浅谈1000MW核电站用余热排出泵

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图 2 泵 的结构
排 出泵 的结构形式为 卧式 、单级 、单

2・ 0
小 兼 柱 木
20 年第6 08 期
吸 、后 开 门式 离 心泵 ,中心线 支承 。泵采 用水平 吸 人 、垂 直 向上吐 出结构 ,转子 为悬臂 结构 ,在 泵柃
■ 维 流场分 析 ,获得最 佳方案 。通 过对模 进行 分 析 ,发 现 导 ‘ 『轮 的问隙 、n轮 的入 口角 、导 叶 与【 r t -
4 . 密 7 封
出 、 口法兰 , 入 吐出管 S 12F 0 L A 8 34 M3 0 2 NI- 0 3 1Z C 8 1
I轮 , 叶 I P 导 A 4 A N M30 5 N 3 0 7 3C 6 M 2 1 C DI— 4 Z
轴 承体
轴 承 琏 盖 轴
S 2 6WC M1 0 n M A 1 B 1 2 M 5 l2
成 对安装 的角 接触球 轴承 承受 。
42 主要 零部件材 料 .
轮 人 u角和 导口 出 口角并 取 D: :3 t - ,D+ ,这样 泵 的效 率 最 高 ,能达到 7 6%。
通过分析还 可知在保 旺效率和 Q H f线 不变 — 1 H 的情 况下 ,对 叶片进 【边向 叶轮吸入侧 进 行适 当延 : 1
lt i,能 提 高 汽 绌性 能 。通 过 分 析 在 小 流 量 ( f p=
10 3 ) 时必滑 蚀余 量能 达到 4H。 2 m/ h it f [ ̄ i l 46 轴承体 .
f于余热排出泵的介质为一回路的水 ,带有辐 } 1 射 ,所以对材料有特殊要求 ,现一般执行 A M S E和
该 型号 密封 为单端 面平 衡型 弹簧静 止密封 ,不 同于 普通 密封 ,弹簧 ( 2 不 跟随 轴 一起旋 转 ,从 件 ) 而 解 决 了轴 转速 高时 弹簧振 动的 问题 ,加 强 了密封
的补偿 效 应。密 封面材 料配对 采用 硬对 软 ( 化硅 碳
指向入 口方向,也使轴始终受一个不大的拉力 ,不
4 泵 结 构
41 总体 结 构 .
余热 排 出泵 组包 括余 热排 出泵 、 电机 。泵和 电机分别安装在独立 的底
座上 ,电机和泵 利用膜片联轴器直接
联接并 驱动 ,电机 与联轴器 不用键 , 采用热装 。底座采用 焊接结构 ,在底 座上设 置集水槽 和排水 口 ( 采用法 兰 联接) ,排放机组 的各种泄漏水 。余 热
到启 动信号 5秒种后 ,泵机组也能够 提供最大流 量。每 台泵 电机按 累 计运行 时 间 200 50 0小时 和 50 0 0次 起 动 设 计 。供 电和 环 境 条 件 改 变 时 ,设 计
基准事故 4 小时后电动机能起动。在所有正常运行 工况下 电机能驱动泵起动。电机在额定功率下至少 能 连续 运行 3 O天 ,
仅镭、钍等放射性元素的辐射剂量每年接近 5 毫雷 姆 。此 外 ,燃 煤 电厂每 年 排 出 几万 吨 C O 和 O 、S :
氧化氮等有害物质及上百公斤汞 、镉和三四化篦等 致癌物质 。因此我 国确定 了由过去 的 “ 适度发展”
改 为 “ 极 发 展 ” 的核 电发展 方 针 ,提 出到 22 积 00 年 核 电装 机 容 量要 达 到 40 00万 k W, 占我 国 电力
的出 叫角对 泵 的效 率有很 大影 响 ,经过不 断改进 叶
修时不用卸泵 的进 出口接管 ,使得检修更加方便, 占地面 积减小 。 叶轮 外设 置径 向导 叶 ,使 液体均 匀 进 入环 形压 出室 ,以消除 平衡径 向力 。设 置叶轮 前 后 叫环 ,调整轴向力的大小 , 使泵轴平常处于较小 的受拉 仲状态 ,提 高轴 的刚度 ,轴 向力 由驱动端 的
必须能防止各种危险的、影响设备运行的振动 产生 ,故对振 动要求较严格 ,按 IO 186的要 S 0 1
求 ,在靠近轴承或在轴承上 ,在 1~ 00H 的频 0 10 z 率范围内进行振动强度的测量 ( 误差 1% 。 0 ) 当流量大于 0 Q 且小 于 1 Q Q= . 7 . ( 泵最高效 1 率点的流量)的正常工况运行时 ,振动烈度的极限
德核电站为例 ,性能参数如表 1 。
33 振 动 .
