一种提升冷源安全的新型海水泵房

文档序号:1827939 发布日期:2021-11-12 浏览:30次 >En<

阅读说明:本技术 一种提升冷源安全的新型海水泵房 (Promote novel sea water pump house of cold source safety ) 是由 杨�嘉 菅佳乐 白玮 焦迪 姜佳音 李京 王芳 沙聪 于 2021-08-09 设计创作,主要内容包括:本发明涉及核电站泵房设计技术领域,具体公开了一种提升冷源安全的新型海水泵房,所述海水泵房内设有循环水过滤系统区域、循环水系统区域和重要厂用水系统区域。采用本发明所提供的新型海水泵房,通过循环水系统区域和重要厂用水系统区域共用鼓形滤网,鼓形滤网后增加旋转滤网的方式,降低了鼓形滤网的过滤精度要求,减少了循环水系统由于滤网堵塞而触发循环水泵停运的风险;当发生大规模杂物入侵时,通过重要厂用水连接流道从鼓形滤网过滤设备后取水引水接至重要厂用水取水进水流道,再经重要厂用水旋转滤网过滤,旋转滤网的过滤精度满足重要厂用水取水要求,保证了取水的安全可靠性,以上配置方式综合而有效的提升了冷源安全性。(The invention relates to the technical field of nuclear power station pump house design, and particularly discloses a novel seawater pump house for improving the safety of a cold source. By adopting the novel seawater pump room provided by the invention, the drum-shaped filter screen is shared by the circulating water system area and the important plant water system area, and the rotary filter screen is added behind the drum-shaped filter screen, so that the filtering precision requirement of the drum-shaped filter screen is reduced, and the risk that the circulating water system triggers the circulating water pump to stop running due to the blockage of the filter screen is reduced; when large-scale sundries invade, the important service water connecting flow channel is connected with the important service water taking water inlet flow channel through water taking diversion of the important service water connecting flow channel from the drum-shaped filter screen filtering device and then filtered by the important service water rotating filter screen, the filtering precision of the rotating filter screen meets the requirement of water taking of the important service water, the safety and the reliability of water taking are ensured, and the configuration mode is comprehensive and the safety of a cold source is effectively improved.)

一种提升冷源安全的新型海水泵房

技术领域

本发明属于核电站泵房设计技术领域,尤其涉及一种提升冷源安全的新型海水泵房。

背景技术

海水取水联合泵房是一个工艺设计标准高、土建设计复杂的子项,在核电厂中的地位仅次于核岛和常规岛厂房。联合泵房既向常规岛凝汽器也向核岛设备冷却水系统提供足够的冷却水,确保核电厂正常发电运行、核岛设备冷却以及事故时安全停堆,其主要功能包括:

1)为循环水系统和重要厂用水系统提高过滤后的海水,这部分功能由循环水过滤系统完成;

2)向汽轮发电机组的凝汽器和辅助冷却水系统提供必需的冷却水量,这部分功能由循环水系统完成;

3)将核岛厂房内设备冷却水系统收集的热负荷输送到最终热阱—海水,这部分功能由重要厂用水系统完成。

海水取水联合泵房内布置有上述系统的设备,主要包括:

循环水过滤系统:鼓形滤网,格栅除污机,闸门若干台,反冲洗泵若干台;

循环水系统:循环水泵若干台,包括与其配套的循环水泵润滑系统设备;

重要厂用水系统:重要厂用水泵若干台,重要厂用水旋转滤网,反冲洗泵若干台;

但是海水取水联合泵房布置的现有技术中至少存在如下问题:

核电海水取水联合泵房滨海而建,大多存在冷源致灾风险,近些年曾发生多次取水口堵塞事件,引起机组停堆或降功率运行,不仅对核电站造成巨大的经济损失,也威胁了核电机组运行的安全性,目前缺少有效提升冷源安全的海水取水联合泵房。

发明内容

针对现有技术中存在的不足,本发明的目的在于提供一种提升冷源安全的新型海水泵房,在满足规范要求、确保海水取水联合泵房各系统功能的前提下,提高泵房取水系统应对大规模杂物入侵的能力,提升冷源安全。

