CN211264972U - 一种核电厂重要厂用水系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种核电厂重要厂用水系统,包括依次相连通的过滤器、SEC泵、贝类捕集器和RRI/SEC热交换器,SEC泵并联设有回流管线,回流管线包括回流管道及设于回流管道的第一调节阀,回流管道的一端连通SEC泵的入口,回流管道的另一端连通SEC泵的出口,SEC泵和贝类捕集器之间设有第二调节阀及与第二调节阀并联设置的蝶阀。该核电厂重要厂用水系统可用以调节由海水温度随季节变化导致换热能力变化的情况,通过第一调节阀和第二调节阀调节控制水流量,可快速调节进入RRI/SEC热交换器的海水流量,保证SEC泵长期稳定运行,减少偏离运行工况范围时造成的压力脉动和振动现象,有助于延长SEC泵的运行寿命。
Description
技术领域
本实用新型涉及用水系统技术领域,更具体地涉及一种核电厂重要厂用水系统。
背景技术
在陆上核电站中,重要厂用水系统(SEC,Essential Service Water)的功能是把由设备冷却水系统(RRI,Component Cooling)收集的热负荷输送到最终热阱——水体或大气。最终热阱的水体可以是海洋、江河、湖泊或水库,主要是SEC泵将水源水输送至RRI/SEC板式热交换器冷却设备冷却水以提供符合温度要求的设备冷却水。重要厂用水系统含有两个独立的系列,两个系列的设备相同,当冬季海水温度降低时,导致进入RRI/SEC热交换器的海水温度过低,RRI系统供水温度低于允许范围。RRI供水温度过低将影响其供水用户的正常运行,严重可导致RRI系统用户管路硼结晶以及压力容器脆性断裂。因此,需要改善用水系统的换热能力来改善上述缺陷,两种主要的改善方式有如下两种:
其一,传统核电厂通过在RRI/SEC热交换器SEC侧设置旁路管线,通过调节流入RRI/SEC热交换器与旁路的海水流量,从而实现调节换热能力。比如,图1是该方案的简图。当夏季运行时,关闭旁流管线中的旁调节阀1a,重要厂用水系统通过SEC泵2a取用吸水前池3a中的海水,并经由贝类捕集器4a过滤后经调节阀6a后全部流入RRI/SEC热交换器5a中,带走RRI中的热负荷,最后排至溢流井7a;当冬季运行时,打开旁流管线的旁调节阀1a,通过调节旁流管线的旁调节阀1a及RRI/SEC热交换器5a前的调节阀6a,控制进入RRI/SEC热交换器5a的海水流量,从而调节RRI侧的供水温度。然而,该装置中,通过旁流管线的旁流方式会产生较大节流,从而使SEC泵偏离最佳设计工作点,长期以往会降低SEC泵的工作效率,加速SEC泵的损坏和SEC泵的耗电量,同时也降低了SEC泵的稳定性和可靠性。
其二,传统核电厂还通过设置连接RRI/SEC热交换器及系统取水口的回流管线,通过将RRI/SEC热交换器出口的热海水引回至系统取水口与冷海水混合,在冬季时调节海水温度,从而实现调节换热能力。比如,图2中是该方案的简图。在夏季运行时,关闭回流管线的旁路蝶阀1b及RRI/SEC热交换器3b出口的调节阀2b,RRI/SEC热交换器3b出口的蝶阀4b打开,重要厂用水系统通过SEC泵8b取用吸水前池5b中的海水,并经由贝类捕集器6b过滤后全部流入RRI/SEC热交换器3b中,带走RRI中的热负荷,最后排至溢流井7b;冬季运行时,打开回流管线上的旁路蝶阀1b,关闭RRI/SEC热交换器3b出口的蝶阀4b,通过RRI/SEC热交换器3b出口处的调节阀2b进行调节,RRI/SEC热交换器3b出口的热海水经回流管线与系统入口处的冷海水以合适比例混合,提高海水温度,从而控制热交换器RRI侧供水温度。然而,该装置中,需要增设较多的管道和阀门,导致成本增加,尤其是回流的热海水与冷海水在SEC泵吸入口处混合从而提高海水温度,调节速度较慢,还可能会降低SEC泵的有效汽蚀余量。
