油机以进行纠正性维修工作:没有其他第一组事件;机组的两台应急柴油机的维修年度总累计替换时间不超过14天。
        4)、MCS模式:
        两路外电源必须可用,两路内电源必须可用;
        在满足下列条件下,允许附加柴油机替代机组一台应急柴油机以便进行维修活动:没有其他第一组事件;机组的两台应急柴油机的维修年度总累计替换时间不超过14天。
        5)、RCS模式:
        一路外电源必须可用;一路内电源必须可用;如果可用的外电源是主变,则可用的内电源必须是LHQ。
        6)RCD模式:
        一路外电源必须可用;一路内电源必须可用;如果可用的外电源是主变,则可用的内电源必须是LHQ。

4大修期间窗口安排
        根据技术规范对柴油机的要求和柴油机检修工期的需要,在核电厂大修过程中柴油机的窗口安排主要有如下几种类型(以先修LHP为例)。
        1)在RCS进行LHP检修,在倒列前完成检修;在倒列后进行LHQ检修,在上行离开RCS模式完成LHQ检修;
        2)在NS/RRA模式进行LHP检修,在倒列前完成检修;在倒列后进行LHQ检修,在上行离开RCS模式完成LHQ检修;
        进入NS/RRA模式后,开始进行LHP的年检,此时满足技术规范的要求,因为技术规范规定在NS/RRA模式下,只要保证三路电源既可,因此LHP不可用没有问题。但是在进入MCS模式后,问题就出现了,此时LHP检修尚未结束,无法满足技术规范要求的内,外各两路电源可用的规定。为了避免这种情况的出现,我们通常在LHP检修开始前,先进行LHS可用性试验,然后用LHS顶替LHP,这样就可以保证在MCS模式下,仍然有两路内电源可用。
        3)在RP模式进行LHP检修,在倒列前完成检修;在倒列后进行LHQ检修,在上行离开RCS模式完成LHQ检修;
     在方案二的基础上,可以在RP模式使用LHS顶替LHP,增加LHP的检修窗口。
        4)在RP模式进行LHP检修,在NS/RRA模式完成检修;在LHP检修完成后,在NS/RRA模式进行LHQ检修,在倒列前完成LHQ检修;
        5)在RP模式进行LHP检修,在倒列前完成检修;在倒列后进行LHQ检修,在上行离开RCS模式完成LHQ检修;
5结束语
        柴油机在各种工况下为电站的附属设备提供了安全可靠的内电源,并为核安全有关的系统和设备提供应急电源,以保证核电站的安全运行。特别是在事故工况下,保证厂用电的可用性就显得尤为重要,为此,电站运行技术规范对机组各状态下对电源的要求都做出了明确的规定。
     结合实际,对于我们大修计划的工作性质来说,我们的首要任务就是确保我们制定大修计划完全符合技术规范的要求,确保机组在安全可靠的情况下展开检修工作,其次就是在做到前一点的情况下,尽可能优化大修计划,提高电站的运营业绩。综合说来,在满足核安全的前提下,制定一个合理的柴油机检查计划。
姓名:方绍斐(1984.12);性别:男,籍贯:山东省招远市,民族:汉族,学历:本科,毕业于东北大学;现有职称:工程师;研究方向:核电大修计划管理;
单位及邮编:中广核核电运营有限公司518000
单位所在地:广东省深圳市
邮寄地址及邮编:广东省深圳市福田区福莲花园9栋305(北区),程帅收?518000,电话:18902312558
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