[发明专利]一种高温气冷堆氦风机平衡密封主供气系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种密封用主供气系统，具体涉及一种高温气冷堆氦风机平衡密封主供气系统。

背景技术

高温气冷堆是第四代核反应堆的一种，堆芯出口温度高达850~1000摄氏度，采用氦气作为冷却剂。高温气冷堆具有热效率高、燃耗转换比高，本质安全等优点，是我国重点发展的第四代先进核能系统技术之一。高温气冷堆一回路系统中，用于驱动冷却剂在系统内循环流动的风机称为主风机。主风机是气冷堆的“心脏”部件，是保障核电运转安全，控制冷却介质循环的关键部件。

高温气冷堆主风机由蜗壳、叶轮、驱动电机、支撑系统、密封系统和风机壳体组成。由于主风机驱动的冷却介质（氦气）带有辐射性，因此为了避免带有放射性的氦气泄漏，主风机中要实施对带放射性的氦气的密封。目前，主风机主要有两种结构：一种是轴封式结构——即在叶轮和电机之间安装轴封系统，另一种是屏蔽电机结构——将驱动电机置于密封金属筒体内，使之被屏蔽套屏蔽起来。

高温气冷堆核电站的一回路冷却剂循环风机在采用机械密封作为轴封的时候，正常运转时高压氦气在轴封处产生轴向力，需要设计平衡密封以平衡该轴向力。气冷堆的工作压力约为7MPa，在轴封处产生约23t的轴向力，单纯使用推力轴承难以平衡如此大的轴向力，必须在风机中设计平衡密封，通入高压气体，在轴向产生相反方向的力以平衡轴向力。

为此发明了气冷堆主风机平衡密封主供气系统，在风机正常运转时，自动跟踪轴封处气体压强，产生相应的相反轴向力，以平衡轴封处的轴向力。为确保和实现平衡密封安全可靠的工作，需要相应的密封供气主系统。

发明内容

为了实现上述的平衡密封功能，本发明的目的在于提供一种高温气冷堆氦风机平衡密封主供气系统，系统采用压强控制，并通过冗余配置来满足核电系统高可靠性的要求，具有控制精度高，设备运行可靠的特点。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种高温气冷堆氦风机平衡密封主供气系统，采用压力控制，包括供气线路、压力调节线路以及压力流量监测线路，供气线路与压力调节线路相连接，压力调节线路为桥式网络结构，压力调节线路与压力流量监控线路相连接，压力流量监控线路采用三套异构冗余压力与流量传感器进行监控。

所述的供气线路包括主供气线路I、第一冗余供气线路II和第二冗余供气线路III。

主供气线路I包括第一粗过滤器101，第一粗过滤器101的输出通过第一空压机102和第一精过滤器103的输入连接，第一精过滤器103的输出分两路，一路经第一电磁截止阀104连接至第一保压气罐105的输入管，另一路经过第一常闭电磁截止阀124连接至第二保压气罐205的输入管，第一保压气罐105上设置有第一安全阀106和第一气压表107，第二保压气罐205上设有第二安全阀206和第二气压表207，第一保压气罐105和第二保压气罐205的输出进入压力调节线路；

第一冗余供气线路II包括第二粗过滤器201，第二粗过滤器201通过第二空压机202和第二精过滤器203的输入连接，第二精过滤器203的输出分两路，一路经第二电磁截止阀204连接至第一保压气罐105的输入管，另一路经过第二常闭电磁截止阀224和第二保压气罐205的输入管连接；

第二冗余供气线路III包括第三粗过滤器301，第三粗过滤器301通过第三空压机302和第三精过滤器303的输入连接，第三精过滤器303的输出分两路，一路经第三电磁截止阀304连接至第一保压气罐105的输入管，另一路经过第三常闭电磁截止阀324连接至和第二保压气罐205的输入管。

所述的压力调节线路为：

第一保压气罐105输出端与第四电磁截止阀108的输入连接，第四电磁截止阀108输出与第一它励压力调节阀109的输入连接，第一它励压力调节阀109的输出与第一空气干燥器110的输入连接，第一空气干燥器110的输出与第六电磁截止阀111的输入连接，第六电磁截止阀111的输出和第一单向阀212的输入连接；

第二保压气罐205输出与第五电磁截止阀208的输入连接，第五电磁截止阀208输出与第二它励压力调节阀209的输入连接，第二它励压力调节阀209的输出与第二空气干燥器210的输入连接，第二空气干燥器210的输出与第四常闭电磁截止阀211的输入连接，第四常闭电磁截止阀211的输出与第一单向阀212的输入连接；