CN205487371U - 核电厂开式冷却水防过冷系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种核电厂开式冷却水防过冷系统，包括连通水源的开式冷却水升压泵组，连通开式冷却水升压泵组的开式冷却水进水管，连通开式冷却水进水管的开式冷却水换热管路，连通开式冷却水换热管路的开式冷却水出水管，以及与开式冷却水换热管路并联的开式冷却水旁路；开式冷却水换热管路包括连通开式冷却水进水管的换热调节阀，连通换热调节阀和开式冷却水出水管的换热器，以及穿设于换热器的辅机闭式冷却水管道；开式冷却水旁路包括连通开式冷却水进水管与开式冷却水出水管的旁路调节阀。可对辅机闭式冷却水温度进行调节，防止在环境温度较低时辅机闭式冷却水温度过低，保证机组安全稳定运行。

Description

核电厂开式冷却水防过冷系统

技术领域

本实用新型涉及核电厂冷却水系统技术领域，特别涉及一种核电厂开式冷却水防过冷系统及方法。

背景技术

核电厂一般设有开式冷却水系统，用来冷却辅机闭式冷却水，从而带走辅机运行产生的热量，保证机组持续稳定运行。开式冷却水温度与当地环境温度有关，辅机闭式冷却水的温度一般比开式冷却水温度高3～5℃。国内大部分核电厂建在南方，环境温度较高，开式冷却水温度不会太低，不会造成辅机闭式冷却水过冷，因此现有核电厂使用的开式冷却水系统均不具有水温调节功能。

但是，应用现有开式冷却水系统，辅机闭式冷却水温度不能调节，冬季时由于环境温度较低，在北方或其他较寒冷的地方核电站容易造成辅机闭式冷却水温度过低，超过辅机承受范围，无法保证机组安全稳定运行。

实用新型内容

基于此，针对上述问题，本实用新型提出一种核电厂开式冷却水防过冷系统，可对辅机闭式冷却水温度进行调节，防止在环境温度较低时辅机闭式冷却水温度过低，保证机组安全稳定运行。

其技术方案如下：

一种核电厂开式冷却水防过冷系统，包括连通水源的开式冷却水升压泵组，连通所述开式冷却水升压泵组的开式冷却水进水管，连通所述开式冷却水进水管的开式冷却水换热管路，连通所述开式冷却水换热管路的开式冷却水出水管；所述开式冷却水换热管路包括连通所述开式冷却水进水管的换热调节阀，连通所述换热调节阀和所述开式冷却水出水管的换热器，以及穿设于所述换热器的辅机闭式冷却水管道；还包括与所述开式冷却水换热管路并联的开式冷却水旁路，所述开式冷却水旁路包括连通所述开式冷却水进水管与开式冷却水出水管的旁路调节阀。

当辅机闭式冷却水管道中的辅机闭式冷却水温度低到一定程度时，开始调节开式冷却水旁路的旁路调节阀及开式冷却水换热管路的换热器的入口侧的换热调节阀，使开式冷却水升压泵组泵出的一部分开式冷却水走开式冷却水换热管路的换热器，另一部分开式冷却水走开式冷却水旁路。从而，可以减少了进入换热器的开式冷却水量，加大了换热器的冷热端的温差，提高辅机闭式冷却水温度以达到要求温度，达到调节水温的目的。

下面对其进一步技术方案进行说明：

进一步地，还包括设置于所述开式冷却水进水管和开式冷却水换热管路之间的压力传感器，所述压力传感器与所述旁路调节阀电连接。开式冷却水升压泵组出口的开式冷却水进水管上的压力传感器，可对开式冷却水旁路的旁路调节阀进行控制，便于对旁路调节阀的开度大小进行调节，以调整开式冷却水升压泵组出口压力大小，使开式冷却水升压泵组出口压力在允许范围内波动，以保证机组安全稳定运行。

进一步地，所述开式冷却水换热管路还包括设置于所述辅机闭式冷却水管道上的温度传感器，所述温度传感器与所述换热调节阀电连接。换热器的入口侧设置的换热调节阀受辅机闭式冷却水管道上设置的温度传感器信号控制，可调节换热调节阀开度大小，以调节进入换热器的开式冷却水流量，控制辅机闭式冷却水温度，使辅机闭式冷却水温度目标值为不低于15℃。

