淺析應急柴油發電機組設備國產化

殷明

摘 要：本文主要介紹了核電站應急柴油發電機組技術要求，闡述了應急柴油發電機組設備國產化過程中出現的各種問題及發生原因，并分析進口設備風險及國產化必要性。最后對我國應急柴油發電機組國產化提出相關建議與總結。

關鍵詞：應急柴油機組;國產化;核電站;管理建議

1.前言

核能發電符合節能減排的要求，在國家長期發展規劃中已明確適度發展核電。我國發展核電關鍵瓶頸在于一些主設備的制造方面，如主泵、DCS、應急柴油發電機組等設備。這些主要設備是否能夠實現全面國產化，將嚴重關系著我國核電站自身的發展及核電站的總體出口。

2.應急柴油發電機組設備技術要求

應急柴油發電機組設備是核電站中的重要設備之一，在反應堆一回路失水時，應急柴油發電機組迅速啟動、待用;在外電網失電或外電網失電同時發生一回路失水時，柴油發電機組應能快速啟動，按程序供電給專設安全設施負載將反應堆堆芯的余熱帶走，防止堆芯燒毀、減輕事故后果和環境污染。

可以說應急柴油發電機組是供電系統的最后一道防線且執行反應堆的安全停堆功能，所以對應急柴油發電機組設備可靠性、抗震性能及抗老化能力等方面要求較高。

核級應急柴油發電機組主要技術指標有：

（1）15秒內啟動并達到額定轉速及額定電壓。

（2）啟動可靠性大于99%。

（3）應急柴油機組機械部件安全等級核三級，電氣設備為1E級。

（4）機組快速啟動后，最大單個階躍負載約持續功率的20%。

（5）柴油機組應具備過負荷能力，在110%電功率下持續運行。

（6）機組在核電廠運行全壽期中具備快速啟動及帶載能力。

3.應急柴油機組設備國產化問題及必要性

應急柴油發電機組系統結構較為復雜，設備可靠性、抗震及抗老化要求較高，涉及到電氣、機械、儀控、土建、通風、水工、材料分析等多學科專業，接口復雜，設備涉及制造難度較大。

3.1 應急柴油機組國產化發生的問題

應急柴油發電機組是個復雜的系統，國內廠家目前單獨完成該設備的整體設計及制造較為困難，只能逐步實現國產化，在這過程中也會出現一些問題。

（1）國內某核電項目國產柴油機在性能試驗發生單缸挺桿傳動裝置中的滾輪碎裂質量事件。經過原因排查滾輪碎裂的根本原因是滾輪襯套氧化物脫落及相關零部件存在加工毛刺，破壞了滾輪與襯套間的油膜，引起滾輪與襯套之間異常摩擦，產生熱裂紋，進而造成單缸排氣滾輪碎裂。【1】

（2）海外某核電項目應急柴油發電機組鑒定試驗第9次機組啟動及可靠性帶載試驗中勵磁柜手自動調壓切換失效，導致無法達到額定電壓。經原因排查為國產勵磁柜中13個繼電器間連接片松動導致。

（3）國內某核電項目國產柴油機在單機試驗中發生連桿軸瓦燒損事故。經排查根本原因為連桿總裝工藝存在疏漏，檢驗漏檢造成連桿螺栓緊固力矩不足，引起連桿瓦轉動，摩擦發熱拉傷曲軸，燒毀軸瓦。

3.2 應急柴油機組國產化的必要性

進口設備在供貨周期、關鍵零部件、售后維修及備品備件環節均存在不可預期的風險，另外進口設備在成本控制上也存在困難。

某海外核電現場進口應急柴油發電機組引擎控制器出現故障，72小時內未修復，導致核電站停堆。經國內成套廠家人員迅速抵達后分析為控制器內部參數設置問題，然而法國公司不提供最新軟件進行現場參數修改，為了盡快修復EDG，只能向該公司重新采購一臺控制器。由于相關進口手續不可避免的導致時間拖延，最終給核電站造成巨大經濟損失。

借此問題分析進口設備的相關隱患為：

（1）備件供應不穩定，受到進口國家的政策制約，后續長期運行存在風險;

（2）處理問題相應速度慢，增加時間成本;

（3）進口設備價格昂貴，成本控制困難，核心技術發展受到制約。

4.設備國產化管理建議

針對應急柴油發電機組國產化過程中出現的問題及國產化的必要性，結合應急柴油發電機組國產化項目管理的實踐，建議從以下幾方面努力，解決相關國產化過程中出現的問題，從而實現全面國產化：

4.1 建立完善質保體系

建議負責引進消化吸收的國產化制造企業首先必須建立符合核電設備的質量保證體系。其次確保質保體系的有效運轉，真正做到凡事有據可查、凡事有章可循、凡事有人負責、凡事有人監督。

4.2 加強設計控制

設備的設計標準及技術要求是保證設備質量的基礎，在應急柴油發電機組設備國產化過程中必須加強設計控制，要求認真消化引進設備的設計圖紙，完全掌握圖紙中的每一細節后方可進行國產化設計。

4.3 加強外購件質量檢驗

外購件的質量對柴油發電機組產品質量將產生重要影響，在應急柴油發電機組設備國產化的過程中，對外購件的質量管控方面要充分重視，采用設備分級化管理，確保外購件的到貨質量。

4.4 重視人員培訓

設備國產化應重視人員培訓、注重人才培養，確保引進技術的全面消化吸收和再創新。建設國產化制造企業，應選出部分技術精英送到技術引進國對應的制造企業深造學習先進設備的設計及制造技術，為設備的國產化提供有力的技術保障。

4.5 重視技術管理

技術管理是保證國產化設備產品質量的重要方面，相關制造廠要重視技術管理，確保設計及制造過程中嚴格執行相關標準及程序，保證國產化設備的制造質量。

5.結論

核電將在我國得到適度發展，這已確定無疑，而核電設備的國產化也是我國核電產業的發展方向，百萬千瓦級核電站用應急柴油機組是核電站重要安全級設備，是國家重點鼓勵的國產化設備之一。目前我國核電站用應急柴油發電機組國產化現狀不樂觀，國產化過程中出現了一系列的問題，但只要我國柴油機制造企業建立完善的核電設備質量保證體系;加強設計控制;完善并加強設備制造工藝控制;加強對外購件的質量檢驗;重視人員培訓;重視技術管理，核電站應急柴油發電機組的全面國產化會早日實現。

參考文獻

[1]秦富平編，質量改進活動經驗介紹，陜柴重工西安電站工程分公司，2011.10