CN206293169U - 一种用于核主泵轴封的非能动应急注入水系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于核主泵轴封的非能动应急注入水系统，包括：主泵；旋液分离器，旋液分离器通过多个阀门与主泵连接形成可导通的第一循环回路；以及高压冷却器，旋液分离器、高压冷却器以及主泵通过多个阀门连接形成可导通的第二循环回路，其中：主泵运转，由轴封注入水管路输入轴封注入水经旋液分离器后注入主泵的轴封腔中；或者由应急轴封注入水管路输入的轴封注入水经旋液分离器和高压冷却器的冷却后注入主泵的轴封腔中。实施本实用新型的用于核主泵轴封的非能动应急注入水系统，能够与核主泵现有化容控制系统形成互补，保证主泵轴封注水在多种情况下的可靠性；采用非能动方式，进一步降低轴封损伤，安全环保，便于设备维修和维护。

Description

一种用于核主泵轴封的非能动应急注入水系统

技术领域

本实用新型涉及核电领域，尤其涉及一种用于核主泵轴封的非能动应急注入水系统。

背景技术

现有技术中，轴封注入水系统作为主泵重要的辅助系统，用于冷却和润滑主泵轴封组件和下部水润滑径向轴承，确保轴封组件和水润滑径向轴承在可接受的温度范围内运行，担负着对主泵进行密封，防止高温、高压冷却剂向叶轮上方的轴系传导的重任。轴封注入水系统的正常运行是主泵运行的必要条件，与主泵的安全、可靠性运行密切相关。

目前，针对核主泵化容控制系统失效问题的核主泵轴封的应急注水系统因结构设计不合理，主要存在如下技术问题：

1、旋液分离器的排污口直接排放至外部，可能导致一回路放射性工作介质外泄。

2、注水系统中设置高压储水罐的结构，其在密封所需的注入量较大的情况下，储水罐需要有较大的容积，在反应堆安全壳内空间有限的情况下，增加一台大体积设备难度较大。

3、不适用于全场断电等严重事故工况。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于，提供一种用于核主泵轴封的非能动应急注入水系统，能够与核主泵现有化容控制系统形成互补，保证主泵轴封注水在多种情况下的可靠性；采用非能动方式，进一步降低轴封损伤，安全环保；结构设计合理，便于设备维修和维护。

为了解决上述技术问题，本实用新型的实施例提供了一种用于核主泵轴封的非能动应急注入水系统，包括：主泵；连接在轴封注入水管路上和/或应急轴封注入水管路上的用以过滤反应堆冷却剂中固体颗粒杂质的旋液分离器，旋液分离器通过多个阀门与主泵连接形成可导通的第一循环回路；以及设置在主泵和旋液分离器之间的高压冷却器，旋液分离器、高压冷却器以及主泵通过多个阀门连接形成可导通的第二循环回路，其中：主泵运转，由轴封注入水管路输入轴封注入水经旋液分离器后注入主泵的轴封腔中；或者由应急轴封注入水管路输入的轴封注入水经旋液分离器和高压冷却器的冷却后注入主泵的轴封腔中。

其中，还包括：设置在第二循环回路中的用于使第二循环回路中的冷却剂自然循环流动的引射泵，引射泵连接在应急轴封注入水管路上，其中：主泵停运，应急轴封注入水管路上的注入水通过引射泵引导第二循环回路中的冷却剂建立自然循环，经高压冷却器的冷却后注入主泵的轴封腔中。

其中，引射泵的连接端还分别连接在旋液分离器和主泵上。

其中，引射泵和主泵之间设有第一阀门。

其中，轴封注入水管路上设有旋液分离器排污口。

其中，第一循环回路上的旋液分离器与主泵之间设有第二阀门和第三阀门；第二循环回路上设有第四阀门和第五阀门，第四阀门的一端和第五阀门的一端分别设置在高压冷却器的两端，第四阀门的另一端和第五阀门的另一端分别与第二阀门连接。

本实用新型所提供的用于核主泵轴封的非能动应急注入水系统，具有如下有益效果：

第一、通过主泵运转，由轴封注入水管路输入轴封注入水经旋液分离器后注入主泵的轴封腔中；当RCV系统失效，无法通过轴封注入水管路输入轴封注水时，由应急轴封注入水管路输入的轴封注入水经旋液分离器和高压冷却器的冷却后注入主泵的轴封腔中，此时，应急轴封注入水管路输入的轴封注入水的驱动力来自主泵的叶轮，其依靠自然循环驱动力运行，为非能动的方式，可以进一步保障核电厂主泵的正常运转，加强核电的安全性。

第二、还包括设置在第二循环回路中的用于使第二循环回路中的冷却剂自然循环流动的引射泵，引射泵连接在应急轴封注入水管路上，其中：主泵停运时，应急轴封注入水管路上的注入水通过引射泵引导第二循环回路中的冷却剂建立自然循环，经高压冷却器的冷却后注入主泵的轴封腔中，以应对RCV轴封注入水系统的失效情况，能够与核主泵现有化容控制系统形成互补，保证主泵轴封注水在多种情况下的可靠性；采用非能动方式，进一步降低轴封损伤。

