核安全級柴油發(fā)電機組設計與安裝
發(fā)布時間：2024-04-28 點擊：144
核安全級柴油發(fā)電機組設計與安裝
核安全級柴油發(fā)電機組主要應用于核電站應急備用電力系統(tǒng)，在核電站應急電力系統(tǒng)失去廠外電源后向安全系統(tǒng)設備以及其他指定的非安全系統(tǒng)設備提供電源，保證核安全級或安全相關級的設備執(zhí)行其功能。康明斯電力技術有限公司產(chǎn)品性能滿足核安全法規(guī)要求，于2003年批準投入正式生產(chǎn)。
1．項目概述
核安全級柴油發(fā)電機組基本的技術要求：機械設備安全級；電氣1e級；抗震i類；質保qa1級。
機械設備安全級是在核電站應急電力系統(tǒng)失去廠外電源后在任何設計基準事件發(fā)生時和發(fā)生后都必須具有運行能力，向安全系統(tǒng)設備以及其他指定的非安全系統(tǒng)設備提供電源，這些設備和系統(tǒng)是完成反應堆緊急停堆、安全殼隔離、堆芯冷卻以及從安全殼和反應堆排出熱量所必須的，或者是防止放射性物質向環(huán)境大量排放所必須的。
電氣1e級是指核安全級柴油發(fā)電機組為1e級電力系統(tǒng)設備，主要作用是為反應堆停堆系統(tǒng)、專設安全設施和輔助支持設施供電。
抗震i類是設備應能承受在廠區(qū)內可能遭受的一次最大地面運動（obe）和在廠區(qū)內可能發(fā)生的最大地震（sse）并保證在地震發(fā)生時或（和）地震后均能履行其安全功能。
質保qa1級是核安全級設備必須滿足的，包括管理性和技術性質保。
核安全級柴油發(fā)電機組除了必須滿足其使用性能要求外，其關鍵技術就是從結構設計上必須保證在地震發(fā)生時或（和）地震后發(fā)電機組均能啟動并滿足對它的基本性能要求。
2．技術方案
核安全級柴油發(fā)電機組包括柴油機、發(fā)電機、抗震底座、冷卻水箱、啟動蓄電池組、減震橡膠墊、安裝底板和系統(tǒng)集成的控制柜和開關柜等。
核安全級柴油發(fā)電機組的最大特點是結構上強大的抗地震功能。在地震發(fā)生時或（和）地震后發(fā)電機組均能啟動并滿足對它的基本性能要求。
其特點是：柴油機和發(fā)電機通過飛輪殼和連接套對中定位方連接，柴油機的飛輪盤和發(fā)電機的連接盤用螺栓連接傳遞動力。散熱水箱是發(fā)電機組的散熱器，由柴油機驅動風扇把冷風吹進散熱水箱的散熱片間隙，將冷卻水的熱量傳遞給大氣，降低冷卻水的溫度。抗震底座是發(fā)動機和發(fā)電機的公共底座，其結構是一個剛性的鋼結構框架。柴油機、發(fā)電機和散熱水箱直接安裝在公共底座上。安裝底板是安裝橡膠減震墊用的，其通過二次灌漿用錨定螺釘固定在基礎上，機
組的抗震底座下面安裝橡膠減震墊并固定在安裝底板上。啟動蓄電池組為柴油機的直流啟動電動機提供電力，直流啟動電動機帶動曲軸旋轉，使柴油機啟動。啟動蓄電池組布置在靠近發(fā)電機組啟動電動機的基礎上并給予固定。控制柜是發(fā)電機組的控制系統(tǒng)總成，包括啟動，保護，通信等各種功能。開關柜是發(fā)電機組電力輸出的總開關，用于連接發(fā)電機組和負載。控制柜和開關柜兩個柜拼在一起并固定在機房內適當?shù)奈恢谩?br> 如圖1所示是核安全級柴油發(fā)電機組結構示意圖，結合該圖對核安全級柴油發(fā)電機組的特點做進一步說明。
圖1 核安全級柴油發(fā)電機組結構示意圖
