MTU柴油机系统及结构

MTU 柴 油 机 系 统 及 构

结

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前言

采用我国自主研发的CPR1000技术路线的核电站，为防御自然或人为故障阻碍核电厂安全功能的实现，在NI区域内布置了应急柴油发电机组作为电厂应急后备电源。厂区应急柴油发电机组代码为LHP/LHQ，为厂用电系统6.6KV应急母线LHA、LHB的厂内备用电源。当厂用机组母线LGB、LGC因失去厂外电源或母线本身故障造成停电事故时，柴油发电机组启动确保应急母线LHA、LHB的供电，从而保证反应堆的紧急安全停堆，防止重要设备因厂用电系统的失去而造成损坏。其质量等级为QSR，是与质量和安全相关系统。

核电站每台机组设置2台应急柴油发电机组，全厂共有4台应急柴油机发电机组，分别为1LHP、1LHQ、2LHP、2LHQ。其中LHP作为LHA母线的备用电源，为A列系统。LHQ作为LHB母线的备用电源，为B列系统。4台柴油发电机组设计完全相同，每台发电机组的额定输出功率为6MW。

本书简要介绍了6.6KV应急柴油发电机系统的组成、结构和安全功能，重点讲述了956V20TB33系列柴油机的结构以及重要部件的工作过程和原理，整理了电站日常柴油机试验的主要过程，希望能够帮助青年员工提高对柴油发电机设备的认识。由于编者水平和上游文件的限制，书中难免有疏漏或错误，敬请读者批评指正。

目 录

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第一章 应急柴油发电机系统总述 .......................................................................................................................... 4 1.1 系统简介 ...................................................................................................................................................... 4 1.1.1 系统设备组成 ...................................................................................................................................... 4 1.1.2 设计基准.............................................................................................................................................. 4 1.1.3 柴油发电机组本体设计要求 .............................................................................................................. 5 1.1.4 柴油发电机组辅助设备的设计要求 .................................................................................................. 6 1.1.5 柴油发电机现场布置 .......................................................................................................................... 7 1.1.6 MTU柴油机性能参数 ........................................................................................................................... 9 1.1.7 SIEMENS发电机性能参数 ................................................................................................................... 9 1.1.8 柴油机仪控系统 ................................................................................................................................ 11 1.1.9 LHP/Q系统在电源系统中的位置 ..................................................................................................... 11 1.1.10 运行技术规范对LHP/Q系统可用性的要求 ................................................................................ 12 第二章

MTU柴油机工作原理 ............................................................................................................................. 15

2.1内燃机的主要名词 ..................................................................................................................................... 15 2.2进气冲程作用 ............................................................................................................................................. 17 2.3压缩冲程作用 ............................................................................................................................................. 17 2.4做功冲程作用 ............................................................................................................................................. 17 2.5排气冲程作用 ............................................................................................................................................. 18 2.6换气过程分析 ............................................................................................................................................. 18 第三章

MTU柴油机结构介绍 ............................................................................................................................. 20

3.1机体简介 ..................................................................................................................................................... 20 3.2 曲轴箱 ........................................................................................................................................................ 21 3.3主要零部件介绍 ......................................................................................................................................... 22 3.3.1防爆孔门(代码：165/166/167/168VH) ................................................................................................ 22 3.3.2 曲轴箱呼吸器： .................................................................................................................................... 23 3.3.3 传动齿轮系： ........................................................................................................................................ 24 3.4 运动件 ........................................................................................................................................................ 25 3.4.1 曲轴 ........................................................................................................................................................ 25 3.4.2连杆 ......................................................................................................................................................... 26 3.4.3活塞组件 ................................................................................................................................................. 27 3.4.4 减震器 .................................................................................................................................................... 28 3.4.5 缸头 ........................................................................................................................................................ 29 3.4.6 下弹簧座 ................................................................................................................................................ 30 3.4.7 减压阀 .................................................................................................................................................... 31 3.4.8 气阀齿轮 ................................................................................................................................................ 32 3.4.9 凸轮轴减震器 ........................................................................................................................................ 34 3.5 柴油机控制 ................................................................................................................................................ 34 3.5.1电子调速器（电液式）代号：100UC .................................................................................................... 35 3.5.2 传动装置（此部分由于杆状零件太多，用词不太确切） ................................................................. 36 3.5.3 涡轮增压 ................................................................................................................................................ 37 3.5.3.1高压级涡轮增压机（代码：300/302/304/306/308CO) .................................................................. 38 3.5.3.2 低压级涡轮增压机（代码：301/303/305//307//309CO) ............................................................. 40 第四章 柴油机主要系统 ........................................................................................................................................ 41

