大亞灣核電站及嶺澳一期核電站主發(fā)電機(jī)密封裝置主要部件的加工改進(jìn)

戴永亮+楊光

【摘 要】論文簡要介紹了大亞灣核電站及嶺澳一期核電站主發(fā)電機(jī)密封裝置的組成、運(yùn)行及出現(xiàn)的問題，并對(duì)問題的處理過程進(jìn)行了簡要描述。重點(diǎn)介紹了密封瓦和內(nèi)油擋油封環(huán)的加工改進(jìn)過程中碰到的問題及應(yīng)對(duì)措施，經(jīng)過多輪大修實(shí)踐，證明該套方案切實(shí)可行。

【Abstract】This paper briefly introduces the composition， operation and problems of the main generator sealing device of Dayawan nuclear power station and Ling Ao phase I nuclear power station， and the process of dealing with the problems is described briefly. This paper mainly introduces the problems encountered in the process of the improving the sealing ring and the inner oil seal ring and the countermeasures. After several practice， it proves that the scheme is feasible.

【關(guān)鍵詞】發(fā)電機(jī)； 密封瓦 ；油封環(huán) ；加工改進(jìn)

【Keywords】main generator； seal tile； seal ring； process improvement

【中圖分類號(hào)】TM623.3 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A 【文章編號(hào)】1673-1069（2017）05-0189-03

1大亞灣核電站及嶺澳一期核電站主發(fā)電機(jī)密封裝置簡介

大亞灣核電站及嶺澳一期核電站共有四臺(tái)900MW發(fā)電機(jī)。發(fā)電機(jī)由GEC ALSTOM生產(chǎn)。發(fā)電機(jī)額定容量為1158MVA、端電壓為26kV，定子線圈用水冷卻，定子鐵芯和轉(zhuǎn)子線圈用氫冷卻[1]。發(fā)電機(jī)密封裝置主要結(jié)構(gòu)如圖一所示。

發(fā)電機(jī)兩端氫氣密封采用空、氫側(cè)雙流環(huán)式密封結(jié)構(gòu)（如圖二），壓力密封油從不同油路進(jìn)入，抵達(dá)轉(zhuǎn)軸與密封瓦之間的間隙后，因壓力相等，故以相反的方向排出，這樣保證氫、空側(cè)密封油完全分開，確保發(fā)電機(jī)外部空氣不能進(jìn)入，內(nèi)部氫氣不受污染，能保持較高的純度。

2 發(fā)電機(jī)運(yùn)行過程中密封裝置存在的主要問題

2.1 密封瓦局部區(qū)域過熱

密封瓦工作時(shí)，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子以50r/s高速旋轉(zhuǎn)，密封瓦相對(duì)靜止，在瓦與軸之間形成了一個(gè)較大的速度梯度：靠近軸頸表面的油膜以接近90m/s速度的運(yùn)動(dòng)，靠近密封瓦表面的油膜速度接近0。此時(shí)油膜厚度只有0.175～0.19mm，如果供油不穩(wěn)定、局部間隙過小，就容易造成密封瓦表面烏金因局部過熱而發(fā)黑，甚至融毀。歷史上，兩電站的四臺(tái)機(jī)組就因密封油定期試驗(yàn)等造成短時(shí)供油不足、密封瓦軸向徑向間隙偏小、密封油品質(zhì)較差等原因造成密封瓦發(fā)黑、融毀。

2.2 發(fā)電機(jī)內(nèi)部存在積油

在發(fā)電機(jī)定子內(nèi)部前、中、后端分別布置了三個(gè)積油裝置GRV001＼002＼003CW，以收集發(fā)電機(jī)內(nèi)部積液。在運(yùn)行過程中，發(fā)電排油量高于標(biāo)準(zhǔn)值。根據(jù)其排油特性，呈現(xiàn)出大亞灣二號(hào)機(jī)中部積油及嶺澳一號(hào)機(jī)兩端積油兩種類型。

