【摘 要】本文主要結(jié)合康明斯品牌的應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)設(shè)計(jì)特點(diǎn)，對(duì)其啟動(dòng)停運(yùn)、保護(hù)設(shè)置、鑰匙連鎖、電源故障等方面，從現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行人員的角度做了淺要概述。對(duì)日常運(yùn)行、定期試驗(yàn)、事故處理中遇到的一些問題、操作做了淺要的分析。
【關(guān)鍵詞】應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)組；設(shè)計(jì)特點(diǎn)；啟動(dòng)；停運(yùn)；保護(hù)設(shè)置
引言
對(duì)于反應(yīng)堆，余熱的排出是涉及電廠安全的一個(gè)重要內(nèi)容。應(yīng)急柴油機(jī)的設(shè)置可以保證在失去廠外電情況下反應(yīng)堆的安全停運(yùn)，余熱可以正常帶出，經(jīng)由RRI傳遞至環(huán)境。應(yīng)急柴油機(jī)可以保證在事故情況下專設(shè)安全系統(tǒng)的可靠性，即使失去外電源，安全系統(tǒng)仍然可以由柴油機(jī)供電發(fā)揮設(shè)計(jì)功能。
核電廠應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)掛在6kV中壓系統(tǒng)上，分為A/B兩列（LHP/Q），從啟動(dòng)信號(hào)、控制電源、廠房布置到啟動(dòng)后帶載負(fù)荷，均完全獨(dú)立，確保任一環(huán)節(jié)故障均不會(huì)引起兩列同時(shí)不可用。從冗余性考慮，增設(shè)了第5臺(tái)柴油發(fā)電機(jī)組（LHF）， 通過簡(jiǎn)單的連接就可以作為任何一個(gè)安全列的應(yīng)急電源。使機(jī)組的安全列不僅由原來的應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)作備用，并且附加的LHF也可以作同樣級(jí)別的備用。使廠內(nèi)電源的安全可靠性得到極大的提高。應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)作為我廠的重要保安電源，其運(yùn)行可靠性對(duì)核安全的意義十分重大。
應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)組的設(shè)計(jì)特點(diǎn)
秦山第二核電廠的應(yīng)急柴油機(jī)為16缸4沖程單作用自點(diǎn)火型16PC2―5V 400柴油發(fā)電機(jī)。設(shè)兩排汽缸共16缸呈V型排列，每排8個(gè)汽缸，兩排汽缸連桿共用一根曲軸。工作時(shí)柴油以高壓霧狀噴入燃燒室內(nèi)燃燒，放出熱能，通過高壓燃?xì)馀蛎泴崮苻D(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械功。采用了廢氣渦輪增壓和燃燒進(jìn)氣中冷技術(shù)，極大提高了機(jī)組的功率和效率。發(fā)電機(jī)的形式為自冷卻、6.0KV50HZ同步交流發(fā)電機(jī)，其冷卻風(fēng)機(jī)與轉(zhuǎn)軸緊密連接。冷卻介質(zhì)為廠房內(nèi)的空氣，空氣的入口位于機(jī)身兩側(cè)，出口位于發(fā)電機(jī)機(jī)身上部。在停機(jī)時(shí)，為了防止發(fā)電機(jī)出現(xiàn)冷凝現(xiàn)象，發(fā)電機(jī)裝有防潮電加熱元件，電加熱元件在發(fā)電機(jī)運(yùn)行時(shí)停止工作。發(fā)電機(jī)的中性點(diǎn)對(duì)地是絕緣的，發(fā)電機(jī)沒有安裝飛輪。
柴油機(jī)除了主要組件外，要使其正常、安全而又可靠的運(yùn)轉(zhuǎn)還必須保證氣、油、水的充分供應(yīng)和循環(huán)。其輔機(jī)主要包括：燃油系統(tǒng)、潤滑油系統(tǒng)、低溫水系統(tǒng)、高溫水系統(tǒng)、進(jìn)排氣系統(tǒng)、壓縮空氣系統(tǒng)以及有關(guān)裝置。
● 燃油系統(tǒng)
設(shè)有一可貯存滿足額定功率運(yùn)行7天所需燃油的主油箱和一個(gè)可貯存滿足發(fā)電機(jī)在1.1倍額定功率運(yùn)行60分鐘所需燃油的日用油箱。設(shè)有電動(dòng)燃油泵、柴油機(jī)驅(qū)動(dòng)的主供油泵和電動(dòng)輔助供油泵。主油箱通過兩臺(tái)100%容量的電動(dòng)燃油泵向日用油箱供油（有柴油機(jī)啟動(dòng)命令時(shí)自啟動(dòng)）；日用油箱向柴油機(jī)供油通過主供油泵進(jìn)行；在有啟動(dòng)命令前提下如果燃油壓力低，一臺(tái)電動(dòng)輔助泵會(huì)備用自啟進(jìn)行增壓。火災(zāi)情況下可通過開閥將日用油箱的油排到主油箱。此閥誤開會(huì)導(dǎo)致日用油箱無油。 