余 热排 出泵 电动机为 6 V三相 鼠笼式感应 .k 6 电动机 ,电动机要作 K 类鉴定 ,安全等级为 1 , 1 E 质 保 等 级 为 Q ,抗 震 类 别 为 1 1 A,保 护 等 级 为 I5 5 P 5 ,直接启动。电动机必须符合 R C E和核岛 C— 66V 感 应 式 电 动 机 技 术 规 格 书 .k A x 30 8o E Y 4 S A 5 10o D D 4 D 规定 的数值。电机 的设计 必须能保证 即使 电压仅为额定 电压 的 8 0%,在接
关键 词 :核 电站 用泵
余 热排 出泵
技术 特点
性 能要 求
核 电是 目前 世界 上最具 发展 前景 的能 源 ,不仅
量传给二次侧的水 ,以产生蒸汽。主给水系统为蒸
汽发生 器提供 给水 。主蒸 汽 系统 的蒸 汽 推动 汽轮 发 电机组 发 电 ( 图 1。 见 )
高效而且清洁。它向环境排放造成的污染 比火 电厂 小得多 ,以 10 M 核 电厂为例 ,每年排放 的辐 00 W 射剂量不到 2 毫雷姆 ,而燃煤电厂排放 的烟灰 中,
至 于发生 弯 曲变形 。英 斟 WER公 司把 叶 轮轮毂 的 I 边 缘 位置 加 _成齿 轮形 状 ,且均 匀 分 布在 圆周 上 , T 在泵 运转 时 , “ ”会对 通过衬套 渗透 进来 的水 做 齿
功 ,通过 泵盖 上 的孔 把水 重新输送 至泵 盖与 叶轮 之
对 石 墨) ,均 是 镶装 ,其 中石 墨为 特 殊处 理 。 由于 以上设 计 优点 ,该 型号 密封也适 用 于高速 工况 。 密 封 内带 螺纹 泵 ,在 机械 密封专 用术 语 中称为
( 1 0) H15 Z CNU1 . 6 70 4
计参数如下:
力 5 a 0b r 温 度 30℃ 0
线 速 < 0I 8 5 1 I /
43 叶轮 .
从 吸 入端 看 ,叶轮 为顺 时钳‘ 转 ,5枚 Ⅱ 片 , 旋 t - 背 口环 直径 比前 口环小 一些 ,这样 能使 叶 轮受 的力
R C M标准 ,主要部件两种标准 对应的材料如下 : C—
AS ME RCC M —
轴 承体 为双壳 体结构 ,内壳 体与外 壳 体问有 空 间 间 隙 , 作 时 该 空 隙 中通 冷 却 水 。壳 体 有 散 热 片 ,这样 能有 更好 的冷却效 果 。轴承 为滚 动轴承 。
37 其他 要 求 .
不超过正常工况下振动水平的 1 倍 (. mr ) . 5 4 ts。 2 d
3 . 噪声 4
安装后 的泵 ,在所 有 运行 工 况下 ,其 噪声 级是 稳定 和非脉 动 的 ,且 没有 可 听 的纯音 。噪声 强度按
该泵参加低压地坑再循环 ,需作抗震 鉴定 、热 冲击试验和固体颗粒运行试验。由于该泵参加堆芯
标 准 I 74 ( O 34 不适用时用I 76 , S 34 I 7 O s S 34 )以 O 分贝 d ( 表 示 的声压 级进 行测 量 。在距 泵表 面 l B A) m 理论距离的任何测量点处 ,声压级不超过加权值9 3 d () B n 。电动机的声压级不超过核岛 6 V感应式 .k 6 电动 机 技 术 规 格 书 A x 30 80 E Y 4 S规 定 A 5 100 D D 4 D 的数值。
总装机容量 由 1 %增至 4 %。所以实现 核设备 的国 产化更是一项政治任务。目前沈鼓集团已经开始了
10 MW 核 电用主泵 、二 级 、三级 泵 的 国产化 研制 00 工作 。
注射功能。它 的功能是排除反应堆余热 ,余热占电 站总热功率的 2 %。每个机组有 2台泵 。 —3
不超过 28m /。 . m s
当 流 量 介 于 03 . 07 、 11 和 1 之 . 和 . Q . . 2 间时 ,振动烈 度不 超过 正 常运行 工 况下振 动水平 的 1 倍 (. mms。 . 3 36 / ) 当流 量 低 于 03 大 于 1 9 时 ,振 动烈 度 .Q 或 . 2
余热冷却 ,在开始运行时 ,从投入到反应堆热停堆
工况 ,此 时一 回路水温 为 10 8 ̄ C,故需作 常温 至 10 8℃热 冲击试验 ,另需 作抗震鉴定和 固体颗粒运 行试验 ,如果它安装在安全壳内,还需进行耐辐照 试验 、L C O A鉴定试验 ( 主要 是配套 电机和密封 、 润 滑油 脂)