因此,有必要提供一种核电厂重要厂用水系统以解决上述现有技术的不足。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种核电厂重要厂用水系统,该核电厂重要厂用水系统可用以调节由海水温度随季节变化导致换热能力变化的情况,且提高系统运行的稳定性,延长使用寿命。
为实现上述目的,本实用新型提供了一种核电厂重要厂用水系统,包括依次相连通的过滤器、SEC泵、贝类捕集器和RRI/SEC热交换器,所述SEC泵并联设有回流管线,所述回流管线包括回流管道及设于所述回流管道的第一调节阀,所述回流管道的一端连通所述SEC泵的入口,所述回流管道的另一端连通所述SEC泵的出口,所述SEC泵和所述贝类捕集器之间设有第二调节阀及与所述第二调节阀并联设置的蝶阀。
与现有技术相比,本实用新型的核电厂重要厂用水系统,在夏季运行时,关闭第一调节阀和第二调节阀,打开蝶阀,海水经过滤器过滤处理后,通过SEC泵(海水泵)加压输送至贝类捕集器,经贝类捕集器进行细过滤处理后流入RRI/SEC热交换器,并与RRI/SEC热交换器内温度较高的流体进行热交换后排出,能够带出RRI/SEC热交换器内的流体的热负荷,保证RRI侧供水的温度符合运行要求。冬季运行时,打开第一调节阀和第二调节阀,关闭蝶阀,通过对第一调节阀和第二调节阀流量的调节控制水流量,SEC泵吸入的海水一部分通过回流管线的回流管道回流至SEC泵的入口,另外一部分海水经第二调节阀流入RRI/SEC热交换器,并与RRI/SEC热交换器内的温度较高的流体进行热交换后排出,能够带出RRI/SEC热交换器内的流体的热负荷,调节RRI/SEC热交换器内流体的温度,保证RRI侧供水的温度符合运行要求。通过对第一调节阀和第二调节阀流量的调节控制水流量,可快速调节进入RRI/SEC热交换器的海水流量,保证RRI侧供水的温度符合运行要求,同时保证调节过程中SEC泵出口处流量变化平稳,避免出现较大的变化,保证SEC泵运行在允许的工况范围内,从而保证SEC泵长期稳定运行,减少偏离运行工况范围时造成的压力脉动和振动现象,有助于延长SEC泵的运行寿命。
较佳地,所述回流管线还包括设于所述第一调节阀和所述SEC泵之间的节流孔板。
较佳地,所述回流管线还包括设于所述回流管道的第一流量监测表,所述第二调节阀与所述RRI/SEC热交换器之间设有第二流量监测表。
较佳地,所述SEC泵包括并联设置的第一SEC泵和第二SEC泵。
较佳地,所述RRI/SEC热交换器包括并联设置的第一RRI/SEC热交换器和第二RRI/SEC热交换器。
较佳地,核电厂重要厂用水系统还包括吸水前池,海水经所述吸水前池后流入至所述过滤器。
较佳地,核电厂重要厂用水系统还包括与所述RRI/SEC热交换器连通的排水装置,海水经所述RRI/SEC热交换器的出口流出后通过所述排水装置排向溢流井。
通过以下的描述并结合附图,本实用新型将变得更加清晰,这些附图用于解释本实用新型的实施例。
附图说明
图1为传统核电厂重要厂用水系统的结构示意图。
图2为传统核电厂重要厂用水系统另一方式的结构示意图。
图3为本实用新型核电厂重要厂用水系统的结构示意图。
元件标号说明
核电厂重要厂用水系统10,过滤器1c,SEC泵2c,第一SEC泵21c,第二SEC泵23c,贝类捕集器3c,RRI/SEC热交换器4c,第一RRI/SEC热交换器41c,第二RRI/SEC热交换器43c,回流管线5c,回流管道51c,第一调节阀53c,节流孔板55c,第一流量监测表57c,第二调节阀6c,蝶阀7c,第二流量监测表8c,吸水前池9c,排水装置10c。
具体实施方式