● 潤滑油系統(tǒng)
設(shè)置了預(yù)潤滑油泵、潤滑油預(yù)熱裝置供機(jī)組熱備用時(shí)使用，使?jié)櫥拖到y(tǒng)內(nèi)部充滿滑油，相互運(yùn)動(dòng)零件表面布有充分的潤滑油，同時(shí)潤滑油接受適當(dāng)加熱以利于流動(dòng)布油，確保柴油機(jī)在緊急情況時(shí)，能夠快速起動(dòng)并接受滿載工作。正常運(yùn)行時(shí)，由機(jī)帶潤滑油泵、潤滑油冷卻器、三通溫控閥組成的滑油循環(huán)回路完成主、輔機(jī)潤滑及活塞頭部冷卻，以及發(fā)動(dòng)機(jī)和管路的清洗。此外設(shè)置了獨(dú)立的發(fā)電機(jī)軸承潤滑系統(tǒng)，軸承體中有一定數(shù)量的滑油以及潤滑環(huán)，潤滑環(huán)通過轉(zhuǎn)軸驅(qū)動(dòng)，從而使滑油循環(huán)冷卻軸承。在軸承體外部裝有一臺(tái)泵，該泵周期性地起動(dòng)以避免在機(jī)組長期備用過程中潤滑油沉積干燥。
● 低溫水系統(tǒng)
采用獨(dú)立閉式系統(tǒng)，柴油機(jī)運(yùn)行時(shí)分別通過渦輪增壓器的空氣冷卻器及潤滑油冷卻器冷卻燃燒進(jìn)氣和潤滑油，它包括：柴油機(jī)驅(qū)動(dòng)的離心式水泵；由熱交換器和冷卻風(fēng)扇組成的空氣/低溫水冷卻器，膨脹箱和溫控閥。其中冷卻風(fēng)扇與高溫水系統(tǒng)共用，柴油機(jī)起動(dòng)后，風(fēng)機(jī)按起動(dòng)順序自動(dòng)投入運(yùn)行。柴油機(jī)停運(yùn)后，風(fēng)機(jī)繼續(xù)運(yùn)行5分鐘保持冷卻。機(jī)組熱備用時(shí)，低溫水系統(tǒng)不運(yùn)行。
● 高溫水系統(tǒng)
設(shè)有主回路和預(yù)熱回路， 主回路包括機(jī)帶泵、主機(jī)內(nèi)部冷卻回路、高溫水散熱器、膨脹水箱等， 預(yù)熱回路包括預(yù)熱電動(dòng)泵（201PO）、高溫水加熱器（200RS）、潤滑油/高溫水熱交換器等。高溫水系統(tǒng)有幾方面的功能，這些功能分別體現(xiàn)在運(yùn)行狀態(tài)和備用狀態(tài)。柴油發(fā)電機(jī)組在運(yùn)行過程中，高溫水系統(tǒng)的功能是冷卻機(jī)械部件，例如：氣缸套、氣缸蓋、排氣閥、噴油器及渦輪增壓器等，而熱量最終由安裝在高處的散熱風(fēng)機(jī)帶走。機(jī)組處于備用狀態(tài)時(shí)，為了時(shí)刻保持暖機(jī)狀態(tài)，以確保機(jī)組能很好的應(yīng)急啟動(dòng)，高溫水系統(tǒng)的功能一方面是預(yù)熱柴油機(jī)，使得柴油機(jī)在應(yīng)急啟動(dòng)時(shí)有一個(gè)最佳的機(jī)械條件；另一方面則是熱交換器加熱潤滑油。而高溫水則是由200RS對(duì)其進(jìn)行預(yù)熱。
● 壓縮空氣系統(tǒng)
系統(tǒng)分為高壓回路和低壓回路：高壓回路用來啟動(dòng)柴油機(jī)和供氣給低壓回路，低壓回路用來控制柴油機(jī)的起動(dòng)和正常停車，并可通過提升燃油泵實(shí)現(xiàn)電子超速停車控制。每臺(tái)柴油發(fā)電機(jī)設(shè)計(jì)有兩套獨(dú)立的壓縮空氣啟動(dòng)回路，正常時(shí)要維持空氣罐有足夠的壓力，以保證5次連續(xù)啟動(dòng)而不需要重新給啟動(dòng)空氣罐充氣。兩臺(tái)壓空機(jī)250/251CO分別對(duì)應(yīng)250/251BA，各自獨(dú)立工作。在空氣罐的壓力小于34bar時(shí)壓空機(jī)啟動(dòng)，壓力達(dá)到40bar時(shí)壓空機(jī)停止。兩套壓縮空氣系統(tǒng)平時(shí)完全分開，在其中的一臺(tái)壓空機(jī)故障時(shí)，可以將兩列的連通閥打開，從而實(shí)現(xiàn)一臺(tái)壓空機(jī)帶兩個(gè)壓縮空氣罐運(yùn)行。壓空機(jī)為三級(jí)離心式壓縮機(jī)，它的啟動(dòng)方式為卸載啟動(dòng)，即啟動(dòng)指令發(fā)出時(shí)三級(jí)的卸載閥均開啟，待啟動(dòng)后卸載閥延時(shí)關(guān)閉。兩路啟動(dòng)控制空氣管路分別直接與相關(guān)的減壓閥相連，兩路7bar的啟動(dòng)控制空氣分別控制打開柴油機(jī)A、B列的主起動(dòng)閥，從而40bar的啟動(dòng)空氣得以沖入氣缸推動(dòng)活塞運(yùn)轉(zhuǎn)，最終啟動(dòng)柴油機(jī)。兩路低壓空氣管路連接在一起，在各自的止回閥和隔離閥的下游形成了公共的低壓空氣回路，用以控制停車操作：正常停車和超速停車。正常停車控制空氣管路從低壓空氣瓶的上游分出；兩路超速控制空氣從低壓空氣瓶下游分出，每路有一個(gè)氣控閥驅(qū)動(dòng)一排氣缸。