3 發(fā)電機(jī)密封裝置主要部件的加工改進(jìn)

為緩解該問題，曾采取將發(fā)電機(jī)內(nèi)油擋間隙調(diào)整至標(biāo)準(zhǔn)下限值，對(duì)密封瓦室中分面進(jìn)行對(duì)研消除間隙，調(diào)整密封油泵定期試驗(yàn)規(guī)程以防止油泵聯(lián)動(dòng)停運(yùn)期間短時(shí)油壓波動(dòng)等方式，但未從根本上解決問題。

經(jīng)多年研究，確定將發(fā)電機(jī)密封瓦軸向、徑向間隙擴(kuò)大，對(duì)內(nèi)油擋進(jìn)行改造（將三齒密封環(huán)改為五齒密封環(huán)并加裝鋁擋板）。此兩項(xiàng)工作執(zhí)行后，發(fā)電機(jī)密封瓦發(fā)黑、發(fā)電機(jī)內(nèi)部積油問題從根本上得到解決，提高了主機(jī)設(shè)備的穩(wěn)定性、可靠性。

密封瓦及內(nèi)油擋油封環(huán)加工改進(jìn)過程及參數(shù)控制要點(diǎn)：

由于發(fā)電機(jī)密封瓦和內(nèi)油擋油封環(huán)均為精密設(shè)備，工作環(huán)境苛刻，設(shè)備可靠性要求極高，且由于自身特點(diǎn)，加工過程較復(fù)雜。經(jīng)過多次實(shí)踐與改進(jìn)，總結(jié)出了一整套加工方案，成功完成相關(guān)加工改造工作；同時(shí)，由于對(duì)各參數(shù)的合理控制，加工后回裝時(shí)與預(yù)期值相符度高。

3.1 密封瓦加工的主要過程

在密封裝置解體階段測量密封瓦軸向、徑向間隙（用手塞尺實(shí)塞間隙），解體后清理并重新拼裝密封瓦，測量密封瓦厚度、內(nèi)徑等數(shù)據(jù)并計(jì)算軸向、徑向間隙，根據(jù)解體實(shí)塞間隙及計(jì)算間隙確定加工量，送至機(jī)加工車間進(jìn)行加工，復(fù)裝后再次測量相關(guān)間隙驗(yàn)證加工結(jié)果。

3.2 密封瓦加工過程中的難點(diǎn)及對(duì)策

在加工過程中會(huì)碰到較多實(shí)際問題，經(jīng)過多次改進(jìn)確定了如表一的對(duì)策。加工完成后，整周直徑偏差為0.005mm。

3.3 內(nèi)油擋油封環(huán)加工的主要過程

將舊油封塊從內(nèi)油擋中取出并裝入新型油封塊，把油封塊底部塞實(shí)，整體運(yùn)至機(jī)加工車間，將其置于已找正的胎具上進(jìn)行找正，根據(jù)測量數(shù)據(jù)確定加工標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行車削加工，核實(shí)最終數(shù)據(jù)并確認(rèn)是否再次加工；現(xiàn)場對(duì)油封塊進(jìn)行適配。

3.4 內(nèi)油擋油封環(huán)加工過程中的難點(diǎn)及對(duì)策

在加工過程中會(huì)碰到較多實(shí)際問題，經(jīng)過多次改進(jìn)確定了如表二的對(duì)策。加工完成后，整周直徑偏差為0.02mm。

4 結(jié)語

發(fā)電機(jī)密封瓦和內(nèi)油擋存在的問題實(shí)際是兩者相互影響的同一設(shè)備問題。各部門同仁為此一系列的解決措施付出了艱辛的思考和勞動(dòng)，終始問題得以圓滿解決。

【參考文獻(xiàn)】

【1】廣東核電培訓(xùn)中心.900MW壓水堆核電站系統(tǒng)與設(shè)備[M].北京：原子能出版社，2016.