CN106499662A - 一种核电站强制循环泵的密封系统及运行方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及核电站技术领域，具体涉及一种包括强制循环泵，还包括用于对该强制循环泵进行密封的密封水结构，还包括密封水罐，所述密封水罐的底部分别通过供水管、回水管与所述密封水结构连接，密封水罐通过供水管、回水管与所述密封水结构构成一密封循环回路，所述密封水罐的顶部设置有排水管，所述排水管上设置有常开阀门，在使用的过程中密封水罐内部充满除盐水，不需要利用压缩空气进行密封，避免了因为压缩空气持续注入或持续泄漏而导致的密封水罐内部压力变动，密封水罐不会出现水位逐渐降低或水压迅速升高的问题，极大的提高了设备运行稳定性及可靠性，具有显著的经济效益和环境效益。

Description

一种核电站强制循环泵的密封系统及运行方法

技术领域

本发明涉及核电站技术领域，具体涉及一种核电站强制循环泵的密封系统及运行方法。

背景技术

在核电站发电技术领域，核能发电的主要原理是利用核裂变所释放出的大量热能对水进行加热，然后利用形成的蒸汽推动汽轮发电机进行发电，将热能转化成电能的过程，核电站在运行的过程中会产生部分放射性废液，其中含有对环境、人体不利的放射性废物，需要进行无害化处理，放射性废液处理系统所使用的循环泵为带有密封水结构的强制循环泵，在强制循环泵在运行期间，需要持续的通过密封水罐为其提供循环密封水，对该泵的机封进行润滑和冷却。

现有的密封水运行方式是，在强制循环泵启动前，使用7bar.g核岛除盐水(简称SED)对密封水罐进充水至2/3高度后，再使用核岛压缩空气(简称SAT)对顶部剩余1/3空间进行加压覆盖，为密封水提供8bar.g左右的密封压力，其中核岛除盐水连续供应，压缩空气供气加压覆盖后即关闭。由于压缩空气运行压力高于核岛除盐水的压力以及压缩空气容易出现泄漏的问题，导致设计及运行方式有以下两个故障模式：

(1)压缩空气持续进入密封水罐：在压缩空气上游管线隔离不严时，由于压缩空气运行压力高于核岛除盐水的压力，容易导致压缩空气缓慢持续进入密封水罐内，压力较高的压缩空气迫使密封水罐的水位逐渐降低。如果未及时干预会导致强制循环泵的机封失去冷却和润滑，发生干磨最终烧毁，压缩空气通过破损的机封进入放射性废液处理系统的蒸发单元导致超压事件；2001年大亚湾核电站的放射性废液强制循环泵的密封水罐因为压缩空气进入导致强制循环泵烧毁，运行人员及时发现避免事件进一步扩展；2013年岭澳一期核电站的放射性废液强制循环泵的密封水罐因为压缩空气内漏导致该泵机封烧毁，但由于干预不及时导致岭澳一期放射性废液蒸发单元因超压导致泄漏，对控制区内的房间和设备产生较大的污染；

(2)压缩空气泄漏：和上一个故障模式属于两个极端，在压缩空气上游管线完全隔离的情况下，如果出现压缩空气泄漏的现象，密封水罐的水位会越来越高直至满罐。这时由于密封水罐并非绝对密封以及压缩空气会少量溶解进密封水随着密封水的流出而泄漏，随着微小泄漏导致压缩空气越来越少，密封水罐内的水位也越来越高，最终成为水实体后密封水失去缓冲，随着温度的升高，密封水压力迅速升高，影响机封的可靠性。在2010年前，大亚湾核电站的强制循环泵因为密封水压力过高导致机封故障而频繁维修。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的问题，提供一种核电站强制循环泵的密封系统及运行方法。

本发明通过以下技术方案实现该目的：

核电站强制循环泵的密封系统，包括强制循环泵，还包括用于对该强制循环泵进行密封的密封水结构，还包括密封水罐，所述密封水罐的底部分别通过供水管、回水管与所述密封水结构连接，密封水罐通过供水管、回水管与所述密封水结构构成一密封循环回路，所述密封水罐的顶部设置有排水管，所述排水管上设置有常开阀门。

