AP1000第三代核反应堆的RNS系统中,余热排出泵承担诸多核安全功能,同时也是AP1000三代堆型中唯一一台具有核级要求的轴封型泵用设备,其重要程度不言而喻。机械密封作为余热排出泵的重要部件,其性能稳定性会直接影响泵的运行,乃至RNS系统安全运行,所以余热排出泵机械密封应具有高性能和极高的可靠性;汽轮机再热汽阀和再热调阀是汽轮机系统中核心关键设备,再热汽阀和再热调阀对汽轮机的控制和保护起着重要的作用,其性能的稳定性是保证发电系统长期平稳可靠运行的重要因素。机械密封是保证再热汽阀和再热调阀功能的重要核心部件,并且机械密封长期在高温蒸汽环境中运行,对其性能和稳定性要求极高。
目前两种关键设备的机械密封装置均为国外进口产品,并且长期被国外公司垄断。余热排出泵机械密封其难点在于:满足在超压15.4MPa和在短时内的温度冲击工况下,机械密封仍具有良好的性能;汽轮机再热汽阀和再热调阀机械密封的难点在于:满足在温度257℃高温蒸汽条件和短时快速往复旋转启停冲击工况下,保持机械密封的性能稳定。
公司于2020年11月启动“RNS余热排出泵机械密封”、“汽轮机再热汽阀和再热调阀机械密封”项目的研发工作。项目依托公司多年来核电密封技术的积累,对摩擦副采用流-固-热耦合分析计算技术;大尺寸多波组的焊接金属波纹管的加工制造技术;采用高精度激光干涉仪对摩擦副端面进行形貌检测控制技术;建立了具备短时冷热冲击功能和能模拟阀门快速启闭的试验装置及测控系统。在加工、制造、检验及试验测试过程中,严格按照核质保体系执行,确保样机产品符合核电要求,保证样机的研发成功。
2021年5月13日,上海核工程研究设计院有限公司在成都组织召开了由中密控股股份有限公司研制的“海阳核电2020年进口机械密封备件国产化项目”样机鉴定会。
鉴定专家组由组长上海电机学院陈志高教授、副组长中广核重要泵首席专家朱健、组员中国核动力研究设计院杨来生高工、国家电力投资集团魏文斌高工、中核工程公司李栋梁高工等专家,现场见证了样机部分试验,听取了研制单位研制情况汇报,查阅了样机有关设计、制造、试验、检测及质保等文件资料。
鉴定专家组认为,研制的“RNS余热排出泵机械密封”、“汽轮机再热汽阀和再热调阀机械密封”产品样机填补了国内空白,具有自主知识产权,主要技术参数和性能指标达到了国际同类产品先进水平,可在核电站上推广应用。
|