进一步地，所述开式冷却水换热管路包括开式冷却水换热主管路，所述开式冷却水换热主管路包括与所述开式冷却水进水管连通的主换热调节阀，与所述主换热调节阀连通的主换热器，所述主换热器与所述开式冷却水出水管连通；以及与所述开式冷却水换热主管路并联的开式冷却水换热辅助管路，所述开式冷却水换热辅助管路包括与所述开式冷却水进水管连通的辅助换热调节阀，与所述辅助换热调节阀连通的辅助换热器，所述辅助换热器与所述开式冷却水出水管连通。通过设置并联的开式冷却水换热主管路和开式冷却水换热辅助管路，可在开式冷却水换热主管路出现故障时，将开式冷却水换热辅助管路拿来备用，以保证辅机闭式冷却水换热过程正常进行，保证机组安全稳定运行。

进一步地，所述开式冷却水换热管路还包括设置于所述换热器和所述开式冷却水出水管之间的换热手动关断阀，且所述换热调节阀设置为换热电动关断阀。将换热调节阀设置为换热电动关断阀，可在温度传感器的控制下自动对阀门开度进行调节。另外还设置换热手动关断阀，可以对开式冷却水换热管路进行手动调节或关断，安全可靠。

进一步地，所述开式冷却水旁路还包括连通所述开式冷却水进水管和所述旁路调节阀的第一旁路手动关断阀，以及连通所述旁路调节阀和所述开式冷却水出水管的第二旁路手动关断阀。第一旁路手动关断阀和第二旁路手动关断阀可将旁路调节阀完全关断，也可对开式冷却水旁路手动进行调节，安全可靠。

本实用新型具有如下突出的有益效果：能保证辅机闭式冷却水温度控制在15℃以上，完全满足在环境温度较低的北方核电站辅机设备对辅机闭式冷却水温度的要求，保证机组安全稳定运行。

附图说明

图1是本实用新型实施例中所述核电厂开式冷却水防过冷系统的结构示意框图。

附图标记说明：

100-开式冷却水升压泵组，200-开式冷却水进水管，210-压力传感器，300-开式冷却水换热管路，310-开式冷却水换热主管路，312-主换热器，314-主换热调节阀，302-换热手动关断阀，320-开式冷却水换热辅助管路，322-辅助换热器，324-辅助换热调节阀，400-开式冷却水旁路，410-旁路调节阀，420-第一旁路手动关断阀，430-第二旁路手动关断阀，500-开式冷却水出水管。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明。

如图1所示，本实用新型提出一种核电厂开式冷却水防过冷系统，包括连通水源的开式冷却水升压泵组100，连通所述开式冷却水升压泵组100的开式冷却水进水管200，连通所述开式冷却水进水管200的开式冷却水换热管路300，连通所述开式冷却水换热管路300的开式冷却水出水管500，以及与所述开式冷却水换热管路300并联的开式冷却水旁路400。所述开式冷却水换热管路300包括连通所述开式冷却水进水管200的换热调节阀，连通所述换热调节阀和所述开式冷却水出水管500的换热器，以及穿设于所述换热器的辅机闭式冷却水管道。所述开式冷却水旁路400包括连通所述开式冷却水进水管200与开式冷却水出水管500的旁路调节阀410。

当辅机闭式冷却水管道中的辅机闭式冷却水温度低到一定程度时，开始调节开式冷却水旁路400的旁路调节阀410及开式冷却水换热管路300的换热器的入口侧的换热调节阀，使开式冷却水升压泵组100泵出的一部分开式冷却水走开式冷却水换热管路300的换热器，另一部分开式冷却水走开式冷却水旁路400。从而可以减少了进入换热器的开式冷却水量，加大了换热器的冷热端的温差，提高辅机闭式冷却水温度以达到要求温度，达到调节水温的目的。