作为优选的，所述常开阀门包括串联设置在排水管上的第一球阀、第二球阀。

其中，所述排水管的末端连接软管，并延伸至设置于强制循环泵下方的接水盘。

其中，还包括用于为密封水罐注入除盐水的除盐水管道。

其中，所述除盐水管道与供水管连通。

其中，所述除盐水管道上设置有截止阀和逆止阀。

其中，所述密封水罐的顶部还设置用于为密封水罐注入压缩空气的供气管，该供气管与核岛压缩空气管可拆卸连接。

其中，所述供气管上设置有截止阀和逆止阀，供气管与核岛压缩空气管的端部分别设置有配对的快速接头。

一种核电站强制循环泵的密封系统的运行方法，包括以下步骤：

1)打开除盐水管道上的截止阀向密封水罐内注水，同时打开密封水罐顶部的常开阀门进行充水排气；

2)待排气结束后，微调顶部的常开阀门，使之排水流量达到1～2滴/秒状态，此时密封水罐的压力与核岛除盐水管道压力一致，保持7bar.g；

3)待密封水压力稳定后，启动强制循环泵至正常运行。

进一步的，在某些特殊情况下，如核岛除盐水管道上游需要隔离维修，核岛除盐水无法提供密封水压力时，还包括以下步骤：

4)关闭密封水罐顶部的常开阀门以及核岛除盐水管道上的截止阀后，连接压缩空气管的软管，打开顶部压缩空气供气管的阀门，待压力稳定后关闭压缩空气供气管的阀门，此时密封水罐的压力由压缩空气提供。

相对于现有技术，本发明的有益效果为：

本发明的核电站强制循环泵的密封系统，包括强制循环泵，还包括用于对该强制循环泵进行密封的密封水结构，还包括密封水罐，所述密封水罐的底部分别通过供水管、回水管与所述密封水结构连接，密封水罐通过供水管、回水管与所述密封水结构构成一密封循环回路，所述密封水罐的顶部设置有排水管，所述排水管上设置有常开阀门，在使用的过程中密封水罐内部充满除盐水，不需要利用压缩空气进行密封，避免了因为压缩空气持续注入或持续泄漏而导致的密封水罐内部压力变动，密封水罐不会出现水位逐渐降低或水压迅速升高的问题，极大的提高了设备运行稳定性及可靠性，具有显著的经济效益和环境效益。

附图说明

图1为本发明的核电站强制循环泵的密封系统的结构示意图。

图中：1-强制循环泵，2-密封水结构，3-密封水罐，4-供水管，5-回水管，6-排水管，7-第一球阀，8-第二球阀，9-除盐水管道，10-截止阀，11-逆止阀，12-供气管，13-核岛压缩空气管，14-快速接头。

具体实施方式

以下结合附图及具体实施例对本发明进行详细描述。

实施例1。

如图1所示，本实施例提供一种核电站强制循环泵的密封系统，包括强制循环泵1，还包括用于对该强制循环泵1进行密封的密封水结构2，还包括密封水罐3，所述密封水罐3的底部分别通过供水管4、回水管5与所述密封水结构2连接，密封水罐3通过供水管4、回水管5与所述密封水结构2构成一密封循环回路，所述密封水罐3的顶部设置有排水管6，所述排水管6上设置有常开阀门，在使用的过程中密封水罐3内部充满除盐水，不需要利用压缩空气进行密封，避免了因为压缩空气持续注入或持续泄漏而导致的密封水罐3内部压力变动，密封水罐3不会出现水位逐渐降低或水压迅速升高的问题，极大的提高了设备运行稳定性及可靠性，具有显著的经济效益和环境效益。

作为优选的，所述常开阀门包括串联设置在排水管6上的第一球阀7、第二球阀8，两个球阀串联，逐级减压，保证设备运行的可靠性。

其中，所述排水管6的末端连接软管，并延伸至设置于强制循环泵1下方的接水盘，防止对周围环境造成污染。

其中，还包括用于为密封水罐3注入除盐水的除盐水管道9，所述除盐水管道9与除盐水管网连接，运行过程中持续不断的向密封水罐3内部注入除盐水。

其中，所述除盐水管道9与供水管4连通，除盐水管网中的除盐水通过除盐水管道9向密封水罐3内注水的同时，向供水管4、回水管5以及密封水结构2的循环回路内注入除盐水。

其中，所述除盐水管道9上设置有截止阀10和逆止阀11，便于对注水速度及后续压力进行控制，当除盐水管网需要检修时，需通过截止阀10隔断向密封水罐3内注水。

其中，所述密封水罐3的顶部还设置用于为密封水罐3注入压缩空气的供气管12，该供气管12与核岛压缩空气管13可拆卸连接。当核岛除盐水水不能提供密封水压力时，通过连接供气管12恢复压缩空气加压的模式。