1）整體結構柴油機和發(fā)電機通過飛輪殼和連接套對中定位連成一體，柴油機的飛輪盤和發(fā)電機的連接盤用螺栓連接傳遞動力。由于柴油機的飛輪殼和發(fā)電機的連接套具有足夠的剛性和強度，其定位凸臺和止口與軸的同軸度精度很高，能保證柴油機和發(fā)電機連接的同軸度和整體剛度。最大限度地減少發(fā)電機組運轉時主軸上的扭振。
柴油機、發(fā)電機和散熱水箱直接安裝在公共底座上，其相互位置定位準確，連接強度高。
2）抗震底座其結構是一個剛性的鋼結構箱型框架。在柴油機和發(fā)電機支腳安裝部位都有相應的橫梁補強，以確保底座的強度和剛度。
3）橡膠減震墊布置在抗震底座和基礎安裝底板之間，有效地隔斷發(fā)電機組運轉時的震動向基礎傳遞和緩沖地震時地震波對發(fā)電機組的沖擊。
4）抗震底座上安裝的部件采用特別的加固措施，安裝重心較高的散熱水箱兩側面加裝水箱支架（見圖9-10中序號10），以形成三角形支撐結構，增加水箱的穩(wěn)定性。安裝位置較高的空濾器，其支架采用雙柱龍門架結構（見圖9-10中序號4），增加了抗震功能。
5）系統(tǒng)集成的控制柜和開關柜采用整體框架式結構，梁與柱的結點都用三角支撐件緊固加強，所有側板、頂板、底板折邊嵌入框架并用螺釘緊固，門板折邊成型并適當布置加強梁予以加強，這兩個柜上面安裝的電氣元器件也用夾板，卡夾和扎帶等予以限位，固定和扎緊。兩面柜子側面拼接在一起增加了系統(tǒng)的剛性，底架和底板通過預埋螺栓有效地鎖緊在基礎上，能有效抵抗振動的沖擊。
核安全級柴油發(fā)電機組相對普通發(fā)電機組來說有更加嚴格的要求，如100次的啟動加載不允許有一次失敗；在發(fā)電機組使用所在地最大烈度地震災害中發(fā)電機組應能順利啟動并在規(guī)定時間內能分批帶載。所以必須經(jīng)過一系列檢查、試驗和專家鑒定以證明發(fā)電機組達到了安全級的要求。同時發(fā)電機組必須通過電氣性能的常規(guī)試驗、啟動和加載試驗、負載能力試驗、裕度試驗、抗震試驗和震后功能試驗。所有試驗合格并經(jīng)專家委員會鑒定通過之后，這個柴油發(fā)電機組才能認定為核安全級柴油發(fā)電機組。
3．設備性能參數(shù)
此案例主要性能指標包括：
1）柴油發(fā)電機組額定輸出功率為840kw。
2）供貨設備壽命為30年，等效3000h可用（可更換磨損件）。
3）每套啟動系統(tǒng)的設計應保證可以連續(xù)成功啟動5次。
4）柴油發(fā)電機組在收到啟動信號10s內應能達到穩(wěn)定的額定頻率和額定電壓，并按規(guī)定程序帶載。
5）發(fā)電機組及其輔助系統(tǒng)具有高度的啟動和運行的可靠性，發(fā)電機組在壽命期內自啟動的失效率不大于1％。
6）發(fā)電機組應能保證其30％額定功率的電動機的直接啟動，其中包括單臺最大功率電動機（90kw），并能夠承受50％額定功率的突加負載。
7）柴油發(fā)電機組在接到應急啟動信號后，兩臺發(fā)電機組同時啟動，首先達到額定電壓、頻率的發(fā)電機組開始帶載，如果該機運行正常，另一臺發(fā)電機組空載半小時后停機（空載后發(fā)電機組的運行按有關標準執(zhí)行）；如果帶載的發(fā)電機組出現(xiàn)故障報警，另一臺發(fā)電機組自動啟動，啟動成功后自動切換帶載。
8）發(fā)電機組連續(xù)100次啟動試驗無失敗。
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解析柴油發(fā)電機無法啟動的幾個原因以及應對措施
柴油發(fā)電機廠家講解靜音式發(fā)電機組震動過大的原因
機油常識：發(fā)電機組新舊機油混用會加快機油氧化
1800KW集裝箱式柴油發(fā)電機組規(guī)范及標準
