CN104294879B - 循环水系统及其虹吸井 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于火力发电或核电工程的循环水系统及其虹吸井，该虹吸井的至少一个虹吸单元设有叠梁门机构。当三泵运行时，将叠梁门放入，对应侧开启一台循环水泵，另一侧开启两台循环水泵，此时叠梁门能够发挥增加该侧系统阻力的作用，保证该侧的循环水泵在设计工况点运行。当放置叠梁门的一侧的两台循环水泵都停止运行时，叠梁门还能起到阻隔外界水域的作用，从而方便对循环水泵后的循环管道进行分段检修。将叠梁门机构直接设在虹吸单元内，节省了专门设置叠梁井的占地，并且较之传统的分别设置虹吸井和叠梁井的设计，利用本发明的叠梁门机构来调节循环水系统水力损失时，能够避免因局部流速过大造成气蚀或振动，增加了系统的稳定性。

Description

循环水系统及其虹吸井
技术领域
本发明涉及发电技术领域，尤其是涉及一种循环水系统及其虹吸井。
背景技术
在沿海或径流量较大的水系建设的火力发电或核电工程中，循环水系统可采用直流供水系统，即在水域取水，经过电厂冷热循环后，再排放回水域。虹吸井后排水箱涵与排出口水域连通。为能够稳定地维持凝汽器出水管水封，避免大气进入凝汽器的出水管而破坏虹吸，从而实现降低循环水泵扬程，节约厂用电，虹吸井是一种必要的构筑物。EPR三代核电每台机组设置四台循环水泵，每两台循环水泵组成一个单元。为实现机组在冬季可以三台循环水泵运行，并保证在此工况下循环水泵不偏离设计工况点，须临时增大循环水系统阻力损失。为增大循环水泵后水力损失，结合电厂总体布置，传统的通过在虹吸井前独立设置闸门井，形成局部水阻来实现，具体做法是在虹吸井前的供水廊道上设置闸门井，闸门井内可放置平板闸门，平板闸门上开孔，形成局部孔径缩小，造成局部阻力损失。当三个泵运行时，将闸门放置在闸门槽内；当四个泵运行时，将闸门吊出。这种方法需要分别设置虹吸井和叠梁井，增加了专门设置叠梁槽的占地，并且容易因局部流速过大造成气蚀或振动，增加系统的不稳定性。
发明内容
基于此，有必要提供一种节省空间且稳定性较好的循环水系统及其虹吸井。
一种虹吸井，用于发电厂的循环水系统，所述虹吸井包括两个并列设置的虹吸单元，每个所述虹吸单元包括井体以及设在所述井体内的虹吸堰，所述虹吸堰将所述井体分成上游区域和下游区域，两个所述虹吸单元的上游区域隔绝且下游区域连通；至少一个所述虹吸单元设有叠梁门机构，所述叠梁门机构包括叠梁门导槽以及与所述导槽适配的叠梁门，所述导槽的底部与所述虹吸堰顶部接触，所述导槽的顶部与所述井体的顶部相持平，所述叠梁门与所述虹吸堰配合能够将所述上游区域与所述下游区域隔开。
在其中一个实施例中，两个所述虹吸单元均设有所述叠梁门机构，且两个所述叠梁门机构的导槽共中心线。
在其中一个实施例中，每个所述虹吸单元在所述上游区域与所述下游区域的井体上分别开设进水通道和出水通道。
在其中一个实施例中，所述下游区域的井底低于所述上游区域的井底。
在其中一个实施例中，所述井体的顶部设有活动栏杆及楼梯结构。
一种循环水系统，包括上述任一实施例所述的虹吸井。
在其中一个实施例中，所述循环水系统还包括四台循环水泵及凝汽器，每两台循环水泵对应一个所述虹吸单元，所述循环水泵的进水口用于从水域取水，两个所述循环水泵的出水口合并后与所述凝汽器的进水管连通，所述凝汽器的出水管与相应的所述虹吸单元的进水通道连通。
在其中一个实施例中，每台所述循环水泵的出水口的直径为3200mm，两台所述循环水泵的出水口合并后的总管直径为4400mm。
在其中一个实施例中，每台所述循环水泵的流量为23m3/s。
在其中一个实施例中，所述叠梁门机构能够造成局部阻力损失10.50m。
上述含有叠梁门机构的虹吸井及循环水系统，可广泛应用在沿海或径流量较大的水系建设的火力发电或核电工程中，如EPR三代核电系统。当四泵运行时，将叠梁门取出，从凝汽器排出的冷却水排入两个虹吸单元，进行正常的水循环；当三泵运行时，将叠梁门放置一虹吸单元的导槽内，对应侧开启一台循环水泵，另一侧开启两台循环水泵，此时叠梁门能够发挥增加该侧系统阻力的作用，保证该侧的循环水泵在设计工况点运行。当放置叠梁门的一侧的两台循环水泵都停止运行时，叠梁门还能起到阻隔外界水域的作用，从而方便对循环水泵后的循环管道进行分段检修。将叠梁门机构直接设在虹吸单元内，节省了专门设置叠梁井的占地，并且与传统的分别设置虹吸井和叠梁井的设计相比较，利用本发明的叠梁门机构来调节循环水系统水力损失时，能够避免因局部流速过大造成气蚀或振动，增加了系统的稳定性。
附图说明
图1为一实施方式循环水系统的示意图；
图2为图1中虹吸井的俯视图；
图3为沿图2中A-A线的剖视图；
图4为叠梁门取出的虹吸井的俯视图；
图5为沿图4中B-B线的剖视图。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
如图1所示，一实施方式的循环水系统10包括循环水泵100、凝汽器200及虹吸井300。循环水泵100的进水口102用于从外界水域取水。循环水泵100的出水口104与凝汽器200的进水管202连通。凝汽器200的出水管204与虹吸井300的进水通道302连通。虹吸井300的出水通道304与外界水域连通，用于向外界水域排水。
