CN111980798B - 一种核电站使用的抗震型模块化sbo柴油发电机组 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种核电站使用的抗震型模块化SBO柴油发电机组，包括公共底架、柴油机、发电机、联轴器及其护罩、启动马达装置、电动盘车装置、调速器安装盒、机旁接线盒、仪表架、减震器、滑油预供泵、滑油冷却器、滑油精滤器、滑油温控阀、冷却水预热装置、燃油粗滤器和精滤器、燃油备用供油泵以及相关的阀门和管路。本发明整个发电机组公共底架通过布置于其侧部的隔振器，与土建基础相连。在地震发生时和发生后机组可正常运行，保证用电设备的功能正常，从而保证核电站的可靠运行；该效果已通过机组抗震分析及性能试验验证。本发明一种核电站使用的抗震型模块化SBO柴油发电机组，能够在地震发生时和发生后正常运行，采用模块化的设计和供货的同时考虑维修的便利性。

Description

一种核电站使用的抗震型模块化SBO柴油发电机组
技术领域
本发明属于柴油发电机组领域，具体涉及一种核电站使用的抗震型SBO柴油发电机组。
背景技术
柴油发电机组是一种小型发电设备，系指以柴油等为燃料，以柴油机为原动机带动发电机发电的动力机械；核电站使用的SBO柴油发电机组，多数是备用电源，其功能是确保在厂外电源和主发电机供电电源均丧失(SBO)的情况下，为安全级***和设备供电，以保证反应堆的亚临界度和冷却，减少反应堆外壳的放射性。机组在地震发生时及发生后应能正常运行，故有抗震要求。同时目前大部分核电厂用SBO柴油发电机组，***部件分散供货，组成的***也没有整体验证，所以在核电厂安装调试的周期较长。
发明内容
本发明旨在克服现有技术的缺陷，针对上述问题，提供了一种核电站使用的抗震型模块化SBO柴油发电机组，能够在地震发生时和发生后正常运行，采用模块化的设计和供货的同时考虑维修的便利性。
为了解决上述技术问题，本发明提供以下技术方案：
一种核电站使用的抗震型模块化SBO柴油发电机组，包括公共底架、柴油机、发电机、联轴器及其护罩、启动马达装置、电动盘车装置、调速器安装盒、机旁接线盒、仪表架、减震器、滑油预供泵、滑油冷却器、滑油精滤器、滑油温控阀、冷却水预热装置、燃油粗滤器和精滤器、燃油备用供油泵以及相关的阀门和管路。整个机组采用模块化设计，设备均集成安装于公共底架上，减少了现场安装和接线的工作量。柴油机、发电机通过弹性联轴器连接，安装在公共底架上，组成柴油发电机组主体。由滑油预供泵、滑油冷却器、滑油精滤器、滑油温控阀、冷却水预热装置、燃油粗滤器和精滤器、燃油备用供油泵以及相关的阀门和管路组成的内循环单元，布置于柴油机自由端及其两侧的公共底架上，公共底架通过布置于其侧部的减震器，与土建基础相连。电动盘车装置设有联锁，调速器安装盒通过钢丝绳隔振器固定在公共底架上，启动马达装置设有一用一备两套独立的设备，并可就地或远程启动柴油机。同时，柴油机还配置了机带燃油泵和高压油管燃油泄漏检测装置。
优选地，公共底架采用整体钢制焊接结构，隔振器支承点置于底架的侧面，降低了机组整体高度，使机组运行更平稳，方便机组的运输及安装。
优选地，采用电子调速加机械液压备份，保证在没有外部电源的SBO情况下，柴油机也可以快速起动达到额定转。
优选地，采用机带燃油泵，无需外部供电，保证SBO情况下，燃油供应的可靠性。同时配置燃油备用供油泵，在机带泵故障时，也可保证燃油供应确保机组运行的可靠性。
优选地，发电机采用端盖式滑动轴承，重量减轻，体积缩小，结构更紧凑。采用自润滑，轴带风扇冷却的方式，保证发电机轴承可靠润滑冷却，这使机组布置更紧凑，同时也提高了发电机润滑***的可靠性。同时发电机自带永磁机，可保证在没有外部励磁电源，即SBO条件下机组起动时，发电机能够自行建压。