而且，上述核电厂开式冷却水防过冷系统还包括设置于所述开式冷却水进水管200和开式冷却水换热管路300之间的压力传感器210，所述压力传感器210与所述旁路调节阀410电连接。开式冷却水升压泵组100出口的开式冷却水进水管200上的压力传感器210，可对开式冷却水旁路400的旁路调节阀410进行控制，便于对旁路调节阀410的开度大小进行调节，以调整开式冷却水升压泵组100出口压力大小，使开式冷却水升压泵组100出口压力在允许范围内波动，以保证机组安全稳定运行。

此外，所述开式冷却水旁路400还包括连通所述开式冷却水进水管200和所述旁路调节阀410的第一旁路手动关断阀420，以及连通所述旁路调节阀410和所述开式冷却水出水管500的第二旁路手动关断阀430。第一旁路手动关断阀420和第二旁路手动关断阀430可将旁路调节阀410完全手动关断，即可将开式冷却水旁路400完全关断。此外，也可利用第一旁路手动关断阀420和第二旁路手动关断阀430，对开式冷却水旁路400手动进行调节，实现对流经开式冷却水旁路400的开式冷却水流量的手动调节，保证开式冷却水旁路400安全可靠地运行。

此外，所述开式冷却水换热管路300还包括设置于所述辅机闭式冷却水管道上的温度传感器(图中未示意出)，所述温度传感器与所述换热调节阀电连接。换热器的入口侧设置的换热调节阀受辅机闭式冷却水管道上设置的温度传感器信号控制，可调节换热调节阀开度大小，以调节进入换热器的开式冷却水流量，控制辅机闭式冷却水温度，使辅机闭式冷却水温度目标值不低于设定温度(如15℃，也可为其他温度，以保证核电站辅机设备对辅机闭式冷却水温的要求)。

而且，所述开式冷却水换热管路300还包括设置于所述换热器和所述开式冷却水出水管之间的换热手动关断阀302，且所述换热调节阀设置为换热电动关断阀。将换热调节阀设置为换热电动关断阀，可在温度传感器的控制下自动对阀门开度进行调节，迅速方便。另外还设置换热手动关断阀，可以对开式冷却水换热管路300进行手动调节或关断，安全可靠。

而且，所述开式冷却水换热管路300包括开式冷却水换热主管路310，所述开式冷却水换热主管路310包括与所述开式冷却水进水管200连通的主换热调节阀314，与所述主换热调节阀314连通的主换热器312，所述主换热器312与所述开式冷却水出水管500连通；以及与所述开式冷却水换热主管路310并联的开式冷却水换热辅助管路320，所述开式冷却水换热辅助管路320包括与所述开式冷却水进水管200连通的辅助换热调节阀324，与所述辅助换热调节阀324连通的辅助换热器322，所述辅助换热器322与所述开式冷却水出水管500连通。通过设置并联的开式冷却水换热主管路310和开式冷却水换热辅助管路320，可在开式冷却水换热主管路310出现故障时，将开式冷却水换热辅助管路320拿来备用，以保证辅机闭式冷却水换热过程正常进行，保证机组安全稳定运行。也可以在开式冷却水换热主管路310换热量不够的情况下，同时启用开式冷却水换热辅助管路320，增大对辅机闭式冷却水的换热量，使其达到要求的温度。

此外，上述核电厂开式冷却水防过冷系统的工作原理和过程如下：

开式冷却水升压泵组100将开式冷却水泵入开式冷却水进水管200，并通过开式冷却水进水管200将开式冷却水输送到开式冷却水换热管路300的换热器中，使开式冷却水与流经换热器的辅机闭式冷却水管道中的辅机闭式冷却水进行热交换，以降低辅机闭式冷却水温度；

辅机闭式冷却水管道上设置的温度传感器对低辅机闭式冷却水温度进行实时监测，当检测到换热后的辅机闭式冷却水水温不符合要求温度时，调节开式冷却水换热管路300的换热调节阀和开式冷却水旁路400中的旁路调节阀410，调节进入换热器中的开式冷却水流量，以调节开式冷却水和辅机闭式冷却水的热交换量，直到辅机闭式冷却水水温达到要求温度。

