發(fā)電機(jī)氣體置換方案優(yōu)化

劉傳成 張文漁

摘 要本文對(duì)核電站大修中汽輪發(fā)電機(jī)在電動(dòng)盤車運(yùn)行狀態(tài)下進(jìn)行氣體置換方案開(kāi)展研究，詳細(xì)分析優(yōu)化方案的風(fēng)險(xiǎn)并制定應(yīng)對(duì)措施。通過(guò)分析，認(rèn)為優(yōu)化方案風(fēng)險(xiǎn)可控，節(jié)省汽輪機(jī)全檢大修工期12小時(shí)，有效降低了大修成本，創(chuàng)造了可觀的經(jīng)濟(jì)效益。

關(guān)鍵詞發(fā)電機(jī);盤車運(yùn)行;氣體置換

0 概述

核電機(jī)組能力因子，是WANO（世界核電運(yùn)營(yíng)者協(xié)會(huì)）14大指標(biāo)之一，反映了核電站為最大限度地發(fā)電，在運(yùn)行、維護(hù)等方面進(jìn)行的綜合管理的成效，是表征電站運(yùn)行和檢修質(zhì)量的綜合指標(biāo)。換料大修是機(jī)組能力因子損失的一個(gè)重要組成部分，因此不斷提升大修管理水平，縮短大修檢修工期，對(duì)提升機(jī)組的能力因子，增加機(jī)組的經(jīng)濟(jì)效益具有重要意義。核電大修計(jì)劃優(yōu)化是在保證維修安全和質(zhì)量的前提下，通過(guò)對(duì)有限資源的合理配置、檢修邏輯的變更調(diào)整、檢修工藝的持續(xù)優(yōu)化等方式，縮短大修整體工期，從而達(dá)到降低大修總體成本，提高電站經(jīng)濟(jì)效益的目的。本文將以核電站大修中汽輪發(fā)電機(jī)電動(dòng)盤車投運(yùn)期間進(jìn)行氣體置換為研究對(duì)象，分析優(yōu)化方案的必要性與可行性。

1 優(yōu)化方案的必要性

經(jīng)濟(jì)效益的驅(qū)動(dòng)，勢(shì)必推動(dòng)大修管控能力的提升，大修管控能力的提升，促使大修工期不斷縮短。汽輪機(jī)全檢項(xiàng)目作為大修的重大項(xiàng)目，其檢修工藝精細(xì)復(fù)雜，工期較長(zhǎng)，在大修總體工期不斷縮短的情況下，開(kāi)始逐步演變成年度大修的關(guān)鍵路徑，直接制約著大修工期的長(zhǎng)短。ALSTOM半速汽輪發(fā)電機(jī)檢修，在機(jī)組打閘后下行及檢修后上行階段均有投運(yùn)電動(dòng)盤車及發(fā)電機(jī)氣體置換操作，而且這兩項(xiàng)操作的邏輯為是串行關(guān)系。如果成功實(shí)施電動(dòng)盤車投運(yùn)狀態(tài)下進(jìn)行發(fā)電機(jī)氣體置換優(yōu)化方案，將直接縮短大修關(guān)鍵路徑約12H，創(chuàng)造可觀的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

2 優(yōu)化方案及收益

ALSTOM半速汽輪發(fā)電機(jī)檢修，在機(jī)組打閘后下行及檢修后上行階段均有投運(yùn)電動(dòng)盤車及發(fā)電機(jī)氣體置換操作。尤其是上行的氣體置換及電動(dòng)盤車投運(yùn)為大修關(guān)鍵路徑，制約機(jī)組上行沖轉(zhuǎn)。當(dāng)前方案邏輯如圖1所示。

優(yōu)化后的方案見(jiàn)圖2：對(duì)比優(yōu)化前后的邏輯圖可以發(fā)現(xiàn)，發(fā)電機(jī)氣體置換及電動(dòng)盤車投運(yùn)由原來(lái)的串行邏輯關(guān)系變成了并行關(guān)系，潤(rùn)滑油泵啟動(dòng)之后，即可投運(yùn)電動(dòng)盤車，無(wú)需等待氣體置換結(jié)束，節(jié)省關(guān)鍵路徑工期12H。

3 優(yōu)化方案的風(fēng)險(xiǎn)分析及應(yīng)對(duì)措施

3.1 發(fā)電機(jī)進(jìn)油風(fēng)險(xiǎn)

