本發(fā)明涉及核電站技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種核電站強制循環(huán)泵的密封系統(tǒng)及運行方法。

背景技術(shù)：

在核電站發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，核能發(fā)電的主要原理是利用核裂變所釋放出的大量熱能對水進行加熱，然后利用形成的蒸汽推動汽輪發(fā)電機進行發(fā)電，將熱能轉(zhuǎn)化成電能的過程，核電站在運行的過程中會產(chǎn)生部分放射性廢液，其中含有對環(huán)境、人體不利的放射性廢物，需要進行無害化處理，放射性廢液處理系統(tǒng)所使用的循環(huán)泵為帶有密封水結(jié)構(gòu)的強制循環(huán)泵，在強制循環(huán)泵在運行期間，需要持續(xù)的通過密封水罐為其提供循環(huán)密封水，對該泵的機封進行潤滑和冷卻。

現(xiàn)有的密封水運行方式是，在強制循環(huán)泵啟動前，使用7bar.g核島除鹽水(簡稱SED)對密封水罐進充水至2/3高度后，再使用核島壓縮空氣(簡稱SAT)對頂部剩余1/3空間進行加壓覆蓋，為密封水提供8bar.g左右的密封壓力，其中核島除鹽水連續(xù)供應(yīng)，壓縮空氣供氣加壓覆蓋后即關(guān)閉。由于壓縮空氣運行壓力高于核島除鹽水的壓力以及壓縮空氣容易出現(xiàn)泄漏的問題，導(dǎo)致設(shè)計及運行方式有以下兩個故障模式：

(1)壓縮空氣持續(xù)進入密封水罐：在壓縮空氣上游管線隔離不嚴(yán)時，由于壓縮空氣運行壓力高于核島除鹽水的壓力，容易導(dǎo)致壓縮空氣緩慢持續(xù)進入密封水罐內(nèi)，壓力較高的壓縮空氣迫使密封水罐的水位逐漸降低。如果未及時干預(yù)會導(dǎo)致強制循環(huán)泵的機封失去冷卻和潤滑，發(fā)生干磨最終燒毀，壓縮空氣通過破損的機封進入放射性廢液處理系統(tǒng)的蒸發(fā)單元導(dǎo)致超壓事件；2001年大亞灣核電站的放射性廢液強制循環(huán)泵的密封水罐因為壓縮空氣進入導(dǎo)致強制循環(huán)泵燒毀，運行人員及時發(fā)現(xiàn)避免事件進一步擴展；2013年嶺澳一期核電站的放射性廢液強制循環(huán)泵的密封水罐因為壓縮空氣內(nèi)漏導(dǎo)致該泵機封燒毀，但由于干預(yù)不及時導(dǎo)致嶺澳一期放射性廢液蒸發(fā)單元因超壓導(dǎo)致泄漏，對控制區(qū)內(nèi)的房間和設(shè)備產(chǎn)生較大的污染；

(2)壓縮空氣泄漏：和上一個故障模式屬于兩個極端，在壓縮空氣上游管線完全隔離的情況下，如果出現(xiàn)壓縮空氣泄漏的現(xiàn)象，密封水罐的水位會越來越高直至滿罐。這時由于密封水罐并非絕對密封以及壓縮空氣會少量溶解進密封水隨著密封水的流出而泄漏，隨著微小泄漏導(dǎo)致壓縮空氣越來越少，密封水罐內(nèi)的水位也越來越高，最終成為水實體后密封水失去緩沖，隨著溫度的升高，密封水壓力迅速升高，影響機封的可靠性。在2010年前，大亞灣核電站的強制循環(huán)泵因為密封水壓力過高導(dǎo)致機封故障而頻繁維修。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，提供一種核電站強制循環(huán)泵的密封系統(tǒng)及運行方法。

