進(jìn)口核電再熱閥門執(zhí)行機(jī)構(gòu)國(guó)產(chǎn)化研究

梁志濤

（哈爾濱汽輪機(jī)廠有限責(zé)任公司 自控分公司，哈爾濱 150046）

0 引言

目前核電再熱閥門及執(zhí)行機(jī)構(gòu)都依賴進(jìn)口，但閥門制造廠對(duì)電廠的運(yùn)行工況不是很了解，導(dǎo)致進(jìn)口的執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)用到電廠后不滿足一些特殊工況，本文針對(duì)某國(guó)外進(jìn)口再熱閥門執(zhí)行機(jī)構(gòu)存在的問(wèn)題進(jìn)行分析，并采取相應(yīng)的整改措施，結(jié)果滿足了機(jī)組運(yùn)行要求，為后續(xù)核電機(jī)組的設(shè)計(jì)、調(diào)試奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

1 國(guó)外進(jìn)口再熱閥門執(zhí)行機(jī)構(gòu)原理及存在的問(wèn)題

國(guó)外進(jìn)口再熱閥門執(zhí)行機(jī)構(gòu)系統(tǒng)原理圖如圖1所示。

系統(tǒng)工作原理說(shuō)明如下：高壓油經(jīng)過(guò)濾器后分成兩路：一路經(jīng)過(guò)節(jié)流孔生成控制油，再經(jīng)過(guò)快關(guān)電磁閥和液控?fù)Q向閥至卸荷閥和液控單向閥的控制腔；另一路經(jīng)過(guò)進(jìn)油孔板、活動(dòng)電磁閥、液控單向閥進(jìn)入執(zhí)行機(jī)構(gòu)油缸的工作腔。在卸荷閥關(guān)閉的時(shí)候，高壓油進(jìn)入工作腔克服彈簧作用力打開閥門。其中為了保證快開特性，每個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的進(jìn)油孔板為φ4 mm的進(jìn)油孔，由于執(zhí)行機(jī)構(gòu)開啟的耗油量很大，為此每個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)又加裝了32L的高壓蓄能器，以避免因執(zhí)行機(jī)構(gòu)開啟過(guò)快而拉低系統(tǒng)主油壓。同時(shí)為了避免系統(tǒng)非工作狀態(tài)（即卸荷閥開啟）時(shí)，系統(tǒng)高壓油通過(guò)進(jìn)油孔板和卸荷閥外泄拉低系統(tǒng)主油壓，在兩者之間又加裝了液控單向閥，設(shè)計(jì)狀態(tài)為常閉，受控于控制油。在控制油路中，快關(guān)電磁閥為失電常開，而液控?fù)Q向閥為常閉，兩者油路串聯(lián)，為冗余配置，即兩者中任何一個(gè)起作用都會(huì)使控制油失去對(duì)卸荷閥和液控單向閥的控制，卸荷閥快速卸壓，閥門在彈簧的作用下關(guān)閉。

圖1 進(jìn)口執(zhí)行機(jī)構(gòu)原理圖

在首次閥門（2只主汽閥、6只再熱主汽閥和6只再熱截止閥同時(shí)進(jìn)行關(guān)閉動(dòng)作試驗(yàn)）打閘試驗(yàn)中，僅從閥門關(guān)閉聲音就能判斷出，再熱閥門關(guān)閉動(dòng)作不是同時(shí)進(jìn)行的，成階段性關(guān)閉。通過(guò)錄波儀測(cè)量部分閥門的關(guān)閉時(shí)間，見表1，各再熱閥門的關(guān)閉時(shí)間都幾乎遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了汽輪機(jī)技術(shù)協(xié)議規(guī)范。