柴油發(fā)電機組的用途和系統(tǒng)組成
核安全級柴油發(fā)電機組主要應用于核電站應急備用電力系統(tǒng)，在核電站應急電力系統(tǒng)失去廠外電源后向安全系統(tǒng)設備以及其他指定的非安全系統(tǒng)設備提供電源，保證核安全級或安全相關級的設備執(zhí)行其功能。康明斯電力技術有限公司產(chǎn)品性能滿足核安全法規(guī)要求，于2003年批準投入正式生產(chǎn)。
1．項目概述
核安全級柴油發(fā)電機組基本的技術要求：機械設備安全級；電氣1e級；抗震i類；質保qa1級。
機械設備安全級是在核電站應急電力系統(tǒng)失去廠外電源后在任何設計基準事件發(fā)生時和發(fā)生后都必須具有運行能力，向安全系統(tǒng)設備以及其他指定的非安全系統(tǒng)設備提供電源，這些設備和系統(tǒng)是完成反應堆緊急停堆、安全殼隔離、堆芯冷卻以及從安全殼和反應堆排出熱量所必須的，或者是防止放射性物質向環(huán)境大量排放所必須的。
電氣1e級是指核安全級柴油發(fā)電機組為1e級電力系統(tǒng)設備，主要作用是為反應堆停堆系統(tǒng)、專設安全設施和輔助支持設施供電。
抗震i類是設備應能承受在廠區(qū)內可能遭受的一次最大地面運動（obe）和在廠區(qū)內可能發(fā)生的最大地震（sse）并保證在地震發(fā)生時或（和）地震后均能履行其安全功能。
質保qa1級是核安全級設備必須滿足的，包括管理性和技術性質保。
核安全級柴油發(fā)電機組除了必須滿足其使用性能要求外，其關鍵技術就是從結構設計上必須保證在地震發(fā)生時或（和）地震后發(fā)電機組均能啟動并滿足對它的基本性能要求。
2．技術方案
核安全級柴油發(fā)電機組包括柴油機、發(fā)電機、抗震底座、冷卻水箱、啟動蓄電池組、減震橡膠墊、安裝底板和系統(tǒng)集成的控制柜和開關柜等。
核安全級柴油發(fā)電機組的最大特點是結構上強大的抗地震功能。在地震發(fā)生時或（和）地震后發(fā)電機組均能啟動并滿足對它的基本性能要求。
其特點是：柴油機和發(fā)電機通過飛輪殼和連接套對中定位方連接，柴油機的飛輪盤和發(fā)電機的連接盤用螺栓連接傳遞動力。散熱水箱是發(fā)電機組的散熱器，由柴油機驅動風扇把冷風吹進散熱水箱的散熱片間隙，將冷卻水的熱量傳遞給大氣，降低冷卻水的溫度。抗震底座是發(fā)動機和發(fā)電機的公共底座，其結構是一個剛性的鋼結構框架。柴油機、發(fā)電機和散熱水箱直接安裝在公共底座上。安裝底板是安裝橡膠減震墊用的，其通過二次灌漿用錨定螺釘固定在基礎上，機
組的抗震底座下面安裝橡膠減震墊并固定在安裝底板上。啟動蓄電池組為柴油機的直流啟動電動機提供電力，直流啟動電動機帶動曲軸旋轉，使柴油機啟動。啟動蓄電池組布置在靠近發(fā)電機組啟動電動機的基礎上并給予固定。控制柜是發(fā)電機組的控制系統(tǒng)總成，包括啟動，保護，通信等各種功能。開關柜是發(fā)電機組電力輸出的總開關，用于連接發(fā)電機組和負載。控制柜和開關柜兩個柜拼在一起并固定在機房內適當?shù)奈恢谩?br> 如圖1所示是核安全級柴油發(fā)電機組結構示意圖，結合該圖對核安全級柴油發(fā)電機組的特點做進一步說明。
圖1 核安全級柴油發(fā)電機組結構示意圖
1）整體結構柴油機和發(fā)電機通過飛輪殼和連接套對中定位連成一體，柴油機的飛輪盤和發(fā)電機的連接盤用螺栓連接傳遞動力。由于柴油機的飛輪殼和發(fā)電機的連接套具有足夠的剛性和強度，其定位凸臺和止口與軸的同軸度精度很高，能保證柴油機和發(fā)電機連接的同軸度和整體剛度。最大限度地減少發(fā)電機組運轉時主軸上的扭振。