密封油如果進(jìn)入發(fā)電機(jī)內(nèi)，極有可能危害定子端部絕緣，也可能造成轉(zhuǎn)子繞組絕緣降低。油煙或油氣的進(jìn)入，也會(huì)降低機(jī)內(nèi)氫氣純度，增大通風(fēng)損失，降低效率。

應(yīng)對(duì)措施：

（1）在投入密封油系統(tǒng)前，必需事先充入CO2，維持機(jī)內(nèi)氣體壓力不低于0.5bar;

（2）通過(guò)操作人員操作，逐步調(diào)節(jié)密封油壓，避免密封油氫壓差突增造成機(jī)內(nèi)進(jìn)油;

（3）嚴(yán)格控制發(fā)電機(jī)膛內(nèi)氣體升降壓速率>3bar/3H。

3.2 發(fā)電機(jī)軸瓦捻磨風(fēng)險(xiǎn)

在電動(dòng)盤車投運(yùn)情況下進(jìn)行氣體置換，因發(fā)電機(jī)充、泄壓過(guò)快（氫氣從3bar到0.5bar的時(shí)間不小于40分鐘）導(dǎo)致泄壓期間底瓦溫度不斷升高，盤車電流將持續(xù)上升，可能出現(xiàn)發(fā)電機(jī)軸瓦捻磨現(xiàn)象。

應(yīng)對(duì)措施：投運(yùn)潤(rùn)滑油，控制壓變速率。

（1）根據(jù)目前國(guó)內(nèi)數(shù)十臺(tái)同類型（ALSTOM半速汽輪機(jī)）機(jī)組實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)驗(yàn)證：發(fā)電機(jī)升壓、降壓過(guò)程期間，開(kāi)啟頂軸油或潤(rùn)滑油，并嚴(yán)格控制升降壓速率（>3bar/3H），可保證軸瓦的位置適應(yīng)發(fā)電機(jī)的端蓋變形，避免軸瓦偏斜及偏磨;

（2）發(fā)電機(jī)氣體置換過(guò)程中發(fā)電機(jī)內(nèi)壓很?。?.3-0.5bar），發(fā)電機(jī)大端蓋變形很小，只要電動(dòng)盤車狀態(tài)下潤(rùn)滑油保持運(yùn)行，不會(huì)導(dǎo)致軸瓦偏斜及偏磨。

（3）運(yùn)行程序中，電動(dòng)盤車電流的報(bào)警值為80A，根據(jù)歷來(lái)電動(dòng)盤車運(yùn)行情況來(lái)看，盤車電流基本維持在46～49A之間。為了保險(xiǎn)起見(jiàn)，可以選擇報(bào)警值的70%。即56A作為盤車電流監(jiān)測(cè)的保守依據(jù)。當(dāng)然，如果發(fā)現(xiàn)盤車電流出現(xiàn)快速增加的情況，也要采取緊急停運(yùn)等措施。

4 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)本文分析，在嚴(yán)格執(zhí)行操作要求，控制氣體升降壓速率的前提下，實(shí)施電動(dòng)盤車投運(yùn)狀態(tài)下進(jìn)行發(fā)電機(jī)氣體置換的優(yōu)化方案，風(fēng)險(xiǎn)可控，可以有效節(jié)省常規(guī)島關(guān)鍵路徑12H，當(dāng)常規(guī)島檢修為大修關(guān)鍵路徑時(shí)，單次大修直接創(chuàng)造的經(jīng)濟(jì)效益達(dá)四百萬(wàn)。2019年紅沿河3號(hào)機(jī)組第4次大修，進(jìn)行了3號(hào)低壓缸的全檢，機(jī)組上行期間采用此優(yōu)化方案，整個(gè)氣體置換期間，設(shè)備平穩(wěn)無(wú)異常，成功節(jié)省12H的大修關(guān)鍵路徑，用實(shí)際成果，證明了該方案的可行性。

參考文獻(xiàn)

[1]于世友，等.600MW發(fā)電機(jī)氣體置換技術(shù)分析及危險(xiǎn)點(diǎn)控制《全國(guó)火電大機(jī)組競(jìng)賽第十屆年會(huì)論文集》，2006.

[2]馬巖昕.淺談如何縮短發(fā)電機(jī)氣體置換時(shí)間，電力安全技術(shù)，2017（06）.