本發(fā)明屬于百萬千瓦級核電站汽輪機的關鍵技術領域，特別涉及一種核電站汽輪機高中壓缸的缸溫加速冷卻方法。

背景技術：

隨著我國核電事業(yè)的迅猛發(fā)展，人們對核電關注的越來越多。核電機組因為進汽量和排汽容積流量很大，所以有必要采用半速機組。以嶺澳核電站二期工程為例，嶺澳二期主汽輪機為國內(nèi)首臺百萬千瓦級半速機，其高中壓缸結構與大亞灣和嶺澳一期完全不同，首先，嶺澳二期機組主汽輪機是由一臺高中壓聯(lián)合汽缸和兩臺對稱分流式低壓汽缸組成，高、中壓缸進汽管均布置在聯(lián)合汽缸中部，在滿足其功能和作用的前提下，機組的高中壓轉子和汽缸體積、重量大，因此蓄熱大，必然帶來停機后汽缸冷卻時間長的問題；其次，來自反應堆蒸發(fā)器的主蒸汽通過四根主蒸汽管道進入高壓缸做功后，流經(jīng)四根高缸排汽管道進入兩臺汽水分離再熱器(以下簡稱MSR)進行除濕再熱，再熱蒸汽通過四根中壓蒸汽管道進入中壓缸，最后由兩根中壓排汽管道進入兩臺低壓缸繼續(xù)做功，而主汽輪機高、中壓進汽口均布置在汽缸中部，因此該區(qū)段高中壓缸溫度在各種工況下最高。

綜上，受高中壓聯(lián)合汽缸結構以及由此結構特點所引起的汽輪機系統(tǒng)進汽管線特殊布置方式和運行方式的影響，機組停機后高中壓缸缸壁溫度下降速度緩慢。然而，停機后汽缸降溫時間的長短很大程度上將影響主盤車停運(低于150℃允許停運)、潤滑油停運(低于120℃允許停運)、設備檢修(低于100℃允許開工)、影響常規(guī)的關鍵路徑甚至大修關鍵路徑、檢修質(zhì)量以及時間控制。

根據(jù)調(diào)試至今多次大修停機實踐，經(jīng)統(tǒng)計，嶺澳二期大修正常停機后高中壓缸壁溫降至檢修開工條件(低于100℃允許開工)需約140小時，而嶺澳二期大修停機后高中壓缸壁溫降至盤車停運條件(低于150℃允許停運主盤車)需約40小時。需指出的是，目前常用的停機降溫方式是自然冷卻，然而，目前正常停機缸溫自然冷卻的方法對工期影響大，研究加速缸溫冷卻具有重要意義。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的主要目的在于提供一種核電站汽輪機高中壓缸的缸溫加速冷卻方法，旨在解決傳統(tǒng)核電站汽輪機高中壓缸的缸溫自然冷卻方法存在的工期長的問題。

本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的，一種核電站汽輪機高中壓缸的缸溫加速冷卻方法，包括：對汽輪機機組檢修的正常停機時，執(zhí)行以下干預步驟：

S1、在所述汽輪機機組檢修的停機階段，控制所述汽輪機機組以使得所述汽輪機機組在解列后先空載運行一段時間，空載運行一段時間后再進行打閘的操作；在所述汽輪機機組空載運行時，同時監(jiān)控所述汽輪機機組的高壓缸和中壓缸的進汽參數(shù)；