本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)該目的：

核電站強制循環(huán)泵的密封系統(tǒng)，包括強制循環(huán)泵，還包括用于對該強制循環(huán)泵進行密封的密封水結(jié)構(gòu)，還包括密封水罐，所述密封水罐的底部分別通過供水管、回水管與所述密封水結(jié)構(gòu)連接，密封水罐通過供水管、回水管與所述密封水結(jié)構(gòu)構(gòu)成一密封循環(huán)回路，所述密封水罐的頂部設(shè)置有排水管，所述排水管上設(shè)置有常開閥門。

作為優(yōu)選的，所述常開閥門包括串聯(lián)設(shè)置在排水管上的第一球閥、第二球閥。

其中，所述排水管的末端連接軟管，并延伸至設(shè)置于強制循環(huán)泵下方的接水盤。

其中，還包括用于為密封水罐注入除鹽水的除鹽水管道。

其中，所述除鹽水管道與供水管連通。

其中，所述除鹽水管道上設(shè)置有截止閥和逆止閥。

其中，所述密封水罐的頂部還設(shè)置用于為密封水罐注入壓縮空氣的供氣管，該供氣管與核島壓縮空氣管可拆卸連接。

其中，所述供氣管上設(shè)置有截止閥和逆止閥，供氣管與核島壓縮空氣管的端部分別設(shè)置有配對的快速接頭。

一種核電站強制循環(huán)泵的密封系統(tǒng)的運行方法，包括以下步驟：

1)打開除鹽水管道上的截止閥向密封水罐內(nèi)注水，同時打開密封水罐頂部的常開閥門進行充水排氣；

2)待排氣結(jié)束后，微調(diào)頂部的常開閥門，使之排水流量達到1～2滴/秒狀態(tài)，此時密封水罐的壓力與核島除鹽水管道壓力一致，保持7bar.g；

3)待密封水壓力穩(wěn)定后，啟動強制循環(huán)泵至正常運行。

進一步的，在某些特殊情況下，如核島除鹽水管道上游需要隔離維修，核島除鹽水無法提供密封水壓力時，還包括以下步驟：

4)關(guān)閉密封水罐頂部的常開閥門以及核島除鹽水管道上的截止閥后，連接壓縮空氣管的軟管，打開頂部壓縮空氣供氣管的閥門，待壓力穩(wěn)定后關(guān)閉壓縮空氣供氣管的閥門，此時密封水罐的壓力由壓縮空氣提供。

相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的有益效果為：

本發(fā)明的核電站強制循環(huán)泵的密封系統(tǒng)，包括強制循環(huán)泵，還包括用于對該強制循環(huán)泵進行密封的密封水結(jié)構(gòu)，還包括密封水罐，所述密封水罐的底部分別通過供水管、回水管與所述密封水結(jié)構(gòu)連接，密封水罐通過供水管、回水管與所述密封水結(jié)構(gòu)構(gòu)成一密封循環(huán)回路，所述密封水罐的頂部設(shè)置有排水管，所述排水管上設(shè)置有常開閥門，在使用的過程中密封水罐內(nèi)部充滿除鹽水，不需要利用壓縮空氣進行密封，避免了因為壓縮空氣持續(xù)注入或持續(xù)泄漏而導(dǎo)致的密封水罐內(nèi)部壓力變動，密封水罐不會出現(xiàn)水位逐漸降低或水壓迅速升高的問題，極大的提高了設(shè)備運行穩(wěn)定性及可靠性，具有顯著的經(jīng)濟效益和環(huán)境效益。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的核電站強制循環(huán)泵的密封系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1-強制循環(huán)泵，2-密封水結(jié)構(gòu)，3-密封水罐，4-供水管，5-回水管，6-排水管，7-第一球閥，8-第二球閥，9-除鹽水管道，10-截止閥，11-逆止閥，12-供氣管，13-核島壓縮空氣管，14-快速接頭。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖及具體實施例對本發(fā)明進行詳細(xì)描述。

