一種主泵徑向止推軸承冷卻潤滑回路的穩壓系統的制作方法
【專利摘要】本發明涉及一種主泵徑向止推軸承冷卻潤滑回路的穩壓系統，包括氮氣供應系統、除鹽水供應系統、與氮氣供應系統連接的穩壓罐、與穩壓罐連接的穩壓罐接入閥、與除鹽水供應系統連接的除鹽水供應泵、與除鹽水供應泵連接的節流件、分別與節流件和穩壓罐接入閥連接的逆止閥、分別與逆止閥和穩壓罐接入閥連接的頭箱、以及與頭箱頂部連接的頭箱溢流閥；主泵徑向止推軸承冷卻潤滑回路與頭箱底部連接。本發明通過專門試驗進行測試，在除鹽水供應系統向核島設備冷卻水頭箱及凝汽器大流量補水工況下，穩壓罐對系統具備一定的壓力緩沖能力，能克服除鹽水供應系統壓力波動的影響，系統工作穩定。
【專利說明】一種主泵徑向止推軸承冷卻潤滑回路的穩壓系統
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種主泵徑向止推軸承冷卻潤滑回路的穩壓系統，特別是涉及一種避免了空化對主泵徑向止推軸承軸瓦的磨損，保證了機組重大設備安全、核安全以及實施長周期換料的可行性的主泵徑向止推軸承冷卻潤滑回路的穩壓系統。
【背景技術】
[0002]核電站主泵是反應堆一回路系統的重要設備，通過主泵驅動反應堆冷卻劑強制循環導出反應堆堆芯釋熱。在主泵的頂部設計有飛輪，在主泵失去動力電源時，由飛輪帶動主泵水力部件惰轉，通過足夠的惰轉時間，保證堆芯釋熱的帶出并建立穩定的自然循環流量，保證堆芯的最終冷卻。因此主泵的惰轉時間非常重要。用于保證主泵轉動部件軸向定位和承載的止推軸承出現問題可能會造成惰轉時間不足和卡軸事故，嚴重時可能導致反應堆堆芯損壞。
[0003]主泵徑向止推軸承的潤滑一般采用油潤滑，但采用油潤滑的主泵給防火帶來很大問題，因此世界各國傾向于研究采用水進行潤滑。俄羅斯在田灣核電站1391型主泵設計采用了水潤滑的方案，這是俄羅斯在VVER-1000堆型上首次采用，對大型商用堆在世界上也是首次使用。俄羅斯對主泵徑向止推軸承水潤滑設計做了一定的驗證試驗，但試驗的時間尚不充足，田灣核電站主泵水潤滑止推軸承可以認為是原型設計。后續的運行實踐證明:原型設計存在先天性的不足，不僅影響了電站的正常生產，甚至會威脅到機組的安全。田灣核電站從調試至今，多次發生主泵徑向止推軸承回路的相關缺陷:
[0004]2006年2月9日田灣核電站I號機組在進行自然循環試驗后恢復3號主泵運行時，主泵啟動失敗，導致主泵電機燒毀。直接原因為主泵止推軸承軸瓦損壞導致電機堵轉所致。直接導致:88萬美元直接損失、50天小修工期損失，調試期被進一步延后。
[0005]后續，進行了一系列主泵實體、保護、監視等相關的改造。然而，問題并沒有結束…
[0006]徑向止推軸承后續發生了一系列相關事件:
[0007]2006年6月12日I號機組2號主泵惰轉時間異常事件原因同樣為主泵止推軸承軸瓦損壞所致；
[0008]2008年3月5日I號機組I號主泵止推軸承上幅面板損壞；
[0009]2009年9月2號機組4號主泵釋熱率超過5%停機小修，工期202小時；
[0010]2009年10月31日I號機組主變A相保護停堆期間釋熱率偏高的2、3號主泵惰轉時間不合格；
[0011]2010年4月2號機組I號主泵釋熱率超過5%停機小修，工期149小時；
[0012]2010年12月2號機組3號、4號主泵釋熱率超過5%，停機小修，工期293小時。
[0013]主泵徑向止推軸承存在的問題已經嚴重影響機組的安全性及經濟效益，導致機組即使實施18個月長周期換料，中間還會因主泵徑向止推軸承缺陷導致小修，機組能力因子很難提聞。[0014]因此亟需提供一種新型的主泵徑向止推軸承冷卻潤滑回路的穩壓系統。
【發明內容】
[0015]本發明要解決的技術問題是提供一種避免了空化對主泵徑向止推軸承軸瓦的磨損，保證了機組重大設備安全、核安全以及實施長周期換料的可行性的主泵徑向止推軸承冷卻潤滑回路的穩壓系統。
[0016]為解決上述技術問題，本發明一種主泵徑向止推軸承冷卻潤滑回路的穩壓系統，包括氮氣供應系統、除鹽水供應系統、與氮氣供應系統連接的穩壓罐、與穩壓罐底部連接的穩壓罐接入閥、與除鹽水供應系統連接的除鹽水供應泵、與除鹽水供應泵連接的節流件、分別與節流件和穩壓罐接入閥連接的逆止閥、分別與逆止閥和穩壓罐接入閥連接的頭箱、以及與頭箱頂部連接的頭箱溢流閥；主泵徑向止推軸承冷卻潤滑回路與頭箱底部連接。
