核電站柴油機定檢窗口優(yōu)化

劉傳成+魏彤路

【摘 要】本文以紅沿河核電站大修中應(yīng)急柴油機檢修為研究對象，進行了柴油機檢修窗口優(yōu)化說明及可行性分析。通過分析認為此項優(yōu)化風(fēng)險可控，縮短了紅沿河短大修工期，提升了電廠經(jīng)濟效益。

【關(guān)鍵詞】核電站大修；柴油機檢修；窗口優(yōu)化；可行性分析

中圖分類號： TM623 文獻標(biāo)識碼： A 文章編號： 2095-2457（2017）35-0065-002

Optimization of Diesel Engine Inspection Window of Nuclear Power Station

LIU Chuan-cheng WEI Tong-lu

（Liaoning Hongyanhe Nuclear Power Co.， Ltd.， Dalian， Liaoning 116001， China）

【Abstract】In this paper， emergency diesel engine overhaul in Hongyanhe nuclear power plant overhaul was taken as the research object， the diesel engine overhaul window optimization description and feasibility analysis were carried out. According to the analysis， the optimization risk is controllable， which shortens the short overhaul period of Hongyanhe River and enhances the economic benefits of the power plant.

【Key words】Nuclear power station overhaul； Diesel engine overhaul； Window optimization； Feasibility analysis

0 概述

2015年以來，受國內(nèi)經(jīng)濟發(fā)展放緩影響，社會用電量需求持續(xù)下降，2015年全國用電需求增長僅為1%。2016年，全國用電形勢雖然好轉(zhuǎn)，但全國6000千瓦及以上電廠發(fā)電設(shè)備平均利用小時繼續(xù)下降，2016年全國發(fā)電設(shè)備平均利用小時為3785小時，同比降低203小時，是1964年以來的最低水平。另近幾年全國裝機容量仍保持持續(xù)增長態(tài)勢，用電需求和裝機容量的倒掛現(xiàn)象日益加劇，進一步增大了電力市場的供需矛盾。在新形式下，如何在保障機組安全的前提下，有效控制度電成本，提高機組的經(jīng)濟性和競爭力是擺在發(fā)電廠面前的重大課題。

紅沿河核電站地處北方，面對火電重重包圍、惡劣天氣減載、為新能源讓路等諸多不利因素，在全國電力市場疲軟的現(xiàn)狀下，更是為公司的經(jīng)營帶來挑戰(zhàn)。想要在復(fù)雜的電力市場中立于不敗之地，必須降低成本，提高核心競爭力。機組大修作為影響機組能力因子的重要因素，大修工期長短將直接影響公司的經(jīng)濟效益。大修計劃優(yōu)化是縮短大修工期的一個有效途徑。法國在2002年開始展開19項重要大修優(yōu)化行動，實際大修工期縮短4.5D。紅沿河核電站自成立以來已完成4臺機組9次大修，前8次大修都是按照參考計劃執(zhí)行，未進行任何優(yōu)化措施，1號機第4次大修采取了高壓貫穿件優(yōu)化和直接開關(guān)大蓋的優(yōu)化，工期節(jié)省了19小時，優(yōu)化成果顯而易見。

本文以紅沿河核電廠大修中的應(yīng)急柴油機檢修為研究對象，分析了利用附加柴油機頂替機組柴油機在大修前進行檢修的收益、風(fēng)險及針對風(fēng)險的應(yīng)對措施。

1 應(yīng)急柴油機定檢窗口優(yōu)化方案

壓水堆核電站單機設(shè)計包含四路電源：主變、輔變、A/B列應(yīng)急柴油機（LHP/LHQ），另有附加柴油機（0LHS）作為全廠機組的備用。機組技術(shù)規(guī)范要求：機組處于RP、SG、MCS模式要求四路電源可用，RRA模式要求三路電源可用，RCS和RCD模式要求一外一內(nèi)兩路電源可用。所以應(yīng)急柴油機的例行檢修窗口：從機組下行至RRA模式開始到上行裝料完成結(jié)束（受上行試驗的影響），檢修邏輯見圖1。由于技術(shù)規(guī)范允許在滿足一定條件下，附加柴油機替代機組一臺應(yīng)急柴油機進行維修工作。所以只要滿足技術(shù)規(guī)范要求條件，就允許在機組任何模式進行一臺應(yīng)急柴油機的檢修。優(yōu)化的檢修邏輯見圖2。

2 優(yōu)化收益

圖3為優(yōu)化前后的大修（以紅沿河3號機第2次大修為例）工期分析圖。從圖上可以看出，兩臺柴油機的檢修最終制約裝料后的工作開展，主要是安全注入、安全殼噴淋和安全殼隔離試驗。優(yōu)化后較優(yōu)化前M42點（裝料結(jié)束點）提前2天，也就是說大修工期可以整體縮短兩天，大大降低了大修成本，折算成發(fā)電量一次大修可以提高電廠的經(jīng)濟效益約兩千萬人民幣。

