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汽动辅助给水泵超速保护优化改进

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完成单位:核电运行研究(上海)有限公司,中核核电运行管理有限公司

登记编号:CAPE-CXCG-2025-J-2-***

登记年份:2025

发布时间:2025-07-22

成果主要完成人

王大成,张福海,昌正科,王玉贵,于丽红,李聿容,付勇,牟杨,孟晋,林宇

项目概况

汽动辅助给水泵(以下简称:汽辅泵)作为压水堆核电站的关键安全设施,其离心飞锤超速保护装置在大修期间需进行动作精度验证。然而,动作点调整困难,试验一次成功率低,频繁高速试验对泵体造成的应力损伤严重威胁设备安全功能,潜在飞车风险也对试验人员的人身安全构成重大威胁。为此,运行研究院提出了一项创新方案:取消机械超速保护装置,增设一套完全独立的电气超速保护装置。 为确保项目高质量完成,研发团队多次与核安全局、工程公司及设备厂家进行深入交流与现场讨论,全面统筹协调各方资源。面对改造经验不足、核级设备鉴定要求严苛、采购物项种类繁多等挑战,团队迎难而上,通过上下游各方的紧密协作,逐一攻克了项目研制与实施中的难点,确保了项目按计划顺利推进。 经过两年半的攻坚,项目团队成功研制出核安全级高精度转速传感器、超高速信号处理装置、轴承箱顶盖组件及传感器稳定性测试专用装置等关键设备,同时研究制定了高可靠供电方案和抗震机柜安装布置方案,完成了现场试验调整及核级设备安全审评等工作,形成了一套严谨的评估分析方法,为汽辅泵机械超速保护优化提供了坚实保障。现场试验数据表明,高精度转速传感器的三通道间偏差小于0.02%,10倍优于预定目标,大幅优于进口产品;转速逻辑控制柜的超速跳闸响应时间仅为20毫秒,几十倍优于进口产品;传感器稳定性及升速测试专用装置可对转速传感器进行单脉冲精确分析,并模拟多种升速率进行响应时间测试,为传感器核心元器件的遴选和高速算法的优化提供了有力支持。 研发方案分别于2023年9月和2024年10月在秦二厂2号机组和3号机组成功实施并推广,顺利完成大修后汽辅泵超速保护试验及修后鉴定试验,为核电业界消除汽辅泵超速试验可能带来的设备、人身安全隐患开创了先例,可显著减轻设备试验应力冲击,大幅提高设备可靠性,并可缩短核电厂大修主线关键路径8小时以上,改造方案推广应用到其他M310压水堆机组后,每个百万机组每年发电量将增加约800万kWh,以50台机组测算,每年将产生上亿的经济效益。 通过秦二厂两个机组的实践应用,项目团队逐步形成了核电站汽动辅助给水泵超速保护优化的成套技术方案,为其他同类型M310机组(包括华龙一号)的改造提供了范例。同时,该方案还可用于指导新建电站汽辅泵机组的设计,从源头上提升汽辅泵设备在核电站运维中的可靠性。