[0017]穩壓罐下部設有疏水管線、疏水管線上設有平衡管線、平衡管線另一端分別連接有與大氣連通的排氣管線和與氮氣供應系統連接的氮氣供應管線、穩壓罐的頂部設有與平衡管線連接的進氣排氣管線；疏水管線出口與平衡管線之間的疏水管線上設有疏水閥；進氣排氣管線與疏水管線之間的平衡管線上設有平衡閥；氮氣供應管線上設有第一隔離閥和第二隔離閥；排氣管線上設有第一排氣隔離閥和第二排氣隔離閥。
[0018]穩壓罐總容量為100L，最高工作壓力為0.65MPa，最高工作溫度為80°C。
[0019]本發明通過專門試驗進行測試，在除鹽水供應系統向核島設備冷卻水頭箱及凝汽器大流量補水工況下，穩壓罐對系統的壓力緩沖能力。此時除鹽水供應系統壓力突降(見圖3)，而穩壓罐壓力與液位(見圖4、5)緩慢下降，主泵徑向止推軸承腔室壓力(見圖6)也緩慢下降。圖3、4、5、6表明新增穩壓回路滿足設計功能，具備一定的壓力緩沖能力，能克服除鹽水供應系統壓力波動的影響，系統工作穩定。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0020]圖1為本發明所提供的一種主泵徑向止推軸承冷卻潤滑回路的穩壓系統示意圖。
[0021]圖2為本發明所提供的一種主泵徑向止推軸承冷卻潤滑回路的穩壓系統中穩壓罐周圍管線布置示意圖。
[0022]圖3為除鹽水供應系統壓力變化示意圖。
[0023]圖4為穩壓罐壓力變化示意圖。
[0024]圖5為穩壓罐液位變化示意圖。
[0025]圖6為主泵徑向止推軸承腔室壓力變化示意圖。
[0026]圖中:1為除鹽水供應系統，2為除鹽水供應泵,3為節流件,4為逆止閥,5為頭箱,6為穩壓罐，7為氮氣供應系統，8為逆止閥旁路閥，9為穩壓罐接入閥，10為頭箱溢流閥，11為疏水閥，12為平衡閥，13為第一排氣隔離閥，14為第二排氣隔離閥，15為第一隔離閥，16為第二隔離閥，17為進氣排氣管線。
【具體實施方式】
[0027]下面結合附圖和實施例對本發明作進一步詳細的說明。
[0028]本發明包括氮氣供應系統7、除鹽水供應系統1、穩壓罐6、穩壓罐接入閥9、除鹽水供應泵2、節流件3、逆止閥4、頭箱5、逆止閥旁路閥8，以及頭箱溢流閥10。
[0029]穩壓罐6與氮氣供應系統7連接，穩壓罐接入閥9與穩壓罐6底部連接，除鹽水供應泵2與除鹽水供應系統I連接，節流件3與除鹽水供應泵2連接、逆止閥4分別與節流件3和穩壓罐接入閥9連接，頭箱5分別與逆止閥4和穩壓罐接入閥9連接，逆止閥旁路閥8與節流件3和逆止閥4并聯連接，頭箱溢流閥10與頭箱5頂部連接。主泵徑向止推軸承冷卻潤滑回路與頭箱5底部連接。
[0030]穩壓罐6下部設有疏水管線、疏水管線上設有平衡管線、平衡管線另一端分別連接有與大氣連通的排氣管線和與氮氣供應系統7連接的氮氣供應管線、穩壓罐6的頂部設有與平衡管線連接的進氣排氣管線17 ;疏水管線出口與平衡管線之間的疏水管線上設有疏水閥11 ;進氣排氣管線17與疏水管線之間的平衡管線上設有平衡閥12 ;氮氣供應管線上設有第一隔離閥15和第二隔離閥16 ;排氣管線上設有第一排氣隔離閥13和第二排氣隔離閥14。
[0031 ] 除鹽水供應泵2的各項參數見表一[0032]表一
[0033]
【權利要求】
1.一種主泵徑向止推軸承冷卻潤滑回路的穩壓系統，其特征在于:包括氮氣供應系統、除鹽水供應系統、與所述氮氣供應系統連接的穩壓罐、與所述穩壓罐底部連接的穩壓罐接入閥、與所述除鹽水供應系統連接的除鹽水供應泵、與所述除鹽水供應泵連接的節流件、分別與所述節流件和穩壓罐接入閥連接的逆止閥、分別與所述逆止閥和穩壓罐接入閥連接的頭箱、以及與所述頭箱頂部連接的頭箱溢流閥；所述主泵徑向止推軸承冷卻潤滑回路與所述頭箱底部連接。
2.根據權利要求1所述的一種主泵徑向止推軸承冷卻潤滑回路的穩壓系統，其特征在于:所述穩壓罐下部設有疏水管線、所述疏水管線上設有平衡管線、所述平衡管線另一端分別連接有與大氣連通的排氣管線和與氮氣供應系統連接的氮氣供應管線、所述穩壓罐的頂部設有與所述平衡管線連接的進氣排氣管線；所述疏水管線出口與平衡管線之間的疏水管線上設有疏水閥；所述進氣排氣管線與所述疏水管線之間的平衡管線上設有平衡閥；所述氮氣供應管線上設有第一隔離閥和第二隔離閥；所述排氣管線上設有第一排氣隔離閥和第二排氣隔離閥。
3.根據權利要求1所述的一種主泵徑向止推軸承冷卻潤滑回路的穩壓系統，其特征在于:所述穩壓罐總容量為100L，最高工作壓力為0.65MPa，最高工作溫度為80°C。
【文檔編號】F04D29/58GK103511320SQ201210219052
【公開日】2014年1月15日 申請日期:2012年6月28日 優先權日:2012年6月28日
【發明者】顧穎賓, 張毅, 武杰, 孟安軍 申請人:江蘇核電有限公司