为实现上述目的,本发明采用的技术方案如下:

一种提升冷源安全的新型海水泵房,所述的海水泵房包括循环水过滤系统区域、循环水系统区域和重要厂用水系统区域,其中:

所述循环水过滤系统区域包括多个系列,每个所述系列沿水流方向的进水流道上依次设有粗格栅及液压抓斗清污机、进水闸门、细格栅及回转式清污机、鼓形滤网;

所述循环水系统区域包括多个循环水系列,每个所述循环水系列与每个所述系列配套,沿水流方向依次设有循环水泵和循环水泵出水管道;

所述重要厂用水系统区域内设有包括多两个以上重要厂用水系列,每个所述重要厂用水系列沿水流方向依次设有重要厂用水连接流道、重要厂用水连接池、重要厂用水旋转滤网、重要厂用水泵和重要厂用水出水管路;

所述鼓形滤网的滤后水一部分进入所述循环水泵,另一部分通过所述重要厂用水连接流道引接至所述重要厂用水连接池。

进一步,每个所述系列中,所述粗格栅及液压抓斗清污机为两台,所述进水闸门为两台,所述细格栅及回转式清污机为两台,所述鼓形滤网为一台;所述鼓形滤网的两侧各设有一条所述进水流道,每条所述进水流道上依次设置一台所述粗格栅及液压抓斗清污机、一台所述进水闸门、一台所述细格栅及回转式清污机。

进一步,每个所述循环水系列中,所述循环水泵为一台,向常规岛汽轮机组供水。

进一步,每个所述重要厂用水系列中,所述重要厂用水旋转滤网为三台,所述重要厂用水泵为两台;两台所述重要厂用水泵对应三条重要厂用水系统进水流道,每条所述重要厂用水系统进水流道上设置一台所述重要厂用水旋转滤网。

进一步,所述进水流道中的海水经过所述粗格栅及液压抓斗清污机时,由粗格栅将大于200mm的污物及海洋生物拦截住,并通过液压抓斗清污机自动提升到抓斗泄物点;经过所述细格栅及回转式清污机时,由细格栅将大于50mm的污物及海洋生物拦截住,并通过回转式清污机自动提升到泵站平台的污物槽内;通过所述鼓形滤网时,将大于5mm的污物及海洋生物拦截在所述鼓形滤网内,然后由冲洗水将其冲走。

进一步,所述重要厂用水旋转滤网将大于3.5mm的污物及海洋生物拦截在旋转滤网内,然后由冲洗水将其冲走,经过所述重要厂用水旋转滤网过滤后的海水通过所述重要厂用水泵加压后通过重要厂用水出水管路进入核岛,为设备冷却水系统提供最终热阱。

进一步,所述进水流道上还设置有加氯框,在所述进水闸门不使用时放入加氯框,通过所述加氯框加入由制氯站输送来的次氯酸钠溶液和非氧化性杀菌剂,用于机组运行时抑制海水中海生物滋生。

进一步,当发生大规模杂物入侵时,所述鼓形滤网部分堵塞,循环水系统停运,所述鼓形滤网的滤后水经所述重要厂用水旋转滤网过滤后满足重要厂用水的取水要求。

进一步,在正常运行工况下,任意一台所述重要厂用水旋转滤网所在的所述重要厂用水系统进水流道的过水能力满足系统设计需要,其他两条所述重要厂用水系统进水流道备用;在事故工况下,任意两台所述重要厂用水旋转滤网所在的两条所述重要厂用水系统进水流道过水能力满足系统设计需要,另一条所述重要厂用水系统进水流道备用。