其中，所述供气管12上设置有截止阀10和逆止阀11，供气管12与核岛压缩空气管13的端部分别设置有配对的快速接头14，在正常使用情况下，该快速接头14断开；当除盐水管网需要检修，核岛除盐水水不能提供密封水压力时，通过快速接头14连接供气管12和核岛压缩空气管13。

实施例2。

本实施例提供一种核电站强制循环泵的密封系统的运行方法，包括以下步骤：

1)打开除盐水管道9上的截止阀10向密封水罐3内注水，同时打开密封水罐3顶部的常开阀门进行充水排气；

2)待排气结束后，微调顶部的常开阀门，使之排水流量达到1～2滴/秒状态，此时密封水罐3的压力与核岛除盐水管道9压力一致，保持7bar.g；

3)待密封水压力稳定后，启动强制循环泵1至正常运行。

进一步的，在某些特殊情况下，如核岛除盐水管道9上游需要隔离维修，核岛除盐水无法提供密封水压力时，还包括以下步骤：

4)关闭密封水罐3顶部的常开阀门以及核岛除盐水管道9上的截止阀10后，连接压缩空气管的软管，打开顶部压缩空气供气管12的阀门，待压力稳定后关闭压缩空气供气管12的阀门，此时密封水罐3的压力由压缩空气提供。

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)

1.一种核电站强制循环泵的密封系统，包括强制循环泵，还包括用于对该强制循环泵进行密封的密封水结构，其特征在于，还包括密封水罐，所述密封水罐的底部分别通过供水管、回水管与所述密封水结构连接，密封水罐通过供水管、回水管与所述密封水结构构成一密封循环回路，所述密封水罐的顶部设置有排水管，所述排水管上设置有常开阀门。

2.根据权利要求1所述的核电站强制循环泵的密封系统，其特征在于，所述常开阀门包括串联设置在排水管上的第一球阀、第二球阀。

3.根据权利要求2所述的核电站强制循环泵的密封系统，其特征在于，所述排水管的末端连接软管，并延伸至设置于强制循环泵下方的接水盘。

4.根据权利要求1所述的核电站强制循环泵的密封系统，其特征在于，还包括用于为密封水罐注入除盐水的除盐水管道。

5.根据权利要求4所述的核电站强制循环泵的密封系统，其特征在于，所述除盐水管道与供水管连通。

6.根据权利要求5所述的核电站强制循环泵的密封系统，其特征在于，所述除盐水管道上设置有截止阀和逆止阀。

7.根据权利要求1所述的核电站强制循环泵的密封系统，其特征在于，所述密封水罐的顶部还设置用于为密封水罐注入压缩空气的供气管，该供气管与核岛压缩空气管可拆卸连接。

8.根据权利要求7所述的核电站强制循环泵的密封系统，其特征在于，所述供气管上设置有截止阀和逆止阀，供气管与核岛压缩空气管的端部分别设置有配对的快速接头。

9.一种核电站强制循环泵的密封系统的运行方法，包括以下步骤：

1)打开除盐水管道上的截止阀向密封水罐内注水，同时打开密封水罐顶部的常开阀门进行充水排气；

2)待排气结束后，微调顶部的常开阀门，使之排水流量达到1～2滴/秒状态，此时密封水罐的压力与核岛除盐水管道压力一致，保持7bar.g；

3)待密封水压力稳定后，启动强制循环泵至正常运行。

10.根据权利要求9所述的核电站强制循环泵的密封系统的运行方法，其特征在于，在某些特殊情况下，如核岛除盐水管道上游需要隔离维修，核岛除盐水无法提供密封水压力时，还包括以下步骤：

4)关闭密封水罐顶部的常开阀门以及核岛除盐水管道上的截止阀后，连接压缩空气管的软管，打开顶部压缩空气供气管的阀门，待压力稳定后关闭压缩空气供气管的阀门，此时密封水罐的压力由压缩空气提供。