进一步地，温度传感器检测到辅机闭式冷却水温度低于要求温度时，温度传感器向开式冷却水换热管路300的换热器入口侧的换热调节阀发出调节信息，换热调节阀收到调节信号后减小阀门开度，减少进入换热器中的开式冷却水流量，升高辅机闭式冷却水温度；减小进入换热器中的开式冷却水流量后，开式冷却水升压泵组100出口压力变大，压力传感器210检测到压力变大后向旁路调节阀410发出调节信号，旁路调节阀410收到信号后增大阀门开度，增大流过开式冷却水旁路400的开式冷却水流量，开式冷却水升压泵组100出口压力恢复到设定值；

温度传感器检测到辅机闭式冷却水温度升高后，温度传感器向换热调节阀发出调节信息，换热调节阀收到调节信号后增大阀门开度，增大进入换热器中的开式冷却水流量，降低辅机闭式冷却水温度；增大进入换热器中的开式冷却水流量后，开式冷却水升压泵组100出口压力变小，压力传感器210检测到压力变小后向旁路调节阀410发出调节信号，旁路调节阀410收到信号后减小阀门开度，开式冷却水升压泵组100出口压力恢复到设定值；

重复上述步骤S210和S220，直到辅机闭式冷却水温度达到要求温度，且开式冷却水升压泵组100出口压力稳定在允许范围内。

而且，换热调节阀在调节进入换热器中的开式冷却水流量时，前后两次调节动作之间设有1-3分钟的时间间隔。换热器入口处的换热调节阀调节频率不能太高，每两次动作之间要有一定的时间间隔，以便辅机闭式冷却水管道上温度传感器能正确反馈阀门上一次动作的调节效果，为下一次阀门动作提供准确的依据。

本实用新型提出的核电厂开式冷却水防过冷系统和方法，能保证辅机闭式冷却水温度控制在15℃以上，完全满足北方或其他寒冷区域在环境温度较低时，核电站辅机设备对辅机闭式冷却水温的要求，保证机组安全稳定运行。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (6)

1.一种核电厂开式冷却水防过冷系统，其特征在于，包括连通水源的开式冷却水升压泵组，连通所述开式冷却水升压泵组的开式冷却水进水管，连通所述开式冷却水进水管的开式冷却水换热管路，连通所述开式冷却水换热管路的开式冷却水出水管；

所述开式冷却水换热管路包括连通所述开式冷却水进水管的换热调节阀，连通所述换热调节阀和所述开式冷却水出水管的换热器，以及穿设于所述换热器的辅机闭式冷却水管道；

还包括与所述开式冷却水换热管路并联的开式冷却水旁路，所述开式冷却水旁路包括连通所述开式冷却水进水管与开式冷却水出水管的旁路调节阀。

2.根据权利要求1所述的核电厂开式冷却水防过冷系统，其特征在于，还包括设置于所述开式冷却水进水管和开式冷却水换热管路之间的压力传感器，所述压力传感器与所述旁路调节阀电连接。

3.根据权利要求1所述的核电厂开式冷却水防过冷系统，其特征在于，所述开式冷却水换热管路还包括设置于所述辅机闭式冷却水管道上的温度传感器，所述温度传感器与所述换热调节阀电连接。

4.根据权利要求1所述的核电厂开式冷却水防过冷系统，其特征在于，所述开式冷却水换热管路包括开式冷却水换热主管路，所述开式冷却水换热主管路包括与所述开式冷却水进水管连通的主换热调节阀，与所述主换热调节阀连通的主换热器，所述主换热器与所述开式冷却水出水管连通；

以及与所述开式冷却水换热主管路并联的和开式冷却水换热辅助管路，所述开式冷却水换热辅助管路包括与所述开式冷却水进水管连通的辅助换热调节阀，与所述辅助换热调节阀连通的辅助换热器，所述辅助换热器与所述开式冷却水出水管连通。

5.根据权利要求1所述的核电厂开式冷却水防过冷系统，其特征在于，所述开式冷却水换热管路还包括设置于所述换热器和所述开式冷却水出水管之间的换热手动关断阀，且所述换热调节阀设置为换热电动关断阀。

6.根据权利要求1所述的核电厂开式冷却水防过冷系统，其特征在于，所述开式冷却水旁路还包括连通所述开式冷却水进水管和所述旁路调节阀的第一旁路手动关断阀，以及连通所述旁路调节阀和所述开式冷却水出水管的第二旁路手动关断阀。