Fra Baidu bibliotek


2性能参数
泵在最小流量到最大流量范围内,流量一 扬程
曲线斜率能保证一台泵或 向同一管道排放的 2 台并
联泵连续或间歇地稳定运行而不受流量变化影响 ,
图 1 压水堆系统简图
且在规定的任何工况下不发生汽蚀 。以红岩河 、宁
20 年第6 08 期
表 1 红岩河余热排出泵性能参数
( 转速 19 r i;电机功率 3 5 W) 40 / n a r 5k
, 番 柱 采 J .
35 临界转 速 .
・ 9 1・
Q (3) m/ h
lO 2
() m
≤9 5
() NS ,m 轴功率 P( % PH ( ) k W)
2 3 4 (1 9 1
横 向临界转速是泵振动 因子的函数 ,第一临界
2 余 热 排 出泵 的 功 用
余 热 排 出泵属 核二 级泵 ,是 余 热排 出系 统
R A 的组 成 部分 ,属 一 回路 系 统 。 它 位 于 安全 壳 R
内,在反应堆停运过程中,余热排出泵使反应堆冷 却剂在 R A热交换器和反应堆压力容器之间循环 R 以保证电厂进入冷停堆状态。在正常停堆和事故停 堆 后 带 出堆 芯 的 衰 变热 ,维 持 核 电 厂处 于 安全 状 态 。在许多核电厂 ,余热排出系统也兼顾低压安全

l・ 8
小 番 柱 采
20 年第6 08 期
浅谈 10 MW 核 电站用余 热排 出泵 00
刘 鹏 龙湘鹏 关海波
( 阳鼓风机集团有限公司水泵设计部 ;l04 ) 沈 112
摘 要 :核 电是 目前世界上最具发展前景的能源 ,大功率机组的核电站更 是发展趋势 。核电用泵是核 电站 的关键辅 机 ,依据可靠性要求 程度 和泵 的作用核 电用泵分 为核 一级 、核二级 、核三级泵 ,其中余热排出泵属于核二级 泵 ,而且 是唯一一种位于安全壳内的核二级泵。本文 简介 10 MW 核 电站用余热排 出泵的技术特点 、性能要求及技术难度 。 00
转速至少 比最大运行转速高 2 5%,而且该转速必
91 0
l7 45
7 7
43
7 6
5 6
< 46 .
< 65 .
—2 3 2
—2 3 7
须完全偏离所有可预见的激振频率。第一临界扭振 转速必须远离至少 1 0%额定 转速下和最高转速下
的第一激振频率 。
36 电动机 .
A 8 r 2 3C D M1 1 0MnM l22 5
采 用快装 式 f I F型机 械 密封 ,且拆 卸 轴 承就 可 更换 机械 密封 ,不需 移动 电动机 。该机 械 密封 主要 也 用 于 电站 领 域 中 高温 高压 环 境 下 ( 图 3 。 设 见 )
S 546 0 A MO 标 准 NF 5 5 8 A 6 3 F R 3—5
1 压水堆系统简介
压水堆核电厂包括反应堆冷却剂系统 、主蒸汽 系统、主给水系统和循环冷却水系统等。反应堆冷 却剂系统将热量从堆芯带出,在蒸汽发生器中将热
3 性 能要 求
31 一般 要求 .
余热排出泵 的设计使用寿命为 4 0年 ,在正常 运行工况下 ,泵的启动、稳态运行和停机均可远程 控制 。泵机组及其 他零部件能 承受 安全停堆地震 (S )而不损坏。 SE
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