本实施方式的循环水系统10包括四个循环水泵100。虹吸井300有两个虹吸单元310。每两台循环水泵100对应一个虹吸单元310，且两台循环水泵100的出水口104合并后与凝汽器200的进水管202连通。每台循环水泵100的出水口104的直径为3200mm。两台循环水泵100的出水口104合并后的总管直径为4400mm。每台循环水泵100的流量为23m3/s，因此，为实现循环水系统10可以实现三台循环水泵100运行，并保证在此工况下循环水泵100不偏离设计工况点，需增加循环水泵100后阻力损失10.50m。
请结合图1～图4，每个虹吸单元310包括井体312以及设在井体内的虹吸堰314。虹吸堰314将井体312分成上游区域3122和下游区域3124。两个虹吸单元310的上游区域3122之间隔绝且下游区域3124连通。在本实施方式中，两个虹吸单元310中设有叠梁门机构316。
叠梁门机构316包括叠梁门导槽3162以及与导槽3162适配的叠梁门3164。两个虹吸单元310的导槽3162共中心线。导槽3162的底部与虹吸堰314顶部接触。导槽3162的顶部与井体312的顶部相持平。叠梁门3164的叠梁的数量及规格根据系统需要设计即可。叠梁门3164插入导槽3162后与虹吸堰314配合能够将上游区域3122与下游区域3124隔开。可理解，在其他实施方式中，也可以只在一个虹吸单元310中设置叠梁门机构316。
进水通道302和出水通道304分别对应开设在虹吸单元310的上游区域3122与下游区域3124的井体312上。
进一步，如图3和图5所示，本实施方式的下游区域3124的井底低于上游区域3122的井底，且井体312的顶部设有活动栏杆3126及楼梯结构3128，便于工作人员监控虹吸井300的状态。
上述含有叠梁门机构316的虹吸井300及循环水系统10，可广泛应用在沿海或径流量较大的水系建设的火力发电或核电工程等发电厂中，如EPR三代核电系统。如图4和图5所示，当四台循环水泵100同时运行时，将叠梁门3164取出，从凝汽器200排出的冷却水排入两个虹吸单元310，进行正常的水循环；如图2和图3所示，当三泵运行时，将叠梁门3164放置一虹吸单元310的导槽3162内，对应侧开启一台循环水泵100，另一侧开启两台循环水泵100，此时叠梁门3164能够发挥增加该侧系统阻力的作用，保证该侧的循环水泵100在设计工况点运行。
当放置叠梁门3164的一侧的两台循环水泵100都停止运行时，叠梁门3164还能起到阻隔外界水域的作用，从而方便对循环水泵100后的循环管道进行分段检修。将叠梁门机构316直接设在虹吸单元310内，节省了专门设置叠梁井的占地，并且与传统的分别设置虹吸井和叠梁井的设计相比较，利用本发明的叠梁门机构316来调节循环水系统10水力损失时，能够避免因局部流速过大造成气蚀或振动，增加了系统的稳定性。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种虹吸井，用于EPR三代核电系统的循环水系统，所述虹吸井包括两个并列设置的虹吸单元，每个所述虹吸单元包括井体以及设在所述井体内的虹吸堰，所述虹吸堰将所述井体分成上游区域和下游区域，两个所述虹吸单元的上游区域隔绝且下游区域连通；其特征在于，至少一个所述虹吸单元设有叠梁门机构，所述叠梁门机构包括叠梁门导槽以及与所述导槽适配的叠梁门，所述导槽的底部与所述虹吸堰顶部接触，所述导槽的顶部与所述井体的顶部相持平，所述叠梁门与所述虹吸堰配合能够将所述上游区域与所述下游区域隔开。
2.如权利要求1所述的虹吸井，其特征在于，两个所述虹吸单元均设有所述叠梁门机构，且两个所述叠梁门机构的导槽共中心线。
3.如权利要求1所述的虹吸井，其特征在于，每个所述虹吸单元在所述上游区域与所述下游区域的井体上分别开设进水通道和出水通道。
4.如权利要求1所述的虹吸井，其特征在于，所述下游区域的井底低于所述上游区域的井底。
5.如权利要求1所述的虹吸井，其特征在于，所述井体的顶部设有活动栏杆及楼梯结构。
6.一种循环水系统，其特征在于，包括如权利要求1～5中任一项所述的虹吸井。
7.如权利要求6所述的循环水系统，其特征在于，还包括四台循环水泵及凝汽器，每两台循环水泵对应一个所述虹吸单元，所述循环水泵的进水口用于从水域取水，两个所述循环水泵的出水口合并后与所述凝汽器的进水管连通，所述凝汽器的出水管与相应的所述虹吸单元的进水通道连通。
8.如权利要求7所述的循环水系统，其特征在于，每台所述循环水泵的出水口的直径为3200mm，两台所述循环水泵的出水口合并后的总管直径为4400mm。
9.如权利要求8所述的循环水系统，其特征在于，每台所述循环水泵的流量为23m3/s。
10.如权利要求9所述的循环水系统，其特征在于，所述叠梁门机构能够造成局部阻力损失10.50m。
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