进一步,所述重要厂用水连接池对重要厂用水进行整流,使水流在连接池中充分扩散,提高重要厂用水配水均匀性。

进一步,所述海水泵房内还设有阴极保护系统,所述阴极保护系统采用外加电流或牺牲阳极方式;所述阴极保护系统的主要设备为恒电位仪。

进一步,所述重要厂用水连接流道上设有闸门和通气孔,以使所述重要厂用水连接流道具备干式检修条件。

本发明的有益效果在于,采用本发明所提供的提升冷源安全的新型海水泵房,通过采用循环水系统区域和重要厂用水系统区域共用鼓形滤网,鼓形滤网后增加旋转滤网的方式,降低了鼓形滤网过滤精度要求,循环水过滤系统区域鼓形滤网网孔直径变大,减少了循环水系统由于滤网堵塞而触发循环水泵停运的风险。通过采用重要厂用水旋转滤网过滤精度保障了重要厂用水要求;当发生大规模杂物入侵时,鼓形滤网前后压差高触发循环水系统停运,此时的鼓形滤网的滤后水能够满足重要厂用水的取水量要求,通过设置于联合泵房内的重要厂用水连接流道将鼓形滤网的滤后水引至重要厂用水连接池,提高了重要厂用水系统的取水可靠性,进而有效提升了冷源安全性。同时,液压抓斗清污机、回转式清污机对粗格栅、细格栅清污效率较高,降低了突发的污物剧增对取水安全的影响。另外,重要厂用水连接流道上设有闸门和通气孔,以使所述重要厂用水连接流道具备干式检修条件,并保护运维人员安全,有效解决所述重要厂用水连接流道污损生物附着问题。因此,本发明所提供的提升冷源安全的新型海水泵房有效解决了循环水系统和重要厂用水系统合建与分建各自的弊端,在满足规范要求、确保海水取水联合泵房各系统功能的前提下,提高了泵房取水系统应对大规模杂物入侵的能力,有效提升了冷源安全。

附图说明

图1为本发明实施例中一种提升冷源安全的新型海水泵房的平面布置示意图。

其中,11-粗格栅及液压抓斗清污机、12-进水闸门、13-细格栅及回转式清污机、14-鼓形滤网、21-循环水泵、22-循环水泵出水管道、31-重要厂用水连接流道、32-重要厂用水连接池、33-重要厂用水旋转滤网、34-重要厂用水泵、35-重要厂用水出水管路。

具体实施方式

下面结合说明书附图与具体实施例对本发明做进一步的详细说明。

如图1所示,本发明是针对现有核电海水取水联合泵房中存在的问题,为了提高泵房取水系统应对大规模杂物入侵的能力而提出的一种提升冷源安全的新型海水泵房布置方法,该布置方法的海水取水联合泵房内主要设有循环水过滤系统区域、循环水系统区域和重要厂用水系统区域,循环水过滤系统区域内设有多个系列,每个系列沿水流方向依次设有粗格栅及液压抓斗清污机11、进水闸门12、细格栅及回转式清污机13、鼓形滤网14;循环水系统区域内设有多个循环水系列,每个循环水系列沿水流方向依次设有循环水泵21和循环水泵出水管道22;重要厂用水系统区域内设有多个重要厂用水系列,每个重要厂用水系列沿水流方向依次设有重要厂用水连接流道31、重要厂用水连接池32、重要厂用水旋转滤网33、重要厂用水泵34和重要厂用水出水管路35。

为了保证重要厂用水系统吸水的可靠性,使重要厂用水泵34可以从两台不同系列的重要厂用水旋转滤网33吸水,每台核电机组对应的重要厂用水取水系统上游连接重要厂用水连接池32,下游连接重要厂用水出水管路35两条通道。在正常运行工况下,任意一台重要厂用水旋转滤网33所在的重要厂用水系统进水流道的过水能力满足系统设计需要,其他两条所述重要厂用水系统进水流道备用。在事故工况下,任意两台所述重要厂用水旋转滤网33所在的两条所述重要厂用水系统进水流道过水能力满足系统设计需要,另一条所述重要厂用水系统进水流道备用,有效提高吸水可靠性。每两台重要厂用水泵34对应设置三条重要厂用水系统进水流道,增加了重要厂用水系统备用进水流道,容量设置为3×50%的冗余度,每条重要厂用水系统进水流道上设置一台重要厂用水旋转滤网33。

