论核电厂汽轮机整机启动和调试中存在的问题及解决方法

论核电厂汽轮机整机启动和调试中存在的问题及解决方法

发表时间：2019-05-27T09:13:17.030Z 来源：《电力设备》2018年第35期作者：武之龙[导读] 摘要：随着我国电力装机容量的大幅增加，目前核电机组已经成为发电的主要方向之一，核电机组的安全稳定运行意义十分重大，因此总结核电机组的调试经验和教训，提高调试质量，为提高可靠性的机组具有重要的意义。

（中国核电工程有限公司华东分公司浙江省海盐县 314300）摘要：随着我国电力装机容量的大幅增加，目前核电机组已经成为发电的主要方向之一，核电机组的安全稳定运行意义十分重大，因此总结核电机组的调试经验和教训，提高调试质量，为提高可靠性的机组具有重要的意义。

关键词：汽轮机；调试；解决方法；冲转；常规岛引言：基于我国社会经济的迅猛发展，电力行业发展也突飞猛进，装机容量不断增加。当前我国核电机组已经普遍使用，装机容量不断增加，而核电机组运行的稳定性对人类社会发展有着显著的影响。基于此，本文结合了某核电厂汽轮机的整机调试，对核电汽轮机组调试过程中存在的问题进行分析与探讨，总结经验和教训，从而提高机组的可靠性，确保机组的安全稳定运行。

1.汽轮机的整机冲转介绍

常规岛整组启动试验是一个综合性试验，牵涉系统和配合部门众多，文件准备和系统完整度准备需要做的工作较多。常规岛整组启动是指常规岛各系统按照核电厂启动需求，各系统按照逻辑顺序启动，最终达到汽轮机冲转并网的要求。尽早暴露汽轮机安装过程中隐藏的各种问题提前解决，为后续临界后核蒸汽冲转和并网扫清障碍。

2.调试问题描述及现场诊断处理 2.1汽机1#瓦温度异常升高 2.1.1异常情况

一号机热试期间，第一次冲转时，汽轮机组挂闸后，机组转速开始攀升，过程中主控监视发现1号瓦温度迅速上升，在机组转速约200~250rpm时刻手动打闸。打闸后，在汽机转速下降过程中1号瓦温度先上升到约158.1度后有下降过程，然后又再次上升到177.5度后重新下降。在此过程中，偏心与温度出现同步变化，现场听音检查无明细剐蹭异音，过程中1号瓦温度有波动现象，至盘车状态1号瓦温仍约90℃左右。

2.1.2 原因分析与处理

事件发生后，经专家讨论对1号轴瓦进行了解体检查，在机组降温达到检修条件后，进行1号轴瓦翻瓦解体，发现1号轴瓦上、下瓦均有明显磨损迹象，其中上瓦磨损较轻（图1），下瓦较严重（图2）。同时，1号轴颈表面也有明显的磨损（图3），表现为在轴向对应轴瓦宽度范围内均有磨痕，最深沟痕深度约0.15~0.2mm左右。

图1 一号轴瓦上瓦图2 一号轴瓦下瓦图3 一号轴颈磨损情况汽轮机1#和2#轴瓦，为高压转子支持轴承，相对于低压转子轴承，其承担的负载较轻，正常情况下，温度方面也应处于较低水平，机组启动冲转至200~250rpm，保持运行时间较短，约1~2min，此时1#瓦温度值约55.8℃，在合理范围内，随后机组转速下降，其温度出现急剧攀升，并有波动现象，说明此时在轴瓦中有摩擦热量持续积聚，且无法被润滑油及时带出，即润滑油冷却能力不足或缺失，从而造成了瓦温最高达到177℃左右的水平。根据可倾瓦工作原理和上述冲转过程相关参数趋势看，导致此情况的原因是多方面的，直接原因为1#轴瓦润滑油供油异常，不能及时导出轴瓦热量和正常润滑轴瓦。

最终决定将高压转子返厂修整，修整完毕的高压转子返回现场后，在短轴端面研磨、轴系找中心、高压缸扣盖、轴承与顶盖间隙调整、盘车装置修复过程中，通过早班会制度及时协调和处理发现的问题，完善所有返修数据测绘记录与见证监督文件，在有力推进返修工作进展的同时，确保消缺质量可控并有力促进了盘车先决条件的建立。汽轮机轴系完成冲转缺陷返修后的首次投盘车。经过24小时连续盘车，各轴承轴瓦温度、轴承润滑油回油温度均保持稳定状态，符合设计文件要求的控制范围。

2.2 2#主汽门阀杆断裂 2.2.1 异常情况

核电主汽阀门关闭不到位，关闭到50%左右无法继续关闭，阀门解体检查发现阀碟脱落，阀碟与摇臂连接螺柱齐根断裂。现场更换备件阀碟，复装阀门后在主汽门进行当天第三次打闸试验时，发现阀门LVDT 测量元件卡涩在50%状态。解体后发现与第一次断裂情况一致。

2.2.2原因分析与处理

a、将高压主汽阀油动机缸径从原来的高压主汽阀φ102mm增加到φ110mm，提升力增加了16%，相应的操纵座弹簧预加负荷和工作负荷增加了21%。

b、油动机供应商应将油动机缓冲部分直径从φ40mm增加为φ50mm，活塞杆和缸尾孔间隙0.2mm，现检查油动机供应商上海汇益公司图纸发现，仅仅将缸尾孔直径增加到φ50H7（+0.0250），而没有将活塞杆缓冲部分直径设计为φ49.8h7（0-0.025），还是原来的φ39.8h7（0-0.025），从而使该油动机缓冲间隙偏大。该间隙过大直接导致阀门关闭到最后过程卸油过快，降低缓冲作用，引起阀碟与阀座的撞击速度过快。

油动机缓冲间隙过大不符合设计要求，使得阀门关闭时的瞬间线速度过快，导致冲击力过大，是阀碟螺杆根部断裂的主要原因。整改后，经性能试验验证分析，快关曲线合格。阀杆断裂问题解决。

2.3盘车电机链条拉长 2.

3.1 异常情况

一号机盘车运行期间，巡检发现盘车电机有异音，电机轴承温度无明显升高情况，运行一段时间后自动跳闸，重新启动后再次跳闸。期间正在进行汽机挂闸和打闸操作，但经仪控分析两者之间并无关联（主蒸汽隔离阀下游未进行暖管）。

分析发现负载过大会引起盘车跳闸，可能存在有电机轴承摩损或盘车链条、齿轮啮合故障等。立即对盘车装置解体，发现盘车链条拉长，调整链条松紧度，将电机座及链条壳体座底部垫片加高将问题解决

2.3.2原因分析与处理

鉴于上述原因，盘车电机启动前应注意：

a盘车电机各部需充分润滑。润滑油接通五分钟后，手盘盘车电机，待轴承及相关齿轮、链条全部润滑后方可启动盘车。 b空载运行四小时后，带动转子运行。

c避免盘车电机频繁启动，以防止链条不断被拉长。

d盘车电机负载一个周期后要进行链条松紧度调整及轴承间隙检测。若链条过于松动，将电机座及链条壳体座底部垫片同时加高相应的高度进行调整；若轴承间隙过大，需及时更换。

总结：核电厂汽轮机整机启动试验是核电厂的重要工程里程碑，不仅是对常规岛系统安装调试质量的检验，也是对后续机组安全、经济运行的强力保障。确保核安全是我们千秋万代的根本大计，安全第一是我们对待核安全的基本原则，所以我们每个核电调试人都应该树立科学的核使用价值观，让核应用造福人类。

参考文献：

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