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应急柴油发电机组的运行

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应急柴油发电机组的运行

责任编辑:礼德动力    发布时间:2020-09-16     【

0 前言

对于反应堆,余热的排出是涉及电厂安全的一个重要内容。应急柴油机的设置可以保证在失去厂外电情况下反应堆的安全停运,余热可以正常带出,经由RRI传递至环境。应急柴油机可以保证在事故情况下专设安全系统的可靠性,即使失去外电源,安全系统仍然可以由柴油机供电发挥设计功能。

我厂应急柴油发电机挂在6kV中压系统上,分为A/B两列(LHP/Q),从启动信号、控制电源、厂房布置到启动后带载负荷,均完全独立,确保任一环节故障均不会引起两列同时不可用。从冗余性考虑,增设了第5台柴油发电机组 (LHF),通过简单的连接就可以作为任何一个安全列的应急电源。使机组的安全列不仅由原来的应急柴油发电机作备用,并且附加的LHF也可以作同样级别的备用。使厂内电源的安全可靠性得到极大的提高。应急柴油发电机作为我厂的重要保安电源,其运行可靠性对核安全的意义十分重大,为保障其运行可靠性,在日常的巡检、定期试验、检修中运行人员对其都特别关注。

1 应急柴油发电机组的设计特点

我厂的应急柴油机为16缸4冲程单作用自点火型16PC2—5V 400柴油发电机。设两排汽缸共16缸呈V型排列,每排8个汽缸,两排汽缸连杆共用一根曲轴。工作时柴油以高压雾状喷入燃烧室内燃烧,放出热能,通过高压燃气膨胀将热能转变为机械功。采用了废气涡轮增压和燃烧进气中冷技术,极大提高了机组的功率和效率。发电机的形式为自冷却、6.0KV50HZ同步交流发电机,其冷却风机与转轴紧密连接。冷却介质为厂房内的空气,空气的入口位于机身两侧,出口位于发电机机身上部。在停机时,为了防止发电机出现冷凝现象,发电机装有防潮电加热元件,电加热元件在发电机运行时停止工作。发电机的中性点对地是绝缘的,发电机没有安装飞轮。

柴油机除了主要组件外,要使其正常、安全而又可靠的运转还必须保证气、油、水的充分供应和循环。其辅机主要包括:燃油系统、润滑油系统、低温水系统、高温水系统、进排气系统、压缩空气系统以及有关装置。

1.1 燃油系统

设有一可贮存满足额定功率运行7天所需燃油的主油箱(101BA)和一个可贮存满足发电机在1.1倍额定功率运行60分钟所需燃油的日用油箱(102BA)。设有电动燃油泵、柴油机驱动的主供油泵和电动辅助供油泵。主油箱通过两台100%容量的电动燃油泵向日用油箱供油(有柴油机启动命令时自启动);日用油箱向柴油机供油通过主供油泵进行;在有启动命令前提下如果燃油压力低,一台电动辅助泵会备用自启进行增压。火灾情况下可通过开阀将日用油箱的油排到主油箱。此阀误开会导致日用油箱无油。

1.2 润滑油系统

设置了预润滑油泵、润滑油预热装置供机组热备用时使用,使润滑油系统内部充满滑油,相互运动零件表面布有充分的润滑油,同时润滑油接受适当加热以利于流动布油,确保柴油机在紧急情况时,能够快速起动并接受满载工作。高温水系统有几方面的功能,这些功能分别体现在运行状态和备用状态。柴油发电机组在运行过程中,高温水系统的功能是冷却机械部件,例如:气缸套、气缸盖、排气阀、喷油器及涡轮增压器等,而热量最终由安装在高处的散热风机带走。

机组处于备用状态时,为了时刻保持暖机状态,以确保机组能很好的应急启动,高温水系统的功能一方面是预热柴油机,使得柴油机在应急启动时有一个最佳的机械条件;另一方面则是热交换器加热润滑油。而高温水则是由电加热器200RS对其进行预热。

1.3 低温水系统

采用独立闭式系统,柴油机运行时分别通过涡轮增压器的空气冷却器及润滑油冷却器冷却燃烧进气和润滑油,它包括:柴油机驱动的离心式水泵;由热交换器和冷却风扇组成的空气/低温水冷却器,膨胀箱和温控阀 。其中冷却风扇与高温水系统共用,柴油机起动后,风机按起动顺序自动投入运行。柴油机停运后,风机继续运行5分钟保持冷却。机组热备用时,低温水系统不运行。

