非核蒸汽冲转试验可行性分析

摘要：汽轮机组非核蒸汽冲转试验是核电工程建设过程中的一个重要里程碑，试验的成功，标志着机组的二回路部分已初步具备了整组启动的条件。本文根据具体案例分析介绍了核电机组非核蒸汽冲转试验的理论依据以及准备、实施过程。

关键词：核电；非核蒸汽；冲转；理论依据

中图分类号：TK26文献标识码：A

1 概述

汽轮发电机组首次非核蒸汽冲转主要目的是要尽早的暴露汽轮机组在安装过程中的隐藏的各种问题，并提早解决。非核蒸汽冲转利用一回路主泵运行和稳压器电加热器工作输入的能量使一回路主冷却剂系统升温升压，主冷却剂流过蒸汽发生器时将热量传递给其二次侧的给水而产生的饱和蒸汽作为汽源，经过充分蓄能后将汽轮发电机组的转速升至3000转/分钟。

2 试验准备

2.1非核冲转的理论依据

冲转成功的关健在于主要是一回路（包括蒸汽发生器）能否给汽轮机提供足够的蒸汽用于冲转，而这又取决于两个方面：一是汽轮机冲转的蒸汽需求量M1；二是一回路（包括蒸汽发生器）所能提供的蒸汽量M2。

计算结果显示在汽轮发电机冲转过程中，系统能在35min时间内提供79.6T蒸汽；在冲转期间，由于反应堆冷却剂温度下降，引起其体积收缩，除了稳压器水容积补偿，需额外增加上充流量5.4T，才能避免稳压器电加热器裸露；蒸汽发生器仅靠水位下降能提供58.8T蒸汽,所以需额外补充20.8T给水，才能提供79.6T蒸汽

2.2系统准备

在汽轮机非核蒸汽冲转之前，常规岛部分主机以外的各个系统的调试工作已经基本完成，可以满足非核蒸汽冲转的需要，具体检查冲转前常规岛各个系统可用性的方法是核对各个系统调试规程的完成情况和结果，并要求各个系统负责人签字确认。在完成可用性检查之后，就需要进行常规岛的整组启动，将各个系统的状态摆至冲转前要求的状态。

核岛相关系统已完成一阶段热态功能试验，核岛处于热停堆工况，与试验有关的保护与联锁信号SI输出信号、主蒸汽管道自动隔离信号、核岛引起的跳机信号（P4、ATWT、SI、P14 ）、电动和汽动辅助给水自动启动信号全部切除。

3 试验实施

机组的非核冲转试验分作四步进行：

3.1磨擦检查

汽轮机首次非核冲转采用“操作人员自动”方式，由高压缸两只调节汽阀同时开启或关闭来控制汽轮机的转速。

主控室操纵员按汽轮机“复位”按钮，并在DEH画面上设定汽轮机的目标转速200rpm和升速率50 rpm。并按下“GO”按钮，汽轮机开始升速。现场检查汽轮机各轴瓦的振动和温度均在正常范围，各轴承回油温度与机组冲转前相比也无明显变化，各辅助系统的各项运行参数均正常。就地手动打闸停机，汽轮机转速开始下降，汽轮机处于惰走状态。就地对汽轮机进行磨擦检查，利用听音棒倾听汽缸、轴承油挡和汽封等处各动、静部件，未监听到磨擦音。

3.2低速暖机

当汽轮机转速降至50rpm时, 分别在就地和主控复置汽轮机,并在DEH画面上设定汽轮机的目标转速600rpm和升速率50rpm，汽轮机升速。当转速达600 rpm时, 汽轮机在此转速下进行低速暖机。操纵员分别在主控计算机中和现场进行全面检查，系统各项运行参数未见异常。

3.3高速暖机

低速暖机20分钟后，操纵员重新设定汽轮机的目标转速为1100 rpm和升速率为150 rpm。汽轮机继续升速。当转速达到1100 rpm时，汽轮机开始高速暖机。

3.4汽轮机冲转至3000rpm

重新调整新调整SG水位及一回路各主要参数至初始状态，然后汽机以150 rpm的升速率向目标值3000 rpm冲转。应特别注意监测与测量轴系的临界转速与振幅值，应特别注意机组差胀、轴振动、轴承金属温度轴承回油温度等参数的变化。当主蒸汽压力或其它参数达到限值时，则立即停机，并关闭主汽门遮断引导阀后手动截止阀。

4 某电厂非核冲转实施过程

具体的冲转过程如下：4月21日上午，各个岗位人员就位，一二回路状态如下：一回路温度287℃，压力15.47MPa，稳压器水位1.63m，SG1/SG2水位分别为0.94m和1.06m，主蒸汽母管压力6.37MPa，蒸汽温度280℃，凝汽器真空9.7KPa。10时35分，操作员按下汽机挂闸按钮，转速上升。因为在第二次冲转过程当中已经进行了摩擦听音检查，所以此次冲转没有在200 r/min停留，而是直接以30 r/min的速率上升至780 r/min左右。此过程当中，顶轴油泵以及低压缸末级喷淋阀均自动动作，现场无异常，汽机各项参数正常。随后，操纵员在DEH中重新设定目标转速为1100 r/min，升速速率50 r/min。11时06分，汽机转速达到1100 r/min，并在此平台稳定20min进行高速暖机。期间，现场现场各项检查均无异常，轴瓦温度、轴承振动正常。暖机结束后，操纵员在DEH中重新设定目标转速为300 0r/min，升速速率200 r/min，以求快速通过共振区，然后以150 r/min的速率升至1650 r/min，之后又以200 r/min的速率上升至2900 r/min。当汽机转速达到2900 r/min之后，操纵员降低升速速率至75 r/min，目标3000 r/min。汽轮机在11时36分达到3000 r/min的预定转速，并在此平台稳定运行6分钟。11时42分，操纵员在主控手动打闸停机，汽机转速稳定下降，在通过各个共振区时轴承有较大振动，最大至384μm，其他无异常，汽轮机于12时45分达到0转速，现场手动投入盘车，非核冲转试验结束。

结语

通过理论计算，以及根据实际机组数据分析，利用一回路主泵运行和稳压器电加热器工作输入的能量使一回路主冷却剂系统升温升压，使蒸汽发生器产生蒸汽，将汽轮发电机组的转速升至3000转完全可行，通过非核冲转案例中暴漏出来的问题来看，非核冲转可以尽早的暴露汽輪机组在安装过程中的隐藏的各种问题，并提早解决，实施非核冲转非常有必要。

参考文献

[1]吴小海.非核蒸汽冲转汽轮发电机组热平衡计算.

[2]CJTP1GTA50，常规岛非核蒸汽冲转启动准备[S].海南项目调试部.[3]核电秦山联营有限公司.秦山第二核电厂高级运行教程.

[4]CJTP1GTA51，汽轮机初次非核蒸汽冲转试验[S].海南项目调试部.

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