发电机采用端盖式滑动轴承，采用自润滑，轴带风扇冷却的方式，保证发电机轴承可靠润滑冷却。上述设计使得整个机组重量减轻，体积缩小，结构更紧凑，方便机组的运输及安装。
优选地，机组配置有冷却水预热装置，滑油预热预供泵。在备用状态下，机组冷却水温度自动维持在其规定值；滑油预供泵启动，实现柴油机润滑油的预热和预润滑；外部配置压缩空气启动***处于备用状态，储气罐空气压力自动维持在规定的压力范围，确保机组快速启动和加载的可靠性。
优选地，起动马达设置了手动起动按钮，可保证机组在SBO情况下手动起动。
优选地，采用按机组重心均布减震器，充分提高隔振效率和有效降低机组运行时的振动。
优选地，公共底架均设置集油盘，可收集机组调试运行时的泄漏油或水，再统一排放至指定装置。
与现有技术相比较，本发明具有如下的有益效果：
1.整个发电机组公共底架通过布置于其侧部的隔振器，与土建基础相连。在地震发生时和发生后机组可正常运行，保证用电设备的功能正常，从而保证核电站的可靠运行。该效果已通过机组抗震分析及性能试验验证。
2.采用模块化设计和供货，将机组预热预供***设备、内循环***设备、启动***设备均集成安装在公共底架上，同时在机组两侧配置维修平台，提高了维修便利性，同时还考虑了拆装的操作空间、设备的起吊位置、拆装设备进出口的隔离等。整套机组已通过试验验证，可以有效缩短在核电厂现场安装、调试的时间，满足机组整体的供货进度要求。
3.本机组已通过模拟其在核电站全寿期的验证试验(1000小时耐久性型式)。
4.本机组已按IEEE387(核电厂备用电源柴油发电机组标准)标准进行鉴定(柴油机型号为16V280ZLD，发电机型号为ZFC7 505-65E)。
5.启动马达装置设有一用一备两套独立冗余启动设备，从供电电源的提供到执行元件均采用了冗余器件，并可就地或远程启动柴油机，确保机组启动的可靠性。同时柴油机设置机械液压执行器，发电机自带永磁机，保证SBO的应急工况下，机组能快速起动并带载，有效执行其安全功能。
6.本机组通过科学的设备选型、容量计算、加载分析计算、参数匹配计算、底架应力计算、轴系扭振计算、抗震分析及试验，鉴定试验等措施，机组性能完全满足核电厂运行要求。
附图说明
图1是本发明核电站使用的抗震型模块化SBO柴油发电机组的主视图。
图2为本发明核电站使用的抗震型模块化SBO柴油发电机组的俯视图。
图3为本发明核电站使用的抗震型模块化SBO柴油发电机组的侧视图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1-3所示，一种核电站使用的抗震型模块化SBO柴油发电机组，包括公共底架1、柴油机6、发电机3、联轴器5及其护罩4、启动马达装置20、电动盘车装置13、调速器安装盒19、机旁接线盒18、仪表架8、减震器2、滑油预供泵12、滑油冷却器14、滑油精滤器10、滑油温控阀15、冷却水预热装置9、燃油粗滤器17和精滤器11、燃油备用供油泵16以及相关的阀门和管路。整个机组采用模块化设计，设备均集成安装于公共底架1上，减少了现场安装和接线的工作量。柴油机6、发电机3通过弹性联轴器5连接，安装在公共底架上，组成柴油发电机组主体。由滑油预供泵12、滑油冷却器14、滑油精滤器10、滑油温控阀15、冷却水预热装置9、燃油粗滤器17和精滤器11、燃油备用供油泵16以及相关的阀门和管路组成的内循环单元，布置于柴油机6自由端及其两侧的公共底架上1，公共底架1通过布置于其侧部的减震器2，与土建基础相连。电动盘车装置13设有联锁，调速器安装盒19通过钢丝绳隔振器固定在公共底架1上，启动马达装置20设有一用一备两套独立的设备，并可就地或远程启动柴油机。同时，柴油机还配置了机带燃油泵和高压油管燃油泄漏检测装置7。