1.4 高温水系统

高温水系统有几方面的功能,这些功能分别体现在运行状态和备用状态。柴油发电机组在运行过程中,高温水系统的功能是冷却机械部件,例如:气缸套、气缸盖、排气阀、喷油器及涡轮增压器等,而热量最终由安装在高处的散热风机带走。

机组处于备用状态时,为了时刻保持暖机状态,以确保机组能很好的应急启动,高温水系统的功能一方面是预热柴油机,使得柴油机在应急启动时有一个最佳的机械条件;另一方面,则是热交换器加热润滑油。而高温水则是由电加热器200RS对其进行预热。

运行中应正确读取高温水温度,高温水系统设置了4块温度表用来指示高温水出入口温度,其中TI201、TI202离201PO很近,TI203、TI204则离柴油机本体较近。高温水系统在热备用状态时,是处于小循环,而柴油机处于运行状态时,其处于大循环。在热备用状态时,高温水的动力源主要来自以功率较少的201PO,其循环流动的速度较慢。此时高温水出入口温度应以TI201、TI202为准,TI203、TI204只能作为高温水系统中的参考温度。当柴油机组处于运行状态时,高温水的动力源主要是功率较为强大的机带泵203PO,而此时高温水也处于大循环中。在柴油机的入口处、出口处高温水的温度相比较更接近,此时TI203、TI204数值更能反应出高温水能柴油机散热能力。 所以此时应主要看TI203、TI204。

1.5 压缩空气系统

为了使静止的柴油机进入工作状态,必须依靠高压空气的能量推动曲轴旋转,并使它的转速达到一定的数值。启动就是使静止的柴油机进入工作状态的过程,完成这个过程必须具备一定的条件:即压缩终了的温度必须高于柴油的点火温度,同时要求供油装置喷油雾化良好,以上条件都要求柴油机的转速必须达到70转/分以上才有可能。压缩空气启动的特点是将具有34-40bar的高压空气,按照柴油机各缸发火顺序在动力冲程开始时冲入汽缸,即借助于空气压力推动活塞运动,并迫使曲轴旋转达到70转/分以上,喷油点火后,柴油机进入工作状态后停止进气。为了保证柴油机迅速可靠的启动,必须保证足够的空气压力和足够的空气流量。本机的压缩空气系统由高压回路(40bar)和低压回路(7bar)_ 两部分组成。

高压空气回路功能:

1)启动柴油机;

2)供气给低压空气回路。

低压空气回路功能:

1)控制柴油机的正常启动和正常停机;

2)通过提升燃油泵实现电子超速停车控制。

1.6 通风(DVD)

应急柴油发电机运转时会产生大量的热量为此设置了与柴油发电机组启动联锁而且接受厂房温度控制的三组排风机001/002/003ZV,为减少运行噪音在空气入口处设计了消音器(噪声衰减板)。电气间的一台送风机004ZV完全受配电间厂房温度控制,排风则通过排风竖井的烟囱效应排出。考虑到夏季对电气设备的降温,电气间配置了立式空调,由此产生的空调冷凝水值得关注。

1.7 消防系统(JPV)

消防系统采用分区控制,分设主油箱区和发电机区。主油箱区采用开式喷淋系统,发电机区采用闭式喷淋系统。均设有泡沫灭火罐,在消防系统启动初期将泡沫带出,另外消防系统可以在室外远距离启动。只有就地消防控制柜上系统控制在自动状态下,火灾报警信号才能传送到主控。 分区控制若在自动,火灾信号符合喷淋要求时就消防自动起动并发报警。投手动时,火灾信号符合喷淋要求时只发报警而消防不动作。目前主油箱区选择在自动,发电机区选择在手动。火警探测器采用两种类型的探测器:红外线火焰探测器和离子感烟探测器,分别安装在两个探测环路上。同一区域,一个探测器动作发报警,两个探测器同时动作则会启动消防动作。

针对火灾风险,厂房内照明灯改造成防爆灯,对发电机区某些消防闭式喷头处加装了集热罩。