第三、轴封注入水管路上设有旋液分离器排污口，可以避免核电站主泵密封系统中的旋液分离器排污口将放射性污水直接排放到环境中，安全环保。

第四、第一循环回路上的旋液分离器与主泵之间设有第二阀门和第三阀门；第二循环回路上设有第四阀门和第五阀门，使得高压冷却器设置在旁路线管，方便设备维修，能够降低核电站的维修、维护及时间成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例用于核主泵轴封的非能动应急注入水系统的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

结合参见图1，为本实用新型用于核主泵轴封的非能动应急注入水系统的实施例一。

本实施例中的用于核主泵轴封的非能动应急注入水系统，能够在核主泵化容控制系统失效的情况下，以非能动的方式为核主泵轴封提供应急轴封水注入，防止轴封组件在高温冷却剂作用下损坏，保证反应堆一回路边界的完整性。其中：轴封注入水系统的使用环境为高温、高压环境，工作介质为去离子水。

具体实施时，用于核主泵轴封的非能动应急注入水系统包括：主泵1；连接在轴封注入水管路2（轴封注入水管路2为能够提供轴封注入水的RVC系统的一部分）上和应急轴封注入水管路3（应急轴封注入水管路3能够提供RCV注入水，其为应急循环轴封注入水系统的一部分）上的用以过滤反应堆冷却剂中固体颗粒杂质的旋液分离器4，旋液分离器4的作用是：过滤反应堆冷却剂中大直径的固体颗粒杂质，降低轴封损伤。具体实施时，旋液分离器4的过滤精度与应急循环轴封注入水系统的过滤精度保持一致。

旋液分离器4通过多个阀门与主泵1连接形成可导通的第一循环回路A。第一循环回路A能够实现正常的RCV系统注入水功能。本实施例中所设置的阀门包括，例如：设置在主泵1和旋液分离器4一侧的第一阀门91，设置在主泵1和旋液分离器4另一侧的第二阀门92和第三阀门93，通过第一阀门91、第二阀门92以及第三阀门93的打开或闭合实现核主泵现有化容控制系统的相应功能。

优选的，轴封注入水管路2上设有旋液分离器排污口41。如此设置的作用是：使得旋液分离器4的排污口41接入RCV系统，保障一回路不泄漏，能够避免核电站主泵密封系统中的旋液分离器排污口将放射性污水直接排放入环境中，安全环保。

进一步的，还包括：设置在主泵1和旋液分离器4之间的高压冷却器5，高压冷却器5的作用是：在当RCV系统失效时充当非能动应急轴封注入水系统的热井，其自身有循环冷却水通过。具体实施时，高压冷却器5处于高位，其可以根据现场使用的实际情况，选择冷却器的类型以及安装位置。

其中：旋液分离器4、高压冷却器5以及主泵1通过多个阀门连接形成可导通的第二循环回路B, 第二循环回路B能够在RCV系统失效的情况下为轴封提供应急注入水，从而确保轴封组件和水润滑径向轴承在可接受的温度范围内运行。

第二循环回路B上设有第四阀门94和第五阀门95，第四阀门94的一端和第五阀门95的一端分别设置在高压冷却器5的两端，第四阀门94的另一端和第五阀门95的另一端分别与第二阀门92连接。

本实施例中的用于核主泵轴封的非能动应急注入水系统在具体实施时，当主泵1运转时，由轴封注入水管路2输入轴封注入水经旋液分离器4后注入主泵1的轴封腔中；当RCV系统失效，无法通过轴封注入水管路2输入轴封注水时，由应急轴封注入水管路3输入的轴封注入水经旋液分离器4和高压冷却器5的冷却后注入主泵1的轴封腔中，此时，应急轴封注入水管路3输入的轴封注入水的驱动力来自主泵1的叶轮，其依靠自然循环驱动力运行，为非能动的方式，可以进一步保障核电厂主泵的正常运转，加强核电的安全性。在此过程中，旋液分离器4用于过滤反应堆冷却剂中的固体颗粒杂质，以防止轴封损伤。

在第一循环回路A上分别设置第一阀门91，第二阀门92和第三阀门93，以及第二循环回路B上设置第四阀门94和第五阀门95的作用是：高压冷却器5在维修时，可以通过打开旁通第二阀门92和第三阀门93，并关闭第四阀门94和第五阀门95，使得高压冷却器5被旁通，以方便维修。

本实用新型用于核主泵轴封的非能动应急注入水系统的另一种实施方式中，用于核主泵轴封的非能动应急注入水系统还包括：设置在第二循环回路B中的用于使第二循环回路B中的冷却剂自然循环流动的引射泵6，引射泵6具有三个连接端，其中一个连接端连接在应急轴封注入水管路3上，另一个连接端连接在在旋液分离器4上，第三个通过第一阀门91连接在主泵上。

其中：引射泵6的功能是：用于引导反应堆一回路冷却剂建立自然循环流动。具体实施时，引射泵6的设计参数依据应急循环轴封注入水系统的参数和泵壳冷却剂参数确定，应急循环轴封注入水系统为引射泵6提供抽吸动力，吸入侧为反应堆冷却剂。

