壓水堆核電站常規(guī)島汽機房橋式起重機技術經(jīng)濟分析

1、<p>　　壓水堆核電站常規(guī)島汽機房橋式起重機技術經(jīng)濟分析</p><p>　　摘 要:本文通過對國內(nèi)某沿海1400MW壓水堆核電站常規(guī)島汽機房行車選型進行技術、經(jīng)濟比較，論述了核電機組汽機房橋式起重機的選型原則，供壓水堆核電站汽機房橋式起重機選型參考。 </p><p>　　關鍵詞: 壓水堆核電站；汽機房；檢修；橋式起重機 </p><p>　　中圖分類

2、號： TM623 文獻標識碼： A 文章編號： </p><p><b>　　概述 </b></p><p>　　近年來隨著國內(nèi)核電加速發(fā)展，在建及前期設計中核電機組數(shù)量越來越多。目前國內(nèi)對于火電汽機房的橋式起重機（以下簡稱行車）選型，《大中型火力發(fā)電廠設計規(guī)范》內(nèi)有條文說明，且工程實踐經(jīng)驗豐富，對于行車選型一般沒有爭議。對于核電壓水堆機組來說，由于工程經(jīng)驗少，僅在2

3、011年底下發(fā)的《核電廠建設標準（征求意見稿）》有指導性條文。 </p><p>　　由于核電壓水堆機組的特殊性，汽機房檢修及行車選型與火電機組相比具有以下幾個特殊點： </p><p>　　檢修周期不同。核電機組汽機房檢修周期一般與核島堆芯換料周期一致，24個月或者36個月檢修一次，時間大致為30-45天。 </p><p>　　核電壓水堆機組是一核島帶一汽機，一

4、般不具備兩臺汽機共用檢修場地及行車的條件。 </p><p>　　核電壓水堆機組在汽機房運轉層布置有兩臺汽水分離再熱器（以下簡稱MSR），這兩臺設備重量大，對其采取何種檢修方式對汽機房行車選型影響較大。 </p><p>　　本文針對核電常規(guī)島檢修的特點，分析壓水堆核電站汽機房行車選型要點，擬對行車選型提出幾個常見方案，并進行技術、經(jīng)濟比較。 </p><p>　　

5、汽機房行車選型分析 </p><p><b>　　行車起重量的規(guī)定 </b></p><p>　　《大中型火力發(fā)電廠設計規(guī)范》（GB 50660-2011）6.8.2一節(jié)中對行車的起重量做如下規(guī)定： </p><p>　　300MW及以上機組裝機在兩臺及以上時，可裝設兩臺起重量相同的橋式起重機。 </p><p>　　橋

6、式起重機的起重量，應根據(jù)檢修時起吊的最重件（不包括發(fā)電機定子）選擇。 </p><p>　　可根據(jù)工程具體情況，經(jīng)技術經(jīng)濟比較，采取加固橋式起重機的方法滿足發(fā)電機定子起吊的要求。[1] </p><p>　　《核電廠建設標準（征求意見稿）》第一百二十一條“應能用汽輪發(fā)電機廠房的橋式起重機直接起吊每臺汽水分離再熱器。起吊能力和空間場地應滿足既能移動和更換整臺汽水分離再熱器，又能更換一組管束而

7、無需卸去其他任何主要部件或大口徑管道的要求?！?</p><p>　　《核電廠建設標準（征求意見稿）》第一百三十七條“汽輪發(fā)電機廠房宜設1臺橋式起重機，起重量應根據(jù)檢修時起吊的最重件（不包括發(fā)電機定子）選擇?！?</p><p>　　核電汽機房大件分析 </p><p>　　下表為在建中或完成初步設計的核電汽機房大件情況 </p><p>　

8、　表格 1 汽機房大件重量 </p><p>　　注：1表格中的重量均為部件重量，不包括吊具重量，重量單位為噸。 </p><p>　　2表格中的汽輪發(fā)電機最重件不包括發(fā)電機定子。 </p><p>　　從上表中可以看出，在不包括發(fā)電機定子的時候，最重件都是MSR。 </p><p>　　汽輪發(fā)電機機組的大修周期是5年，意味著高（中）壓缸、低