请参考图3,本实用新型的核电厂重要厂用水系统10,包括依次相连通的过滤器1c、SEC泵2c、贝类捕集器3c和RRI/SEC热交换器4c,SEC泵2c并联设有回流管线5c,回流管线5c包括回流管道51c及设于回流管道51c的第一调节阀53c,回流管道51c的一端连通SEC泵2c的入口,回流管道51c的另一端连通SEC泵2c的出口,SEC泵2c和贝类捕集器3c之间设有第二调节阀6c及与第二调节阀6c并联设置的蝶阀7c。过滤器1c设置在SEC泵2c的进水端,以对进入核电厂重要厂用水系统10中的海水进行粗滤,延长SEC泵2c的使用寿命。SEC泵2c又称为海水泵。贝类捕集器3c具有细过滤作用。RRI/SEC热交换器4c是RRI高温水侧k2的流体经换热后流向RRI低温水侧k1,RRI/SEC热交换器4c也是本领域常用的热交换器,具体连接方式及结构,在此不做详细说明。通过对第一调节阀53c和第二调节阀6c流量的调节控制水流量,可调节进入RRI/SEC热交换器4c的海水流量,保证RRI侧供水的温度符合运行要求。
请继续参考图3,回流管线5c还包括设于第一调节阀53c和SEC泵2c之间的节流孔板55c。利用节流孔板55c对流向第一调节阀53c的水流量进行节流,以降低对第一调节阀53c精度的需求。进一步,回流管线5c还包括设于回流管道51c的第一流量监测表57c,第二调节阀6c与RRI/SEC热交换器4c之间设有第二流量监测表8c。利用第一流量监测表57c和第二流量监测表8c的监测配合第一调节阀53c和第二调节阀6c的联动调节,进一步保证SEC泵2c运行在允许的工况范围内,及保证为RRI/SEC热交换器4c提供满足要求的海水,保证RRI侧供水的温度符合运行要求。
请继续参考图3,SEC泵2c包括并联设置的第一SEC泵21c和第二SEC泵23c,通过第一SEC泵21c和第二SEC泵23c的作用,不仅可提高供水效率,当其中一台SEC泵2c发生事故后整个核电厂重要厂用水系统10还能继续工作。RRI/SEC热交换器4c包括并联设置的第一RRI/SEC热交换器41c和第二RRI/SEC热交换器43c。通过第一RRI/SEC热交换器41c和第二RRI/SEC热交换器43c的作用,不仅可提高换热效率,当其中一台RRI/SEC热交换器4c发生事故后整个核电厂重要厂用水系统10还能继续工作。
请继续参考图3,核电厂重要厂用水系统10还包括吸水前池9c及与RRI/SEC热交换器4c连通的排水装置10c,海水经吸水前池9c后流入至过滤器1c,吸水前池9c的设计方便海水的吸入。海水经RRI/SEC热交换器4c的出口流出后通过排水装置10c排向溢流井。
下面结合图3,详细说明本申请核电厂重要厂用水系统10的工作原理:
在夏季运行时,关闭第一调节阀53c和第二调节阀6c,打开蝶阀7c,SEC泵2c提供吸力,从吸水前池9c中吸入的海水经过滤器1c过滤处理后,通过SEC泵2c加压输送至贝类捕集器3c,经贝类捕集器3c进行细过滤处理后流入RRI/SEC热交换器4c,并与RRI/SEC热交换器4c内温度较高的流体进行热交换后流向排水装置10c,通过排水装置10c排出。
在冬季运行时,打开第一调节阀53c和第二调节阀6c,关闭蝶阀7c,通过对第一调节阀53c和第二调节阀6c流量的调节控制水流量,SEC泵2c吸入的海水一部分通过回流管线5c的回流管道51c回流至SEC泵2c的入口,另外一部分海水经第二调节阀6c流入RRI/SEC热交换器4c,并与RRI/SEC热交换器4c内的温度较高的流体进行热交换后流向排水装置10c,通过排水装置10c排出。可实时利用第一流量监测表57c和第二流量监测表8c的监测配合第一调节阀53c和第二调节阀6c的联动调节,进一步保证SEC泵2c运行在允许的工况范围内,及保证为RRI/SEC热交换器4c提供满足要求的海水,保证RRI侧供水的温度符合运行要求。