启动马达装置设有一用一备两套独立冗余启动设备，从供电电源的提供到执行元件均采用了冗余器件，并可就地或远程启动柴油机，确保机组启动的可靠性。同时柴油机设置机械液压执行器，发电机自带永磁机，保证SBO的应急工况下，机组能快速起动并带载，有效执行其安全功能。
整个机组采用有限元建模进行抗震分析，验证了机组地震发生时和发生后可正常运行。公共底架采用整体钢制焊接结构，减震器按重心均布、侧部支撑方式，降低机组整体高度，充分提高隔振效率和有效降低机组运行时的振动，使机组运行更平稳，方便机组的运输及安装。
本机组已通过模拟加载分析、底架应力计算、轴系扭振计算、抗震分析及试验，鉴定试验等验证了设备选型、容量计算、参数匹配、设备性能等关键指标，机组性能完全满足核电厂运行要求。
本机组已通过模拟其在核电站全寿期的验证试验(1000小时耐久性型式)。
本机组已按IEEE387(核电厂备用电源柴油发电机组标准)标准进行鉴定(柴油机型号为16V280ZLD，发电机型号为ZFC7 505-65E)。
以上所述仅为说明本发明的实施方式，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种核电站使用的抗震型模块化SBO柴油发电机组，其特征在于：包括公共底架(1)、柴油机(6)、发电机(3)、联轴器(5)及其护罩(4)、启动马达装置(20)、电动盘车装置(13)、调速器安装盒(19)、机旁接线盒(18)、仪表架(8)、减震器(2)、滑油预供泵(12)、滑油冷却器(14)、滑油精滤器(10)、滑油温控阀(15)、冷却水预热装置(9)、燃油粗滤器(17)和精滤器(11)、燃油备用供油泵(16)以及相关的阀门和管路；
柴油机(6)、发电机(3)通过弹性联轴器(5)连接，安装在公共底架上，组成柴油发电机组主体；由滑油预供泵(12)、滑油冷却器(14)、滑油精滤器(10)、滑油温控阀(15)、冷却水预热装置(9)、燃油粗滤器(17)和精滤器(11)、燃油备用供油泵(16)以及相关的阀门和管路组成的内循环单元，布置于柴油机(6)自由端及其两侧的公共底架上(1)，公共底架(1)通过布置于其侧部的减震器(2)，与土建基础相连；电动盘车装置(13)设有联锁，调速器安装盒(19)通过钢丝绳隔振器固定在公共底架(1)上，启动马达装置(20)设有一用一备两套独立的设备，并可就地或远程启动柴油机；同时，柴油机还配置了机带燃油泵和高压油管燃油泄漏检测装置(7)。
2.如权利要求1所述的核电站使用的抗震型模块化SBO柴油发电机组，其特征在于：公共底架采用整体钢制焊接结构，减震器支承点置于底架的侧面，降低了机组整体高度，使机组运行更平稳；发电机采用端盖式滑动轴承，采用自润滑，轴带风扇冷却的方式，保证发电机轴承可靠润滑冷却。
3.如权利要求1所述的核电站使用的抗震型模块化SBO柴油发电机组，其特征在于：采用电子调速加机械液压备份，发电机自带永磁机，保证在没有外部电源的SBO情况下，机组也可以快速起动达到额定转速和电压具备带载条件。
4.如权利要求1所述的核电站使用的抗震型模块化SBO柴油发电机组，其特征在于：采用机带燃油泵，无需外部供电，保证SBO情况下，燃油供应的可靠性。
5.如权利要求1所述的核电站使用的抗震型模块化SBO柴油发电机组，其特征在于：起动马达设置了手动起动按钮，可保证机组在SBO情况下手动起动。
6.如权利要求1所述的核电站使用的抗震型模块化SBO柴油发电机组，其特征在于：采用按机组重心均布减震器，充分提高隔振效率和有效降低机组运行时的振动。
7.如权利要求1所述的核电站使用的抗震型模块化SBO柴油发电机组，其特征在于：公共底架均设置集油盘，可收集机组调试运行时的泄漏油或水，再统一排放至指定装置。
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