9、壓缸及發(fā)電機需要在5年內(nèi)完成一次拆解，起吊頻率比較高。 </p><p>　　MSR是臥式加熱器，較容易出現(xiàn)故障的部件是管束。運行前期，出現(xiàn)加熱器管束泄露時可以采用堵管，當堵管數(shù)超過設計裕量時才考慮更換管束組件，此時可以在汽機房現(xiàn)場進行管束更換，也可以采取整體更換MSR的形式。據(jù)MSR制造商介紹，如無事故發(fā)生，正常運行情況下，15到20年可能需要更換一次MSR管束。三代核電的設計壽命是60年，壽期內(nèi)整體起吊MSR

10、的頻率很低。 </p><p>　　行車起重量技術經(jīng)濟比較 </p><p><b>　　行車選型方案 </b></p><p>　　行車選型方案一：設置一臺行車，考慮起吊MSR，不考慮起吊發(fā)電機定子。 </p><p>　　行車選型方案二：設置兩臺一樣的行車，單臺行車考慮起吊MSR，兩臺行車配合起吊發(fā)電機定子。 <

11、;/p><p>　　行車選型方案三：設置一大一小兩臺行車，大行車能起吊汽輪機最重件（不包括MSR），兩臺行車配合起吊考慮起吊MSR，不考慮起吊發(fā)電機定子。 </p><p>　　對于兩臺行車共同起吊一個設備，經(jīng)咨詢行車制造商，在設計和施工上均無問題，且可以在一部行車上同時控制兩臺行車的運行。 </p><p>　　本工程行車選型方案的經(jīng)濟分析 </p>&

12、lt;p>　　表格 2本工程行車選型方案經(jīng)濟比較 </p><p>　　注：1 行車高度指從行車大鉤極限位置到行車頂?shù)木嚯x。 </p><p>　　從上表中可以看出方案一的成本最低，方案二的成本最高。如果不考慮起吊發(fā)電機定子，方案二沒有優(yōu)勢。 </p><p>　　方案一與方案三的區(qū)別主要是考慮是否采用一部單獨的行車起吊MSR。從造價上看，兩臺行車的價格肯定高

13、于單臺行車。但是由于單臺行車起重量大，行車高度高，造成汽機房高度增加，相應提高汽機房建造成本。 </p><p>　　影響行車選型的其余因素 </p><p>　　采用方案三時，將小行車置于汽機側，大行車置于發(fā)電機側。由表一可看出，高中壓缸部件要比低壓缸部件質(zhì)量小，因此兩個行車可同時工作，比起方案一能有效加快汽輪機檢修速度。 </p><p><b>　　

14、行車選型方案 </b></p><p>　　表格一中所列在建核電站選擇了方案三，不考慮起吊發(fā)電機定子，單臺大行車能起吊除MSR之外的所有大件，兩臺行車配合起吊MSR，其中大行車承擔67%的重量，小行車承擔33%的重量。 </p><p>　　本工程亦選取方案三，不考慮起吊發(fā)電機定子，單臺大行車能起吊除MSR之外的所有大件，兩臺行車配合起吊MSR，為了降低起吊難道，兩臺行車各承擔

15、一半的MSR重量。 </p><p><b>　　結論 </b></p><p>　　以上三種方案各有優(yōu)缺點。 </p><p>　　如需要考慮采用行車起吊發(fā)電機定子，采用方案二，投資最高。 </p><p>　　如不考慮起點發(fā)電機定子，汽機房行車需要具備起吊MSR的能力。方案一投資最省，但是MSR整體起吊頻率低，設備能

16、力利用不經(jīng)濟。方案三投資略高于方案一，但是可以顯著提高汽輪發(fā)電機組檢修速度，加大汽機房運轉層大件檢修面積。 </p><p>　　MSR重量與汽輪發(fā)電機組最重件質(zhì)量差距越大，方案三優(yōu)勢越明顯。 </p><p>　　在不考慮使用行車起吊發(fā)電機定子時，推薦使用方案三。大行車的起重量考慮除了發(fā)電機定子外的汽輪發(fā)電機機組最重件，小行車的起重量考慮高壓缸（高中壓缸）最重件，及與大行車配合起吊MSR