为保证过滤设备或输送海水的钢制管道不被海水腐蚀,本发明的联合泵房内还设有阴极保护系统,可以采用外加电流和牺牲阳极两种方式,视设备和管道的具体情况而定。阴极保护系统的主要设备是恒电位仪,布置在泵房中距离被保护设备较近的地方。

在实际的联合泵房布置时,为了满足规范要求,提高各系统的工作性能,还需要根据实际情况设置厂区污水系统,例如:在循环水泵间、重要厂用水泵间设置潜水排污泵,防止内部水淹。还需要合理组织联合泵房内各水泵间、鼓形滤网间的走道交通,满足逃生和检修等要求。重要厂用水连接流道上设有闸门和通气孔,以使所述重要厂用水连接流道具备干式检修条件,并保护运维人员安全,有效解决所述重要厂用水连接流道污损生物附着问题。

下面结合具体实施例对本发明进行进一步的说明。

实施例

图1示出了本实施例中一种提升冷源安全的新型海水泵房布置方法的平面布置示意图。本发明实施例是为两台核电机组设置一座联合泵房,联合泵房左侧上方为循环水过滤系统区域,左侧下方为循环水系统区域,右侧为重要厂用水系统区域。

在本实施例中,联合泵房内布置有如下设备,主要包括:

循环水过滤系统:循环水泵4台,粗格栅及液压抓斗清污机8套、鼓形滤网4套、细格栅及回转式清污机8套、鼓网反冲洗水泵4台;

循环水系统:循环水泵4台,包括与其配套的循环水泵润滑系统设备;

重要厂用水系统:重要厂用水泵4台、包括与其配套的循环水泵润滑系统设备,重要厂用水旋转滤网6套、旋转滤网反冲洗水泵4台;

阴极保护系统:恒电位仪控制机柜若干台;

污水系统:潜水排污泵若干台。

在图1中,A-A1轴线之间上部布置第一台机组的共用过滤设备,下部布置第一台机组的循环水设备,B-B1轴线之间上部布置第二台机组的共用过滤设备,下部布置第二台机机组的循环水设备,C-C1轴线之间布置两台机组的重要厂用水设备,B-B1轴线和C-C1轴线中间设有双隔离墙及伸缩缝。

在循环水过滤系统区域和循环水系统区域,每台机组设置两个循环水过滤系列和两个循环水系列,在A-A1轴线一侧沿着水流方向,每个循环水过滤系列依次布置粗格栅及液压抓斗清污机11、进水闸门12、细格栅及回转式清污机13、鼓形滤网14;每个循环水系列依次布置循环水泵21和循环水泵出水管道22,B-B1轴线布置与此完全相同。

在C-C1轴线范围内,属于重要厂用水系统区域,每个重要厂用水系列沿水流方向依次设有重要厂用水连接池32、重要厂用水旋转滤网33、重要厂用水泵34、重要厂用水出水管路35;鼓形滤网14后进水流道与重要厂用水连接池32通过重要厂用水连接流道31连接。

对于循环水过滤系统区域过滤设备,每台机组设置了4条进水流道,每两个进水流道对应一台鼓形滤网14,每条进水流道进口处设置一个粗格栅及液压抓斗清污机11及加氯框、一个进水闸门12和一个细格栅及回转式清污机13。在正常运行时,从制氯站输送来的次氯酸钠(NaClO)溶液和非氧化性杀菌剂从加氯框架加入,有效地抑制海生物滋生。为了防止设备材料腐蚀,除了必要的油漆外,分别在不同的地方采用了牺牲阳极或外加电流的阴极保护措施,保证设备的使用寿命。液压抓斗清污机、回转式清污机及鼓形滤网的运行依据所设置的具有雷达或静压传感功能的液位差自动控制及定时自动控制。液压抓斗清污机和回转式清污机对粗格栅和细格栅清污效率较高,降低了突发的污物剧增对取水安全的影响。