3 風(fēng)險分析及應(yīng)對措施

3.1 附件柴油機可靠性分析

表1為附加柴油機與應(yīng)急柴油的對比分析。通過對比可知附加柴油機與應(yīng)急柴油機在設(shè)備安全等級、廠房安全等級、經(jīng)驗反饋及改造項目實施進展方面完全一致，故附加柴油機與應(yīng)急柴油機無差異，附加柴油機可以完全替代應(yīng)急柴油機執(zhí)行應(yīng)急啟動帶載功能。

3.2 消耗了技術(shù)規(guī)范允許替代時間

技術(shù)規(guī)范要求1：機組的兩臺應(yīng)急柴油發(fā)電機的維修年度總累計替代時間不超過14天。采用優(yōu)化方案后，替代試驗后就開始統(tǒng)計替代時間，進入NS/RRA模式后可以中斷統(tǒng)計（因為該模式僅要求三路電源可用），進入MCS模式后重新恢復(fù)時間統(tǒng)計，附加柴油機一共替代6天，剩余8天。

技術(shù)規(guī)范要求2：兩個內(nèi)電源在一年內(nèi)不可用的累計時間不超過60小時（日常期間應(yīng)急柴油機的計劃及隨機不可用時間都不計入統(tǒng)計）。附加柴油機替代應(yīng)急柴油機連接與再鑒定試驗期間會造成7小時應(yīng)急柴油機不可用，遠小于規(guī)定的60小時，可以接受替代。endprint

措施：1.應(yīng)急柴油機的檢修按照關(guān)鍵路徑控制，最大程度減少附加柴油機的替代時間；2.大修期間嚴(yán)格管控柴油機的檢修質(zhì)量，保證柴油機在一個燃料循環(huán)內(nèi)安全可靠。

3.3 機組的計劃事件數(shù)量超限風(fēng)險

壓水堆核電站技術(shù)規(guī)范對機組的事件數(shù)量控制極為嚴(yán)格。附加柴油機在頂替過程中和替代期間會先后產(chǎn)生第一組事件和第二組事件，機組事件數(shù)量有超標(biāo)風(fēng)險。

措施：柴油機頂替過程中計劃部門調(diào)整機組的第一組事件和潛在第一組事件工作，替代期間控制本機組第二組事件數(shù)量，保證事件數(shù)量在限值以下。

3.4 疊加事件后機組后撤時間縮短

技術(shù)規(guī)范要求：（1）輔助電源不可用：24小時內(nèi)機組開始向RRA模式后撤。如果附加柴油發(fā)電機是可用的且沒有任何其它的第一組事件，開始后撤期限可以延長為7天。

（2）一個內(nèi)電源不可用：3天內(nèi)機組開始向RRA模式后撤。如果附加柴油發(fā)電機替代該不可用應(yīng)急柴油發(fā)電機，則事件視為第二組事件。

（3）LLS系統(tǒng)不可用： 3天內(nèi)機組開始向RRA模式后撤。如果附加柴油發(fā)電機是可用的且沒有任何其它的第一組事件，開始后撤期限可以延長為7天。

措施：替代期間，禁止計劃部門安排影響輔變、內(nèi)電源和LLS可用性檢修工作，避免事件疊加導(dǎo)致機組后撤時間變短。相關(guān)設(shè)備的定期試驗要利用裕度進行調(diào)整或者頂替前加做，保證預(yù)防性試驗不超期。

3.5 電源冗余度下降

紅沿河核電站地處北方，凍雨、山火等外部環(huán)境對廠外供電線路的影響較大，一定程度上影響了外電源的可靠性，因此，該項工作對我廠電源配置存在一定的安全隱患。

措施：應(yīng)急柴油機進行替代檢修期間，安排專門巡邏組對外電源進行巡視監(jiān)管，保證外電源安全可靠運行。

4 結(jié)束語

本文分析了紅沿河核電站應(yīng)急柴油機檢修窗口優(yōu)化的可行性。通過分析認為，當(dāng)大修中應(yīng)急柴油機的檢修為關(guān)鍵路徑時，附加柴油機替代應(yīng)急柴油機檢修可以有效縮短紅沿河核電站換料大修工期，從而降低了大修成本，增加了機組的發(fā)電時間，提高了電廠的經(jīng)濟效益。雖然替代檢修會帶了一些風(fēng)險，但可以通過有效的措施預(yù)防或規(guī)避這些風(fēng)險，此項優(yōu)化可行，為從事大修計劃人員提供了參考。

【參考文獻】

[1]WANO.Guidelines for the Conduct of Outages at Nuclear Power Plants.WANO，2008.

[2]王先鋒.《大亞灣核電站換料大修優(yōu)化研究》.上海交通大學(xué)，2008.12.

[3]紅沿河核電站.《1&2號機組運行技術(shù)規(guī)范》，2016.endprint