具体实施时，当在上述实施一中的主泵1发生停运，应急轴封注入水管路3输入的轴封注入水无法通过主泵1的叶轮获得驱动力时，引射泵6运转，应急轴封注入水管路3中的注入水通过引射泵6引导第二循环回路B中的冷却剂建立自然循环，经高压冷却器5的冷却后注入主泵1的轴封腔中，以应对RCV轴封注入水系统失效的情况。在此过程中，旋液分离器4用于过滤反应堆冷却剂中的固体颗粒杂质，以防止轴封损伤。

本实用新型的用于核主泵轴封的非能动应急注入水系统的运行参数如下：系统设计压力最高达到17.23MPa，系统设计温度最高达到320℃，满足主泵轴封试验所需；能替代正常的RCV系统注入水功能，也能够在RCV系统失效的情况下为轴封提供应急注入水，同时，尺寸精确、能在高温、高压工况下安全可靠工作，能够较好的控制主泵密封的进口温度、压力，本系统可以保证主泵轴封的有效性、可靠性

实施本实用新型的用于核主泵轴封的非能动应急注入水系统，具有如下有益效果：

第一、通过主泵运转，由轴封注入水管路输入轴封注入水经旋液分离器后注入主泵的轴封腔中；当RCV系统失效，无法通过轴封注入水管路输入轴封注水时，由应急轴封注入水管路输入的轴封注入水经旋液分离器和高压冷却器的冷却后注入主泵的轴封腔中，此时，应急轴封注入水管路输入的轴封注入水的驱动力来自主泵的叶轮，其依靠自然循环驱动力运行，为非能动的方式，可以进一步保障核电厂主泵的正常运转，加强核电的安全性。

第二、还包括设置在第二循环回路中的用于使第二循环回路中的冷却剂自然循环流动的引射泵，引射泵连接在应急轴封注入水管路上，其中：主泵停运时，应急轴封注入水管路上的注入水通过引射泵引导第二循环回路中的冷却剂建立自然循环，经高压冷却器的冷却后注入主泵的轴封腔中，以应对RCV轴封注入水系统的失效情况，能够与核主泵现有化容控制系统形成互补，保证主泵轴封注水在多种情况下的可靠性；采用非能动方式，进一步降低轴封损伤。

第三、轴封注入水管路上设有旋液分离器排污口，可以避免核电站主泵密封系统中的旋液分离器排污口将放射性污水直接排放到环境中，安全环保。

第四、第一循环回路上的旋液分离器与主泵之间设有第二阀门和第三阀门；第二循环回路上设有第四阀门和第五阀门，使得高压冷却器设置在旁路线管，方便设备维修，能够降低核电站的维修、维护及时间成本。

Claims (6)

1.一种用于核主泵轴封的非能动应急注入水系统，其特征在于，包括：

主泵；

连接在轴封注入水管路上和/或应急轴封注入水管路上的用以过滤反应堆冷却剂中固体颗粒杂质的旋液分离器，所述旋液分离器通过多个阀门与所述主泵连接形成可导通的第一循环回路；以及

设置在所述主泵和所述旋液分离器之间的高压冷却器，所述旋液分离器、所述高压冷却器以及所述主泵通过多个阀门连接形成可导通的第二循环回路，其中：所述主泵运转，由轴封注入水管路输入轴封注入水经所述旋液分离器后注入所述主泵的轴封腔中；或者由应急轴封注入水管路输入的轴封注入水经所述旋液分离器和所述高压冷却器的冷却后注入所述主泵的轴封腔中。

2.如权利要求1所述的用于核主泵轴封的非能动应急注入水系统，其特征在于，还包括：设置在所述第二循环回路中的用于使所述第二循环回路中的冷却剂自然循环流动的引射泵，所述引射泵连接在所述应急轴封注入水管路上，其中：所述主泵停运，所述应急轴封注入水管路上的注入水通过所述引射泵引导所述第二循环回路中的冷却剂建立自然循环，经所述高压冷却器的冷却后注入所述主泵的轴封腔中。

3.如权利要求2所述的用于核主泵轴封的非能动应急注入水系统，其特征在于，所述引射泵的连接端还分别连接在所述旋液分离器和所述主泵上。

4.如权利要求3所述的用于核主泵轴封的非能动应急注入水系统，其特征在于，所述引射泵和所述主泵之间设有第一阀门。

5.如权利要求1所述的用于核主泵轴封的非能动应急注入水系统，其特征在于，所述轴封注入水管路上设有旋液分离器排污口。

6.如权利要求1所述的用于核主泵轴封的非能动应急注入水系统，其特征在于，所述第一循环回路上的所述旋液分离器与所述主泵之间设有第二阀门和第三阀门；

所述第二循环回路上设有第四阀门和第五阀门，所述第四阀门的一端和所述第五阀门的一端分别设置在所述高压冷却器的两端，所述第四阀门的另一端和所述第五阀门的另一端分别与所述第二阀门连接。