对于循环水系统,每台机组的两台循环水泵21对应的两条流道之间相互独立,可以保证任一台循环水泵21或与其对应的循环水过滤系统区域鼓型滤网14检修时,另一台循环水泵21能投入使用,维持主循环水系统的持续运行。

对于重要厂用水系统区域过滤设备,每台机组设置了3条进水流道,每条进水流道布置一台重要厂用水旋转滤网33,重要厂用水旋转滤网33将污物及海洋生物拦截在重要厂用水旋转滤网33内,然后由冲洗水将其冲走。

在联合泵房设置一条重要厂用水连接流道31,将循环水泵房的鼓形滤网14的滤后水引至重要厂用水连接池32。重要厂用水连接池32对重要厂用水取水进行整流,使水流在连接池中充分扩散,以提高重要厂用水配水均匀性。

泵房分包括泵区、和过滤区和检修区。泵区内起重设备为一台桥式吊车,吊车的起吊重量为55/5吨。过滤区起重设备为一台桥式吊车,吊车的起吊重量为40/5吨。泵区内最重部件为循环水泵电机,过滤区最重部件为钢闸门。车辆和设备可通过泵房一侧的通道进出泵房,检修区用于储存部件、提供设备维修场地等。

为使本发明实施例更为清楚,现将海水进入联合泵房后的流向具体说明如下:

循环水过滤系统:海水进入联合泵房进水渠道后,首先经过粗格栅及液压抓斗清污机11,由粗格栅将大于200mm的污物及海洋生物拦截住,并通过液压抓斗清污机自动提升到抓斗泄物点,;再经过细格栅及回转式清污机13,由细格栅将大于50mm的污物及海洋生物拦截住,并通过回转式清污机自动提升到泵站平台的污物槽内,;然后再通过而Ф5mm的鼓形滤网14则将大于5mm的污物及海洋生物拦截在鼓网内,然后由冲洗水将其冲走;在进水闸门12不使用时放入加氯框,用于机组运行时海水防海生物的措施。液压抓斗清污机和回转式清污机对粗格栅和细格栅清污效率较高,降低了突发的污物剧增对取水安全的影响。

循环水系统:经过鼓形滤网14过滤后的海水进入循环水泵21,经过循环水泵21加压后排入循环水出水管道22,向常规岛汽轮机组供水。

重要厂用水系统:经过鼓形滤网14过滤后的海水通过重要厂用水连接流道31引水接至重要厂用水连接池32,重要厂用水连接池32后设置重要厂用水旋转滤网33,Ф3.5mm的重要厂用水旋转滤网33则将大于3.5mm的污物及海洋生物拦截在旋转滤网内,然后由冲洗水将其冲走,经过过滤后的海水进入重要厂用水泵34,加压后通过重要厂用水出水管路35进入核岛,为设备冷却水系统提供最终热阱。重要厂用水连接流道上设有闸门和通气孔,以使重要厂用水连接流道具备干式检修条件,并保护运维人员安全,有效解决所述重要厂用水连接流道污损生物附着问题。

设置于联合泵房内的重要厂用水连接流道31有效提升了冷源安全,机组正常运行时重要厂用水连接流道31为通水状态,当发生大规模杂物入侵,鼓形滤网14前后压差高触发循环水系统停运,由于重要厂用水系统所需的取水量相较循环水系统很小,即便鼓形滤网14堵塞情况严重,仍可认为此时的鼓形滤网14滤后水能够满足重要厂用水的取水量要求,从循环水泵房鼓形滤网14滤后水引水接至重要厂用水连接流道31,发生大规模杂物入侵时仍能满足重要厂用水取水需求,提高了取水的安全可靠性。

本发明实施例在满足规范要求、确保联合泵房各系统功能的前提下,将所属设备紧凑地安装在联合泵房中,即满足了经济合理布置的要求,又提高了泵房取水系统应对大规模杂物入侵的能力,有效提升了冷源安全。本发明实施例提供的提升冷源安全的新型海水泵房布置方法有效解决了面临冷源致灾风险的海水取水联合泵房的冷源堵塞风险,为滨海核电站提升冷源安全提供了有效解决途径。

显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其同等技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

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