福清核电首台汽轮发电机投盘车的实践经验

福清核电首台汽轮发电机投盘车的实践经验摘要:汽轮发电机组首次投盘车,是指在机组安装工作结束后,轴系精找中并完成铰孔连接,主控室主辅盘车控制程序测试完毕,然后汽轮发电机组油系统投运,机组轴系顶起高度调整合格,依次分别投运机组辅助盘车和主盘车装置。在主盘车装置投运后,就地检查无异常,盘车转速及系统重要参数监测正常,则标志着汽轮发电机组首次投盘车成功实现。该节点的实现,标志着汽轮发电机组主体安装工作结束,也标志着工程建设重点由安装阶段转移至调试阶段。本文以福清核电首台汽轮发电机组首次投盘车为例,对投盘车过程中的一些经验进行阐述。

关键词:福清核电首台投盘车实践经验

福清核电1#机汽轮发电机组,由东方电气股份有限公司整体供货,汽轮机型式为:单轴三缸四排汽、冲动凝汽式、中间汽水分离二级再热机组。该机组投盘车前需完成的主要工作有:汽轮机扣盖、发电机穿转子、高中压缸汽管道安装、高中压缸六次负荷分配、基础弹簧释放、轴系精找中、轴系对轮铰孔连接、辅助盘车试运、主盘车空载试运、系统油冲洗等。首次投盘车时,先投运GGR(汽轮机润滑油、顶轴油和盘车系统)交流油泵和顶轴油泵,系统运行正常后调整轴系顶起高度满足厂家技术要求,再投运辅助盘车装置,轴系以5 rph连续运转,就地检查及主控监视无异常后,停运辅助盘车装置,投运主盘车装置,轴系以8 rpm连续运转。

1 盘车装置功能

1.1 预防转子弯曲

盘车装置主要在机组启动前和停机后使用。一般在机组经过大修后,转子长时间静止会使其自身产生一定的弯曲,这种状态的转子如果直接冲转,可能会导致振动超标、烧瓦、轴颈磨损等事故,因此,在启机前通过长时间盘车将转子充分预热,使其消除静挠度及内在应力。机组停机后,由于转子、汽缸等都处于热状态,此状态下静止,会导致转子产生塑性变形,待部件冷却后,这种变形就很难消除了,因此,机组停机后需要连续投盘车,直至机组温度达到检修标准才能停盘车。

1.2 转子维修时使用

机组大修期间,汽机转子拆开之前以及连接以后,需要测量轴系的同心度等数据,这时需要间断的盘动转子,需要使用盘车点动来实现。

1.3 转子定位

盘车大齿轮除作为齿轮组的最后一个传动副,还用作汽机转子与发电机转子连接的止口补偿垫片,起到径向和轴向定位的功能。

2 盘车设备说明

机组配备有两台自动盘车装置:一台电动盘车装置,即主盘车装置,用于正常运行;一台低速转动的液压盘车装置,即辅助盘车装置,用于

主盘车装置不可用时进行紧急操作,以及转子的精确定位。

齿轮系统装备有配套的液压千斤顶,用于紧急盘车、低速旋转和轴系定位。辅助盘车装置安装在汽机前轴承箱内,属于棘轮型机构。双动式执行机构的液压驱动器通过流量控制器和电磁阀由顶轴油给油。驱动柄将脉冲力传递到安装在转子上的棘轮从而驱动轴系转动。

3 前期准备

3.1 设备到货后检查

由于汽轮发电机组零部件数量庞大,发货批次多而杂,任何环节稍有疏忽,就有可能影响到现场工作进展。因此在设备到货后,对到货设备数量、质量进行全面、仔细的检查就非常重要。福清项目通过前期检查,就发现了不少设备漏发、错发、漏制造及设备缺陷等方面的问题。

设备漏发、错发等问题,只要跟厂家积极沟通、协商,一般可以在短时间内解决。而设备漏制造及设备缺陷方面出现问题,越早发现越有利于问题的处理,发现的越晚,越容易耽误后续工期,甚至带来不可估量的后果。

(1)高压主汽阀现场施工时发现,主蒸汽系统管道与高压主汽阀进汽口直径不一样,导致管道无法对口。经查图纸及设计资料未发现任何异常。后来经与设备及系统设计双方沟通,此接口处漏制造一个大

小头,才导致无法对口。虽然厂家补供该大小头周期约30天,但因发现及时,处理得当,并未耽误现场工期的要求。

(2)设备到货后,经过仔细检查,共发现发电机绝缘块松动、发电机汽端轴颈有划痕、发电机汽端轴颈尺寸与设计值有较大偏差、定冷水系统孔板尺寸偏差、辅助盘车棘爪尺寸偏差等8项厂家重大设备缺陷。由于这些问题发现及时,经现场各部门积极协调处理,并未成为影响主线进展的关键制约因素,为顺利投盘车节约了宝贵的时间。

3.2 施工工艺优化

专项工作开展伊始,对设备到货、现场制约因素等进行全面分析,在满足厂家、规范要求的框架下,优化既定的施工工艺,使之更符合现场进度、质量、工艺的要求,是实现节点必不可少的好方法。

(1)高中压缸汽管道安装工艺优化。

由于高中压缸汽管道尺寸大、数量多、要求高,施工难度非常大。经多方了解,相似机型电站施工周期为3个月。由于专项工作启动时,总工期仅剩余约60天时间,因此,组织各部门技术骨干进行工艺优化就显得非常重要。通过对厂家技术文件的分析,按照管道施工难易程度,对现场汽管道与高中压缸连接顺序进行调整,使安装工作量最大的中压缸排汽管道连接移至最后一步,这样既满足了高中压缸负荷分配的需求,同时也节约了安装工期。最终,高中压缸汽管道安装实际工期共计43天,为首次投盘车节点的实现争取到了非常宝贵的时间。

(2)润滑油冲洗。

福清核电汽轮机润滑油系统管道设计尺寸大,系统管道布置较复杂,厂家ALST

OM要求使用系统自带的应急交流油泵进行管道油冲洗,相似机型电站按照厂家建议实施油冲洗,周期约6个月。经专项组讨论决定优化施工工艺,使用大流量冲洗装置进行油冲洗,油冲洗分纯管道冲洗、轴承座冲洗、轴瓦冲洗三步进行,期间采取油温冷暖交替、木方敲击等辅助措施。大流量纯管道冲洗1个月,油质即达到NAS6,其后,轴承座冲洗及轴瓦冲洗合计1个月,即达到润滑油运行油质要求,大大缩短了工期,并且提高冲洗质量。

4 过程控制

4.1 设备保养

盘车能否成功投运,与前期的设备保养有密切的关系。所以在盘车前,各大型设备的保养极其关键,不正确的保养可能会对整个工期带来极大的延误。由于核电站厂址基本靠近大海,核电大气环境水湿度较大,尤其4、5月份的梅雨季节,空气湿度将近99%,这对设备运行前的保养提出非常高的要求。

(1)汽轮机保养。

汽轮机扣盖前,汽轮机设备零部件基本靠出厂前厂家刷的防腐油