進口核電再熱閥門執(zhí)行機構(gòu)國產(chǎn)化研究

梁志濤

（哈爾濱汽輪機廠有限責(zé)任公司 自控分公司，哈爾濱 150046）

0 引言

目前核電再熱閥門及執(zhí)行機構(gòu)都依賴進口，但閥門制造廠對電廠的運行工況不是很了解，導(dǎo)致進口的執(zhí)行機構(gòu)運用到電廠后不滿足一些特殊工況，本文針對某國外進口再熱閥門執(zhí)行機構(gòu)存在的問題進行分析，并采取相應(yīng)的整改措施，結(jié)果滿足了機組運行要求，為后續(xù)核電機組的設(shè)計、調(diào)試奠定了堅實基礎(chǔ)。

1 國外進口再熱閥門執(zhí)行機構(gòu)原理及存在的問題

國外進口再熱閥門執(zhí)行機構(gòu)系統(tǒng)原理圖如圖1所示。

系統(tǒng)工作原理說明如下：高壓油經(jīng)過濾器后分成兩路：一路經(jīng)過節(jié)流孔生成控制油，再經(jīng)過快關(guān)電磁閥和液控換向閥至卸荷閥和液控單向閥的控制腔；另一路經(jīng)過進油孔板、活動電磁閥、液控單向閥進入執(zhí)行機構(gòu)油缸的工作腔。在卸荷閥關(guān)閉的時候，高壓油進入工作腔克服彈簧作用力打開閥門。其中為了保證快開特性，每個執(zhí)行機構(gòu)的進油孔板為φ4 mm的進油孔，由于執(zhí)行機構(gòu)開啟的耗油量很大，為此每個執(zhí)行機構(gòu)又加裝了32L的高壓蓄能器，以避免因執(zhí)行機構(gòu)開啟過快而拉低系統(tǒng)主油壓。同時為了避免系統(tǒng)非工作狀態(tài)（即卸荷閥開啟）時，系統(tǒng)高壓油通過進油孔板和卸荷閥外泄拉低系統(tǒng)主油壓，在兩者之間又加裝了液控單向閥，設(shè)計狀態(tài)為常閉，受控于控制油。在控制油路中，快關(guān)電磁閥為失電常開，而液控換向閥為常閉，兩者油路串聯(lián)，為冗余配置，即兩者中任何一個起作用都會使控制油失去對卸荷閥和液控單向閥的控制，卸荷閥快速卸壓，閥門在彈簧的作用下關(guān)閉。

圖1 進口執(zhí)行機構(gòu)原理圖

在首次閥門（2只主汽閥、6只再熱主汽閥和6只再熱截止閥同時進行關(guān)閉動作試驗）打閘試驗中，僅從閥門關(guān)閉聲音就能判斷出，再熱閥門關(guān)閉動作不是同時進行的，成階段性關(guān)閉。通過錄波儀測量部分閥門的關(guān)閉時間，見表1，各再熱閥門的關(guān)閉時間都幾乎遠遠超出了汽輪機技術(shù)協(xié)議規(guī)范。

表1 改造前再熱主汽閥關(guān)閉時間（油控）s

試驗是以油壓低跳機，AST電磁閥動作，卸掉AST油來實現(xiàn)的。由于驗收的時候是用快關(guān)電磁閥動作做快關(guān)的，因此現(xiàn)場提出用快關(guān)電磁閥動作來看執(zhí)行機構(gòu)的快關(guān)時間是否合格。一是看是否能和驗收數(shù)據(jù)相符，二是排除執(zhí)行機構(gòu)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的影響，即如果單個閥門用快關(guān)電磁閥試驗合格，則液控換向閥的設(shè)計肯定有問題。限于現(xiàn)場的能力，現(xiàn)場只拿最遠的RSV6用快關(guān)電磁閥來試驗，而其余都是按照用原來的液控方式實現(xiàn)。試驗數(shù)據(jù)如表2所示。

表2 改造前再熱主汽閥RSV6關(guān)閉時間（電控）s

通過以上現(xiàn)象分析，進口執(zhí)行機構(gòu)存在 如 下 問 題 ：1）將OPC/AST電磁閥組的回油與右側(cè)再熱執(zhí)行機構(gòu)的回油分開直接回油箱；2）取消再熱門的液控方向閥，并設(shè)計相應(yīng)液壓塊，油路上將系統(tǒng)AST/OPC油路與再熱門執(zhí)行機構(gòu)的控制油路相通，并設(shè)計一單向閥；3）取消就地回油罐，增加低壓蓄能器；4）減小再熱主門執(zhí)行機構(gòu)的進油孔徑。

2 進口執(zhí)行機構(gòu)改造方案

1）OPC/AST電磁閥組的回油與右側(cè)再熱執(zhí)行機構(gòu)的回油分開，各自獨立回油箱。

圖2 改造后再熱門執(zhí)行機構(gòu)原理圖

2） 參 看 圖1，再熱閥門執(zhí)行機構(gòu)改造后的原理圖如圖2所示。

圖3 改油控換向閥通路塊安裝示意圖

將原系統(tǒng)的再熱主汽門進油節(jié)流孔板換成哈汽提供的進油節(jié)流孔板，節(jié)流孔由φ4 mm改為φ1.5 mm。

圖4 再熱門執(zhí)行機構(gòu)回油安裝示意圖

取消再熱執(zhí)行機構(gòu)的液控方向閥，換成加裝了DN10單向閥的通路塊。OPC/AST控制油在進再熱門執(zhí)行機構(gòu)前用三通引至通路塊，安裝示意圖如圖3所示。而原來執(zhí)行機構(gòu)液壓塊上原液控方向閥的接頭處用螺塞堵死。

取消再熱主門和再熱調(diào)門執(zhí)行機構(gòu)的就地回油罐，安裝示意圖如圖4所示。而原來執(zhí)行機構(gòu)控制塊上的接頭處用螺塞堵死。

表3 改造后加裝角位移傳感器后再熱閥關(guān)閉時間

3 結(jié)論

EH系統(tǒng)改造后，進行了試驗，記錄數(shù)據(jù)如下表3所示。從表3可以看出，改造后再熱閥門的快關(guān)時間是滿足要求的。

綜上，某核電3#機組調(diào)試中出現(xiàn)的一系列問題幾乎都是在核電機組方面新出現(xiàn)的，其中有設(shè)計方面的原因，也有運行方面的原因，這從一個方面再次提醒了我們核電機組的重要性及其特殊性。同時經(jīng)過此次3＃核電機組調(diào)試問題的處理和整改，既增強了對核電機組EH系統(tǒng)的認識，也為今后的核電機組EH系統(tǒng)的設(shè)計和調(diào)試工作積累了寶貴的經(jīng)驗。

［1］ 郭鈺峰，徐志強，于達仁.汽輪機調(diào)節(jié)原理［M］.北京：機械工業(yè)出版社，2010.