S2、將與所述高壓缸、所述中壓缸連接的汽水分離再熱器進行隔離，用以調(diào)節(jié)和降低所述高壓缸和所述中壓缸進汽參數(shù)。

作為本發(fā)明的優(yōu)選技術方案：

進一步地，在所述汽輪機機組空載運行的步驟中；將所述高壓缸的進汽溫度設為140℃至150℃；中壓缸的進汽溫度設為145℃至155℃。

進一步地，在所述控制所述汽輪機機組的空載運行時間的步驟中，將空載運行時間設為60分鐘至120分鐘。

進一步地，在所述對汽水分離再熱器進行隔離時，中壓缸的進汽溫度設為90℃至120℃。

進一步地，控制所述汽輪機機組打閘后的中壓缸的缸溫低于所述高壓缸缸溫。

進一步地，在所述完成對所述汽水分離再熱器隔離的步驟后，再將所述汽水分離再熱器設有的疏水箱轉換成應急疏水模式。

進一步地，所述汽水分離再熱器設為兩列，兩列的所述汽水分離再熱器均通過設置的蒸汽進汽隔離閥進行隔離，同時兩列的所述汽水分離再熱器的疏水箱均轉到應急疏水模式。

進一步地，所述高壓缸通過多根排汽管道與所述汽水分離再熱器的一側連接，所述汽水分離再熱器的另一側再通過多根中壓缸進汽管道與所述中壓缸連接。

進一步地，所述汽輪機機組還包括兩臺與所述中壓缸對稱且相對于所述中壓缸分流式設置的低壓缸，所述中壓缸通過兩根中壓排汽管道與所述低壓缸連接。

進一步地，在將與所述高壓缸、所述低壓缸連接的汽水分離再熱器進行隔離的步驟中，同時監(jiān)控所述高壓缸和所述中壓缸的上下半缸壁溫度差。

本發(fā)明提供的核電站汽輪機高中壓缸的缸溫加速冷卻方法，一方面汽輪機機組在解列后先空載運行一段時間以便于加強低溫蒸汽對缸溫的冷卻，相對于現(xiàn)有技術即延長汽輪機機組停機空載運行時間以加強低溫蒸汽對缸溫的冷卻，另一方面再通過隔離汽水分離再熱器降低高中壓缸進汽參數(shù)以進一步強化對汽缸冷卻效果，使得檢修時停機缸溫冷卻至一定溫度的時間大大縮短，最終達到加速缸溫冷卻的目的，節(jié)省了關鍵路徑工期。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實施例提供的核電站汽輪機高中壓缸的缸溫加速冷卻方法的汽水分離再熱器隔離或運行時高壓缸進汽流量與功率對應曲線；

圖2是本發(fā)明實施例提供的核電站汽輪機高中壓缸的缸溫加速冷卻方法的汽水分離再熱隔離或運行時高中壓缸進汽溫度與功率對應曲線。

具體實施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

需要說明的是，當元件被稱為“固定于”或“設置于”另一個元件，它可以直接在另一個元件上或者間接在該另一個元件上。當一個元件被稱為“連接于”另一個元件，它可以是直接連接到另一個元件或間接連接至該另一個元件。

本發(fā)明提供一種核電站汽輪機高中壓缸的缸溫加速冷卻方法，通過將汽輪機機組在解列后先空載運行一段時間，然后再通過隔離汽水分離再熱器來降低高中壓缸進汽參數(shù)進一步強化對汽缸冷卻效果，最終達到加速缸溫冷卻的目的，節(jié)省了關鍵路徑工期，對后續(xù)大修甚至是外基地均有重要參考意義。

該核電站汽輪機高中壓缸的缸溫加速冷卻方法包括：對汽輪機機組檢修的正常停機時，執(zhí)行以下干預步驟：

S1、在汽輪機機組檢修的停機階段，控制汽輪機機組以使得汽輪機機組在解列后先空載運行一段時間，空載運行一段時間后再進行打閘的操作；在汽輪機機組空載運行時，同時監(jiān)控汽輪機機組的高壓缸和中壓缸的進汽參數(shù)；

S2、將與高壓缸、中壓缸連接的汽水分離再熱器進行隔離，用以調(diào)節(jié)和降低高壓缸和中壓缸進汽參數(shù)。

本發(fā)明實施例提供的核電站汽輪機高中壓缸的缸溫加速冷卻方法，一方面汽輪機機組在解列后先空載運行一段時間以便于加強低溫蒸汽對缸溫的冷卻，相對于現(xiàn)有技術即延長汽輪機機組停機空載運行時間以加強低溫蒸汽對缸溫的冷卻，另一方面再通過隔離汽水分離再熱器降低高中壓缸進汽參數(shù)以進一步強化對汽缸冷卻效果，使得檢修時停機缸溫冷卻至一定溫度的時間大大縮短，最終達到加速缸溫冷卻的目的，節(jié)省了關鍵路徑工期。

優(yōu)選地，在汽輪機機組空載運行的步驟中；將高壓缸的進汽溫度設為140℃至150℃；中壓缸的進汽溫度設為145℃至155℃。更優(yōu)選地，為了便于加強低溫蒸汽對缸溫的冷卻，將高壓缸的進汽流量控制在25.769kg/s、進汽溫度為144℃；中壓缸的進汽溫度150℃。

進一步地，在控制汽輪機機組的空載運行時間的步驟中，將空載運行時間設為60分鐘至120分鐘?？蛰d運行時間優(yōu)選設設置為56分鐘，進一步強化對汽缸冷卻效果，使得檢修時停機缸溫冷卻至一定溫度的時間大大縮短，以達到加速缸溫冷卻的目的，從而節(jié)省了關鍵路徑工期。

本實施例以L3/4號機組為例進行說明。具體地，自調(diào)試以來停機過程中已多次采用停機空載運行方式，實踐證明空載運行對機組縮短冷卻時間有一定的效果。表1為L300小修與L301大修停機缸溫趨勢對比，L300小修采用空載56分鐘等手段，而L301大修停機階段未進行空載運行，數(shù)據(jù)統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)L300小修停機缸溫冷卻至150℃的時間比L301大修縮短約7.5h。

表1L300小修與L301大修停機缸溫冷卻數(shù)據(jù)對比

L401大修機組解列后空載運行75分鐘，期間高壓缸缸體溫度從解列時174℃下降至打閘前的154℃，下降了20℃，冷卻效果明顯。對比L301大修停機無空載，解列打閘前缸溫175℃，自然冷卻至154℃耗時約34h。