柴油機、發(fā)電機和散熱水箱直接安裝在公共底座上，其相互位置定位準確，連接強度高。
2）抗震底座其結構是一個剛性的鋼結構箱型框架。在柴油機和發(fā)電機支腳安裝部位都有相應的橫梁補強，以確保底座的強度和剛度。
3）橡膠減震墊布置在抗震底座和基礎安裝底板之間，有效地隔斷發(fā)電機組運轉時的震動向基礎傳遞和緩沖地震時地震波對發(fā)電機組的沖擊。
4）抗震底座上安裝的部件采用特別的加固措施，安裝重心較高的散熱水箱兩側面加裝水箱支架（見圖9-10中序號10），以形成三角形支撐結構，增加水箱的穩(wěn)定性。安裝位置較高的空濾器，其支架采用雙柱龍門架結構（見圖9-10中序號4），增加了抗震功能。
5）系統(tǒng)集成的控制柜和開關柜采用整體框架式結構，梁與柱的結點都用三角支撐件緊固加強，所有側板、頂板、底板折邊嵌入框架并用螺釘緊固，門板折邊成型并適當布置加強梁予以加強，這兩個柜上面安裝的電氣元器件也用夾板，卡夾和扎帶等予以限位，固定和扎緊。兩面柜子側面拼接在一起增加了系統(tǒng)的剛性，底架和底板通過預埋螺栓有效地鎖緊在基礎上，能有效抵抗振動的沖擊。
核安全級柴油發(fā)電機組相對普通發(fā)電機組來說有更加嚴格的要求，如100次的啟動加載不允許有一次失敗；在發(fā)電機組使用所在地最大烈度地震災害中發(fā)電機組應能順利啟動并在規(guī)定時間內能分批帶載。所以必須經(jīng)過一系列檢查、試驗和專家鑒定以證明發(fā)電機組達到了安全級的要求。同時發(fā)電機組必須通過電氣性能的常規(guī)試驗、啟動和加載試驗、負載能力試驗、裕度試驗、抗震試驗和震后功能試驗。所有試驗合格并經(jīng)專家委員會鑒定通過之后，這個柴油發(fā)電機組才能認定為核安全級柴油發(fā)電機組。
3．設備性能參數(shù)
此案例主要性能指標包括：
1）柴油發(fā)電機組額定輸出功率為840kw。
2）供貨設備壽命為30年，等效3000h可用（可更換磨損件）。
3）每套啟動系統(tǒng)的設計應保證可以連續(xù)成功啟動5次。
4）柴油發(fā)電機組在收到啟動信號10s內應能達到穩(wěn)定的額定頻率和額定電壓，并按規(guī)定程序帶載。
5）發(fā)電機組及其輔助系統(tǒng)具有高度的啟動和運行的可靠性，發(fā)電機組在壽命期內自啟動的失效率不大于1％。
6）發(fā)電機組應能保證其30％額定功率的電動機的直接啟動，其中包括單臺最大功率電動機（90kw），并能夠承受50％額定功率的突加負載。
7）柴油發(fā)電機組在接到應急啟動信號后，兩臺發(fā)電機組同時啟動，首先達到額定電壓、頻率的發(fā)電機組開始帶載，如果該機運行正常，另一臺發(fā)電機組空載半小時后停機（空載后發(fā)電機組的運行按有關標準執(zhí)行）；如果帶載的發(fā)電機組出現(xiàn)故障報警，另一臺發(fā)電機組自動啟動，啟動成功后自動切換帶載。
8）發(fā)電機組連續(xù)100次啟動試驗無失敗。
柴油發(fā)電機排煙管的安裝注意事項
柴油發(fā)電機組氣缸體和氣缸蓋裂紋的修理方法
康明斯發(fā)電機組的開箱檢查和安裝流程
解析柴油發(fā)電機無法啟動的幾個原因以及應對措施
柴油發(fā)電機廠家講解靜音式發(fā)電機組震動過大的原因
機油常識：發(fā)電機組新舊機油混用會加快機油氧化
1800KW集裝箱式柴油發(fā)電機組規(guī)范及標準
柴油發(fā)電機組的用途和系統(tǒng)組成