[發明專利]核電站發電機系統的模擬裝置及其驗證方法

在審

• 申請號: 201310375771.4
• 申請日: 2013-08-16
• 公開（公告）號: CN103471787A
• 公開（公告）日: 2013-12-25
• 發明（設計）人: 賈凱利;黎志政;何東
• 申請（專利權）人: 中國廣核集團有限公司;大亞灣核電運營管理有限責任公司
• 主分類號: G01M3/28
• 分類號: G01M3/28;G01M13/00
• 代理公司: 深圳中一專利商標事務所 44237
• 代理人: 張全文

技術領域

本發明屬于核電站發電機領域，尤其涉及一種核電站發電機系統的模擬裝置及其模擬核電站發電機系統中密封油箱功能的驗證方法。?

背景技術

發電機密封油系統GHE(Generator?Seal?Oil的縮寫)的功能是為了防止發電機內部高壓氫氣從轉子與發電機殼體間縫隙泄漏出來，同時防止氫氣受到密封油所帶來空氣的污染，此外，還可用于帶走運行時密封瓦產生的熱量。密封油系統分為氫側密封油子系統和空氣側密封油子系統，上述兩個子系統各自形成回路?？諝鈧让芊庥妥酉到y中的密封油經發電機前端和后端密封瓦排除后回到汽輪機潤滑、頂軸和盤車系統環路密封油箱中，最終回到主潤滑油箱內。?

發電機氫側密封油子系統包括密封油箱，密封油箱包括回油箱及液位控制油箱，回油箱和液位控制油箱之間通過設置在箱底底部的U形管連接，將回油箱中的油送入液位控制油箱中，液位控制油箱中的密封油通過底部回油管送入氫側密封油泵入口，經油泵的輸送后，進入氫側進油總管中，然后分配給發電機前端和后端的密封裝置密封油，該前端氫側密封油及后端氫側密封油回油均通過管線返回至密封油回油箱中，形成該封閉循環的發電機氫側密封油子系統。?

在回油箱和液位控制油箱底部連通有U形管，該U形管上設有隔離閥，用于將回油箱中的密封油輸送到液位控制油箱中，同時在液位控制油箱中設有低油位補油閥和高油位排油閥，該低油位補油閥接在補油管路上，當液位低于某一設定液位時，系統將會自動補油；該排油閥接在排油管路上，當液位高于某一設定液位時，系統將會自動從排油管線中排油，最終實現對液位控制油箱內?液位高低的自動控制。?

該排油管上設置有排油隔離閥，在補油管上設置有補油隔離閥，同時補油管上補油隔離閥下游連接在液位控制油箱上，上游設有法蘭接在供油管線上，通過該法蘭可以拆卸后外接補油管。油箱的檢修排空管也通過法蘭接在液位控制油箱上，通過該法蘭可以拆卸后外接供油管路。該液位控制油箱回油管通過一個三通閥匯總成一條回油管線去氫側密封油泵入口。?

該液位控制油箱下設有檢修排空管，該管線上設有排空閥。回油箱下也設有排空管，該排空管線上設有排空隔離閥，排空管線均接至潤滑油環路密封油箱中。?

發電機氫側密封油箱的油位是由兩個浮球閥低油位補油閥，高油位排油閥控制，油箱上半部份是氫氣，下半部份是密封油，每個浮球閥結構都是帶有先導閥及平衡盤的閥門結構，由于工作條件是在5.0bar，70℃熱油環境下工作，因此為消除環境壓力都設有平衡盤、阻尼孔等結構較為復雜，故障模式多種多樣。?

多年來大亞灣、嶺澳核電站都發生過密封油箱油位無法控制的情況。導致出現油位過低或者過高的現象。油位過低將導致不能及時回油，氫側密封油泵入口進氣，造成泵損壞漏氫；也不能及時供給系統氫側密封油，將導致氫氣泄漏風險升高。若油位過高將導致發電機中的密封油不能及時回到回油箱，使得密封油聚積過高，溢過內油擋進入發電機中，對發電機產生不良影響。?

例如2003嶺澳2號機投運后幾個月密封油箱油位不停上漲，不得不用手動控制油位，每天三次運行巡檢、手動干預，持續半年時間。在2004年嶺澳2號機L201大修及2005年L203大修后期，發電機氣密試驗中油位都不能自動調整，不得不重新解體密封油箱及浮球閥，對大修整體工期產生影響。大亞灣2號機自2005年以后運行期間多次發生密封油位過低，需要每天有人監視手動補油，2006年3月大亞灣1號機D111大修后期，氣密試驗時低液位不能補油，原因排油閥預啟閥芯脫落，導致補油閥失效，重新打開液位控制油箱修復浮球?閥，之后又出現補油閥多次失效，延誤發電機整體氣密試驗3天，耽誤了常規島檢修工期。?

總之，密封油箱中油位的波動及失控長期困擾著機組安全運行，嶺澳2號機，大亞灣2號機組都曾將該問題被列為電站日常管理層TEF中長期關注問題。?

大亞灣核電站機組密封油箱液位失效是由于控制液位的補、排油浮球閥使用已超過10年，原生產廠家已經倒閉，無法采購到備件，而長期使用密封件老化失效造成浮球閥關閉不嚴，雖然整體更換新閥門，而新廠家提供的產品質量不過關，直接用上去經常出問題，不是預啟閥芯脫落，就是連桿卡澀。?

嶺澳機組自投產使用的是新廠家產品，2002年商運以來多次發生液位無法保持，靠人員加強巡視和手動干預，經歷過的事情有浮球脫落，浮球連桿偏轉90°，預啟閥芯粘接不牢靠脫落，連桿卡澀，密封不嚴、安裝高度偏差等等一系列導致閥門失的問題，多次造成大修期間常規島工期延誤，如果出現在機組運行期間則需要投入大量人員與精力來監視維持液位控制箱油位的穩定。?