此外，L3/4號汽輪機空載運行時，高壓缸進汽流量25.769kg/s、進汽溫度144℃，中壓缸進汽溫度180℃。考慮中壓缸傳熱影響，利用空載運行冷卻理論上可將高壓缸溫降至約150℃，L401大修停機空載運行期間缸溫下降至154℃且仍有進一步下降趨勢。

此外，在對汽水分離再熱器進行隔離時，中壓缸的進汽溫度設為90℃至120℃，中壓缸的進汽溫度優(yōu)選設置為90℃。

參考表2，本以L3/4號機為例，高中壓缸溫度數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)機組解列或打閘時，受中壓缸進汽參數(shù)影響，中壓缸缸體溫度較高，汽輪機停機缸溫冷卻時間也因此延長。因此，進一步地，控制汽輪機機組打閘后的中壓缸的缸溫在較短時間內(nèi)即低于高壓缸缸溫以使得汽輪機機組打閘后的冷卻速率將加快。

表2大修停機高中壓缸體溫度

因此，隔離汽水分離再熱器，降低高中壓缸進汽參數(shù)，強化對汽缸冷卻效果，從原理上能夠達到降低停機汽缸溫度，縮短停機降溫時間。優(yōu)選地，隔離MSR二級再熱器，使得中壓缸的進汽溫度設為90℃，中壓進汽溫度對比隔離前將下降90℃，進一步地，因打閘后中壓缸溫將低于高壓缸溫故汽機打閘后的冷卻速率將加快。

具體地，參見圖1和圖2，汽水分離再熱器隔離或運行時，高中壓缸進汽流量、溫度與機組功率對應曲線，可見汽水分離再熱器隔離將有效降低中壓缸進汽溫度。細化地，圖1中將汽水分離再熱器1/2級投運時反應堆蒸汽流量、汽水分離再熱器1/2級投運時高壓缸進汽流量、汽水分離再熱器僅2級投運時反應堆蒸汽流量、汽水分離再熱器僅2級投運時高壓缸進汽流量、汽水分離再熱器1/2級隔離時反應堆蒸汽流量以及汽水分離再熱器1/2級隔離時高壓缸進汽流量進行了對比?？梢岳斫獾?，圖中所示的蒸汽流量也可以表述為進汽流量。細化地，圖2中將汽水分離再熱器1/2級投運時高壓缸進汽溫度、汽水分離再熱器1/2級投運時中壓缸進汽溫度、汽水分離再熱器僅2級投運時高壓缸進汽溫度、汽水分離再熱器僅2級投運時中壓缸進汽溫度、汽水分離再熱器1/2級隔離時高壓缸進汽溫度以及汽水分離再熱器1/2級隔離時中壓缸進汽溫度進行了對比。

此外，在完成對汽水分離再熱器隔離的步驟后，再將汽水分離再熱器設有的疏水箱轉換成應急疏水模式。進一步地，汽水分離再熱器設為兩列，兩列的汽水分離再熱器均通過設置的疏水箱進行疏水隔離，兩列的汽水分離再熱器的疏水箱均轉到應急疏水模式。

另外，高壓缸通過多根排汽管道與汽水分離再熱器的一側連接，汽水分離再熱器的另一側再通過多根中壓蒸汽管道與中壓缸連接。進一步地，汽輪機機組還包括兩臺與中壓缸對稱且相對于中壓缸分流式設置的低壓缸，中壓缸通過兩根中壓排汽管道與低壓缸連接。具體地，本實施例以L3/4號機為例，來自反應堆蒸發(fā)器的主蒸汽通過四根主蒸汽管道進入高壓缸做功后，流經(jīng)四根高缸排汽管道進入兩臺汽水分離再熱器進行除濕再熱，再熱蒸汽通過四根中壓蒸汽管道進入中壓缸，最后由兩根中壓排汽管道進入兩臺低壓缸繼續(xù)做功。

進一步地，在將與高壓缸、低壓缸連接的汽水分離再熱器進行隔離的步驟中，同時監(jiān)控高壓缸和中壓缸的上下半缸壁溫度差，進而便于對高壓缸和中壓缸的進汽流量和進汽溫度進行控制。

此外，需說明的是，L305大修常規(guī)島主汽輪機檢修是關鍵路徑，為縮短L305大修停機后高中壓缸缸溫冷卻至停運主盤車(低于150度允許停運)的關鍵路徑時間。L305大修停機過程中采用空載運行平臺停留+MSR二級隔離方式進行缸溫冷卻實踐。L305大修打閘后僅18小時缸溫即降至150度(主盤車允許停運的缸溫)，而L301大修打閘后42小時才自然冷卻至150度，L305大修改進實踐效果良好，節(jié)約缸溫冷卻關鍵路徑時間約20多小時。對比L305/404/306大修停機缸溫冷卻時間，與L301/401大修相比，有效節(jié)省了停機缸溫冷卻至主盤車允許停運的關鍵路徑時間約20小時。需說明的是，對于本領域技術人員來說，本實施例中前述的L3/4號機組，涉及的L300、L301、L302、L305、L306以及L401、L404等均為本領域的慣用技術用語，在此，不再贅述。

以上僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換或改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。