与现有技术相比,本实用新型的核电厂重要厂用水系统10,在夏季运行时,关闭第一调节阀53c和第二调节阀6c,打开蝶阀7c,海水经过滤器1c过滤处理后,通过SEC泵2c(海水泵)加压输送至贝类捕集器3c,经贝类捕集器3c进行细过滤处理后流入RRI/SEC热交换器4c,并与RRI/SEC热交换器4c内温度较高的流体进行热交换后排出,能够带出RRI/SEC热交换器4c内的流体的热负荷,保证RRI侧供水的温度符合运行要求。冬季运行时,打开第一调节阀53c和第二调节阀6c,关闭蝶阀7c,通过对第一调节阀53c和第二调节阀6c流量的调节控制水流量,SEC泵2c吸入的海水一部分通过回流管线5c的回流管道51c回流至SEC泵2c的入口,另外一部分海水经第二调节阀6c流入RRI/SEC热交换器4c,并与RRI/SEC热交换器4c内的温度较高的流体进行热交换后排出,能够带出RRI/SEC热交换器4c内的流体的热负荷,调节RRI/SEC热交换器4c内流体的温度,保证RRI侧供水的温度符合运行要求。通过对第一调节阀53c和第二调节阀6c流量的调节控制水流量,可快速调节进入RRI/SEC热交换器4c的海水流量,保证RRI侧供水的温度符合运行要求,同时保证调节过程中SEC泵2c出口处流量变化平稳,避免出现较大的变化,保证SEC泵2c运行在允许的工况范围内,从而保证SEC泵2c长期稳定运行,减少偏离运行工况范围时造成的压力脉动和振动现象,有助于延长SEC泵2c的运行寿命。
以上结合最佳实施例对本实用新型进行了描述,但本实用新型并不局限于以上揭示的实施例,而应当涵盖各种根据本实用新型的本质进行的修改、等效组合。
Claims (7)
1.一种核电厂重要厂用水系统,其特征在于,包括依次相连通的过滤器、SEC泵、贝类捕集器和RRI/SEC热交换器,所述SEC泵并联设有回流管线,所述回流管线包括回流管道及设于所述回流管道的第一调节阀,所述回流管道的一端连通所述SEC泵的入口,所述回流管道的另一端连通所述SEC泵的出口,所述SEC泵和所述贝类捕集器之间设有第二调节阀及与所述第二调节阀并联设置的蝶阀。
2.如权利要求1所述的核电厂重要厂用水系统,其特征在于,所述回流管线还包括设于所述第一调节阀和所述SEC泵之间的节流孔板。
3.如权利要求1所述的核电厂重要厂用水系统,其特征在于,所述回流管线还包括设于所述回流管道的第一流量监测表,所述第二调节阀与所述RRI/SEC热交换器之间设有第二流量监测表。
4.如权利要求1所述的核电厂重要厂用水系统,其特征在于,所述SEC泵包括并联设置的第一SEC泵和第二SEC泵。
5.如权利要求1所述的核电厂重要厂用水系统,其特征在于,所述RRI/SEC热交换器包括并联设置的第一RRI/SEC热交换器和第二RRI/SEC热交换器。
6.如权利要求1所述的核电厂重要厂用水系统,其特征在于,还包括吸水前池,海水经所述吸水前池后流入至所述过滤器。
7.如权利要求1所述的核电厂重要厂用水系统,其特征在于,还包括与所述RRI/SEC热交换器连通的排水装置,海水经所述RRI/SEC热交换器的出口流出后通过所述排水装置排向溢流井。
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CN112366016A (zh) * | 2020-11-16 | 2021-02-12 | 苏州热工研究院有限公司 | 核电厂冷却水系统 |
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- 2019-10-10 CN CN201921693044.1U patent/CN211264972U/zh active Active
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