1.1进气系统 ..................................................................................................................................................... 42 1.1.2排气系统 ................................................................................................................................................. 43 1.1.3空气过滤器（代码：300/302/303/304/305/306FI） ........................................................................ 44 1.1.4高压级中冷器（代码：305/306RF） .................................................................................................... 45 1.1.5低压级中冷器（代码： 300/301/302/303/304RF） .......................................................................... 46 1.1.6紧急切断气源阀（代码：300/301VA） ................................................................................................ 47 1.1.7疏水管线 ................................................................................................................................................. 48

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1.1.8 二级增压 ................................................................................................................................................ 49 1.1.9排气消音器（代码：300ZI）................................................................................................................ 51 1.1.10增压空气预热器（代码：200/201EX） .............................................................................................. 52 1.1.11供油设备 ............................................................................................................................................... 53 1.1.12 喷油泵 .................................................................................................................................................. 54 1.1.13燃油泵的出油阀和减压阀 ................................................................................................................... 57 1.1.14 喷油器 .................................................................................................................................................. 58 2.1供油系统 ..................................................................................................................................................... 61 2.1.2泄漏燃油储存箱（代码：102BA） ........................................................................................................ 63 2.1.3泄漏燃油储存箱（代号：100/101BA） ................................................................................................ 64 2.1.4 燃油泵（代号：124PO） ...................................................................................................................... 64 2.1.5手摇泵（代码：100PO） ....................................................................................................................... 66 2.1.6燃油转运泵（代码：102/103PO） ........................................................................................................ 67 2.1.7燃油预过滤器（代码：100FP） ............................................................................................................ 68 2.1.8燃油过滤器（代号：100/101FF） ........................................................................................................ 69 2.1.9限压阀 ..................................................................................................................................................... 71 2.1.11冷却水泵（代码:200/201/202PO） .................................................................................................... 73 2.1.12主冷却水泵（代码：200/201PO） ...................................................................................................... 74 2.1.13增压空气冷却水泵（代码：202PO） .................................................................................................. 75 2.1.14预热水泵（代码：203PO）.................................................................................................................. 76 3.1主冷却水系统 ............................................................................................................................................. 77 3.1.1增压空气冷却水 ..................................................................................................................................... 79 3.1.2膨胀水箱（代码：200/201BA） ............................................................................................................ 80 3.1.3呼吸阀（代码：208/209VC）................................................................................................................ 81 3.1.4电加热器组件（代码：202RS） ............................................................................................................ 82 3.1.5风冷器（代码：200RS） ....................................................................................................................... 83 3.1.6逆止阀（代码：223VC） ....................................................................................................................... 83 3.1.7温控阀（代码：200/201AJ）................................................................................................................ 84 3.1.8润滑油泵 ................................................................................................................................................. 86 3.1.9主润滑油泵（代码：150/151PO） ........................................................................................................ 86 3.1.10泄压阀 ................................................................................................................................................... 88 3.1.11阀座润滑油泵（代码：152PO） .......................................................................................................... 89 3.1.12预润滑泵和排油泵（代码：153PO和155PO） .................................................................................. 91 3.1.13润滑油输送泵（代码：154PO） .......................................................................................................... 92 4.1油温控制系统 ............................................................................................................................................. 93 4.2运动件润滑油系统 ..................................................................................................................................... 94 4.2.1主润滑油过滤器（代码：150/151FF） ................................................................................................ 96 4.3阀动装置润滑油系统 ................................................................................................................................. 98 4.4活塞冷却油系统 ......................................................................................................................................... 99 4.4.1活塞冷却油过滤器： ........................................................................................................................... 100 4.5阀座润滑油系统 ....................................................................................................................................... 101 4.6预润滑系统 ............................................................................................................................................... 102 4.6.1磁盘过滤器（代码：152FF）.............................................................................................................. 103 4.6.2油水热交换器（代码：150/151EX） .................................................................................................. 105 4.6.3压差调节阀（代码：151LP）.............................................................................................................. 106 4.6.4减压阀（代码：155VH） ..................................................................................................................... 108 4.6.5减压阀（代码：154VH） ..................................................................................................................... 109 4.6.6安全阀（代码：178VH） ..................................................................................................................... 110 4.6.7压力保持阀体（代码：157/158/159VH） .......................................................................................... 111 4.6.8压力保持阀（代码：160VH）.............................................................................................................. 112 4.6.9加压阀 (代码：157/158/159VH) ........................................................................................................ 113 4.6.10逆止阀（代码：162VH） ................................................................................................................... 114 4.6.11逆止阀 (代码：179/180/181/182/183/184/185/186/187/188VH) .............................................. 115 4.6.12限流器逆止阀（代码：161VH） ........................................................................................................ 116 4.6.13润滑油系统温控阀（代码：150/151AJ） ........................................................................................ 117