實施例1。

如圖1所示，本實施例提供一種核電站強制循環(huán)泵的密封系統(tǒng)，包括強制循環(huán)泵1，還包括用于對該強制循環(huán)泵1進行密封的密封水結(jié)構(gòu)2，還包括密封水罐3，所述密封水罐3的底部分別通過供水管4、回水管5與所述密封水結(jié)構(gòu)2連接，密封水罐3通過供水管4、回水管5與所述密封水結(jié)構(gòu)2構(gòu)成一密封循環(huán)回路，所述密封水罐3的頂部設(shè)置有排水管6，所述排水管6上設(shè)置有常開閥門，在使用的過程中密封水罐3內(nèi)部充滿除鹽水，不需要利用壓縮空氣進行密封，避免了因為壓縮空氣持續(xù)注入或持續(xù)泄漏而導(dǎo)致的密封水罐3內(nèi)部壓力變動，密封水罐3不會出現(xiàn)水位逐漸降低或水壓迅速升高的問題，極大的提高了設(shè)備運行穩(wěn)定性及可靠性，具有顯著的經(jīng)濟效益和環(huán)境效益。

作為優(yōu)選的，所述常開閥門包括串聯(lián)設(shè)置在排水管6上的第一球閥7、第二球閥8，兩個球閥串聯(lián)，逐級減壓，保證設(shè)備運行的可靠性。

其中，所述排水管6的末端連接軟管，并延伸至設(shè)置于強制循環(huán)泵1下方的接水盤，防止對周圍環(huán)境造成污染。

其中，還包括用于為密封水罐3注入除鹽水的除鹽水管道9，所述除鹽水管道9與除鹽水管網(wǎng)連接，運行過程中持續(xù)不斷的向密封水罐3內(nèi)部注入除鹽水。

其中，所述除鹽水管道9與供水管4連通，除鹽水管網(wǎng)中的除鹽水通過除鹽水管道9向密封水罐3內(nèi)注水的同時，向供水管4、回水管5以及密封水結(jié)構(gòu)2的循環(huán)回路內(nèi)注入除鹽水。

其中，所述除鹽水管道9上設(shè)置有截止閥10和逆止閥11，便于對注水速度及后續(xù)壓力進行控制，當(dāng)除鹽水管網(wǎng)需要檢修時，需通過截止閥10隔斷向密封水罐3內(nèi)注水。

其中，所述密封水罐3的頂部還設(shè)置用于為密封水罐3注入壓縮空氣的供氣管12，該供氣管12與核島壓縮空氣管13可拆卸連接。當(dāng)核島除鹽水水不能提供密封水壓力時，通過連接供氣管12恢復(fù)壓縮空氣加壓的模式。

其中，所述供氣管12上設(shè)置有截止閥10和逆止閥11，供氣管12與核島壓縮空氣管13的端部分別設(shè)置有配對的快速接頭14，在正常使用情況下，該快速接頭14斷開；當(dāng)除鹽水管網(wǎng)需要檢修，核島除鹽水水不能提供密封水壓力時，通過快速接頭14連接供氣管12和核島壓縮空氣管13。

實施例2。

本實施例提供一種核電站強制循環(huán)泵的密封系統(tǒng)的運行方法，包括以下步驟：

1)打開除鹽水管道9上的截止閥10向密封水罐3內(nèi)注水，同時打開密封水罐3頂部的常開閥門進行充水排氣；

2)待排氣結(jié)束后，微調(diào)頂部的常開閥門，使之排水流量達到1～2滴/秒狀態(tài)，此時密封水罐3的壓力與核島除鹽水管道9壓力一致，保持7bar.g；

3)待密封水壓力穩(wěn)定后，啟動強制循環(huán)泵1至正常運行。

進一步的，在某些特殊情況下，如核島除鹽水管道9上游需要隔離維修，核島除鹽水無法提供密封水壓力時，還包括以下步驟：

4)關(guān)閉密封水罐3頂部的常開閥門以及核島除鹽水管道9上的截止閥10后，連接壓縮空氣管的軟管，打開頂部壓縮空氣供氣管12的閥門，待壓力穩(wěn)定后關(guān)閉壓縮空氣供氣管12的閥門，此時密封水罐3的壓力由壓縮空氣提供。

以上所述實施例僅表達了本發(fā)明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。因此，本發(fā)明專利的保護范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。