表1 改造前再熱主汽閥關(guān)閉時(shí)間（油控）s

試驗(yàn)是以油壓低跳機(jī)，AST電磁閥動(dòng)作，卸掉AST油來(lái)實(shí)現(xiàn)的。由于驗(yàn)收的時(shí)候是用快關(guān)電磁閥動(dòng)作做快關(guān)的，因此現(xiàn)場(chǎng)提出用快關(guān)電磁閥動(dòng)作來(lái)看執(zhí)行機(jī)構(gòu)的快關(guān)時(shí)間是否合格。一是看是否能和驗(yàn)收數(shù)據(jù)相符，二是排除執(zhí)行機(jī)構(gòu)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的影響，即如果單個(gè)閥門用快關(guān)電磁閥試驗(yàn)合格，則液控?fù)Q向閥的設(shè)計(jì)肯定有問(wèn)題。限于現(xiàn)場(chǎng)的能力，現(xiàn)場(chǎng)只拿最遠(yuǎn)的RSV6用快關(guān)電磁閥來(lái)試驗(yàn)，而其余都是按照用原來(lái)的液控方式實(shí)現(xiàn)。試驗(yàn)數(shù)據(jù)如表2所示。

表2 改造前再熱主汽閥RSV6關(guān)閉時(shí)間（電控）s

通過(guò)以上現(xiàn)象分析，進(jìn)口執(zhí)行機(jī)構(gòu)存在 如 下 問(wèn) 題 ：1）將OPC/AST電磁閥組的回油與右側(cè)再熱執(zhí)行機(jī)構(gòu)的回油分開直接回油箱；2）取消再熱門的液控方向閥，并設(shè)計(jì)相應(yīng)液壓塊，油路上將系統(tǒng)AST/OPC油路與再熱門執(zhí)行機(jī)構(gòu)的控制油路相通，并設(shè)計(jì)一單向閥；3）取消就地回油罐，增加低壓蓄能器；4）減小再熱主門執(zhí)行機(jī)構(gòu)的進(jìn)油孔徑。

2 進(jìn)口執(zhí)行機(jī)構(gòu)改造方案

1）OPC/AST電磁閥組的回油與右側(cè)再熱執(zhí)行機(jī)構(gòu)的回油分開，各自獨(dú)立回油箱。

圖2 改造后再熱門執(zhí)行機(jī)構(gòu)原理圖

2） 參 看 圖1，再熱閥門執(zhí)行機(jī)構(gòu)改造后的原理圖如圖2所示。

圖3 改油控?fù)Q向閥通路塊安裝示意圖

將原系統(tǒng)的再熱主汽門進(jìn)油節(jié)流孔板換成哈汽提供的進(jìn)油節(jié)流孔板，節(jié)流孔由φ4 mm改為φ1.5 mm。

圖4 再熱門執(zhí)行機(jī)構(gòu)回油安裝示意圖

取消再熱執(zhí)行機(jī)構(gòu)的液控方向閥，換成加裝了DN10單向閥的通路塊。OPC/AST控制油在進(jìn)再熱門執(zhí)行機(jī)構(gòu)前用三通引至通路塊，安裝示意圖如圖3所示。而原來(lái)執(zhí)行機(jī)構(gòu)液壓塊上原液控方向閥的接頭處用螺塞堵死。

取消再熱主門和再熱調(diào)門執(zhí)行機(jī)構(gòu)的就地回油罐，安裝示意圖如圖4所示。而原來(lái)執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制塊上的接頭處用螺塞堵死。

表3 改造后加裝角位移傳感器后再熱閥關(guān)閉時(shí)間

3 結(jié)論

EH系統(tǒng)改造后，進(jìn)行了試驗(yàn)，記錄數(shù)據(jù)如下表3所示。從表3可以看出，改造后再熱閥門的快關(guān)時(shí)間是滿足要求的。

綜上，某核電3#機(jī)組調(diào)試中出現(xiàn)的一系列問(wèn)題幾乎都是在核電機(jī)組方面新出現(xiàn)的，其中有設(shè)計(jì)方面的原因，也有運(yùn)行方面的原因，這從一個(gè)方面再次提醒了我們核電機(jī)組的重要性及其特殊性。同時(shí)經(jīng)過(guò)此次3＃核電機(jī)組調(diào)試問(wèn)題的處理和整改，既增強(qiáng)了對(duì)核電機(jī)組EH系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)，也為今后的核電機(jī)組EH系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和調(diào)試工作積累了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。

［1］ 郭鈺峰，徐志強(qiáng)，于達(dá)仁.汽輪機(jī)調(diào)節(jié)原理［M］.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2010.