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5.1启动系统（引擎逆时针转动）................................................................................................................ 118 5.1.1电磁三通阀（代码：250/251VA） ...................................................................................................... 120 5.1.2二位三通阀（代码：250/251EL) ........................................................................................................ 121 5.1.3启动空气分配器（代码：250/251DR） .............................................................................................. 122 5.1.4启动阀（代码：620—639VA）............................................................................................................ 123 5.1.5 安全阀 .................................................................................................................................................. 124 5.1.6逆止阀（代码：292/293VA）.............................................................................................................. 125 5.2停机系统 ................................................................................................................................................... 126 6.1 主机弹性底座 .......................................................................................................................................... 128 6.2 机座框架 .................................................................................................................................................. 129 7.1压缩空气供应系统 ................................................................................................................................... 130 7.1.1电磁阀（代码：300/301EF）.............................................................................................................. 131 7.1.2自动限流器（代码：252EO）.............................................................................................................. 132 7.1.3减压阀（代码：257/258VA）.............................................................................................................. 133 7.1.5 阀组 ...................................................................................................................................................... 135 7.1.6活页阀（代码：200VC） ..................................................................................................................... 136 7.1.7蓄能器 （代码： 300/301/302/303/304/305/306/307 BG） ........................................................ 137 7.1.8 蓄能器（代码：151CO） .................................................................................................................... 138 7.1.9 蓄能器（代码：150CO） .................................................................................................................... 140 7.1.10 联轴器 ................................................................................................................................................ 141 第五章 柴油机定期试验 ...................................................................................................................................... 142

5.1低功率试验（PTXLHP/Q01） ................................................................................................................... 142 5.1.1试验目的 ............................................................................................................................................... 142 5.1.2试验周期 ............................................................................................................................................... 142 5.1.3 存在的风险/对策 ................................................................................................................................ 142 5.1.4操作过程 ............................................................................................................................................... 143 5.2满功率试验 ............................................................................................................................................... 143 5.2.1试验目的 ............................................................................................................................................... 143 5.2.2试验周期 ............................................................................................................................................... 143 5.2.3存在的风险/对策 ................................................................................................................................. 143 5.2.4操作过程 ............................................................................................................................................... 143 5.3 厂用电运行情况下柴油发电机组启动检查（PTXLHP/Q03） ............................................................... 144 5.3.1 试验目的 .............................................................................................................................................. 144 5.3.2试验周期 ............................................................................................................................................... 144 5.3.3存在的风险/对策 ................................................................................................................................. 144 5.3.4操作过程 ............................................................................................................................................... 144 5.4启动用压缩空气罐的充注试验（PTXLHP004） ...................................................................................... 145 5.4.1试验目的 ............................................................................................................................................... 145 5.4.2试验周期 ............................................................................................................................................... 145 5.4.3风险分析 ............................................................................................................................................... 145 5.4.4操作过程 ............................................................................................................................................... 145 5.5日用燃油罐紧急排油试验（PTXLHP005）（应该不存在了） .............................................................. 145 5.6低功率试验（PTXLHP/Q006） ................................................................................................................. 145 5.6.1试验目的 ............................................................................................................................................... 145 5.6.2试验周期 ............................................................................................................................................... 146 5.6.3风险分析 ............................................................................................................................................... 146 5.6.4操作过程 ............................................................................................................................................... 146 5.6.5柴油机与电气盘LHA并网延迟时间检查（PTXLHP007）（不清楚试验过程） 错误！未定义书签。