[发明专利]核主泵用非能动紧急注入水供应系统

说明书

技术领域：本发明涉及一种核主泵用非能动紧急注入水供应系统。

背景技术：反应堆冷却剂泵，即核主泵，其主轴密封是控制反应堆冷却剂沿主轴泄漏的装置，与反应堆冷却剂泵的安全、可靠运行密切相关，而冷却密封系统、补偿密封泄漏(高压节流泄漏和低压节流泄漏)以及润滑和冷却下导轴承(石墨轴承)这些工作都需要轴封注入水，而另一方面，由于主法兰和热屏之间空腔区的压力降低于RCP系统压力，一旦轴封注入水的丧失，会导致反应堆冷却剂从泵壳内向上流动，最终下导轴承和轴封会由于温度过高而失效，从而导致反应堆冷却剂泄漏，环境辐射污染，故在任何时候，轴封注入水的供应都必须绝对可靠。

针对此问题，在已公开的技术中提到了紧急注入水供应系统，即利用泵本身进出口压差，通过一个阀门的开启将反应堆冷却剂引入高压冷却器，高压冷却器将290度反应堆冷却剂冷却至50度以下供轴封使用，但这仍有不足，这种循环注入水的方式只能在主泵泵轴旋转的情况下才可行，却无法保证主泵在停机过程中发生注入水中断的情况下,仍有持续可靠的轴封注入水使用。

发明内容：本发明目的是践提供了一种核主泵用非能动紧急注入水供应系统，旨在补充并提高原紧急注入水供应的可靠性,从而保证在核电站发生故障工况：即主泵停机过程中轴封注入水断失时，主泵仍有紧急轴封注入水使用，本发明的技术方案为：一种核主泵用非能动紧急注入水供应系统，其特征是：由核电站化容系统RCV(6)、冷却水回路(12)、紧急注入水回路(1)高压冷却器(9)组成,紧急注入水回路(1)与泵壳(19)连接后，依次经高压冷却器(9)、旋液分离器(13)与主泵轴密封(18)连接，高压冷却器(9)的螺旋管(9.1)即管程接通紧急注入水回路(1)，高压冷却器(9)的壳程(9.2)接通冷却水回路(12)，在高压冷却器(9)法兰盖内安装射流泵装置(10)，其中射流泵装置(10)的喷嘴(10.2)连接套管(10.1)，套管(10.1)套装扩散管(10.3)，射流泵装置(10)通过连接管道与核电站化容系统RCV(6)相接，在高压冷却器(9)上的法兰盖内设有一个流道(11)，流道(11)一端通向射流泵装置(10)的套管(10.1)通孔处，流道(11)另一端通过连接管道与第二能动系统控制阀(4)连接，流道(11)与第一能动系统控制阀(3)并联，并联管路一端与高压冷却器(9)的管程(9.1)入口端连通，并联管路另一端与紧急注入水回路(1)管道连通，高压冷却器(9)的管程(9.1)出口端与旋液分离器(13)连接，旋液分离器(13)出口端与截止阀(17)相连，截止阀(17)通过紧急注入水回路(1)连接管道连接到主泵轴密封(18)处。

本发明的工作原理为：

当主泵停机过程中发生轴封注入水断失，已经无法利用泵本身进出口压差为主泵提供紧急注入水，此时本发明的非能动紧急注入水供应系统将利用射流泵装置在内外静压差的作用下将主回路高温水自发的吸入射流泵装置中，再经高压冷却器冷却，为主泵供应少量的密封注入水。

本发明的技术优点是：

1、将从泵壳(19)中抽取的紧急注入水分成两路，分别由第一能动系统控制阀(3)和第二能动系统控制阀(4)控制，从而使紧急轴封注入水供应系统由原来的一种供应状态被分为两种不同的供应状态，大大增加了紧急轴封注入水在故障工况下供应的可靠性；

2、将射流泵装置(10)内置在高压冷却器(9)的上法兰盖中，正常工况下，来自核电站化容系统RCV(6)的轴封注入水作为射流泵装置(10)工作液一直供应，并通过射流泵装置(10)流入高压冷却器(9)，再流入主泵轴密封(18)，此设计一方面简化了主泵辅助系统管路及法兰连接，拆装便利，易维护，另一方面也为轴封注入水故障工况发生时的紧急注入水供应提供非能动动力；

3、射流泵装置(10)的混合室设计成开有通孔的套管(10.1)结构，如图3所示，这样便可以根据后期实验结果，通过调整套管上通孔直径的大小来控制引射量大小以及气蚀性能；

4、在高压冷却器(9)后的紧急轴封注入水回路(1)管路上安装旋液分离器(13)，紧急轴封注入水供应期间，旋液分离器(13)将过滤掉大于5μm的大颗粒分子，使密封系统避免不必要的污染，从而延长密封系统的使用寿命，同样，可以减少污染物的成分；

5、在旋液分离器(13)后的紧急注入水回路(1)管路上安装截止阀(17)，这样，在核电站维护期间，通过截止阀(17)就可以实现对旋液分离器的清洗工作；

6、旋液分离器(13)与电动阀(14)连接，在维护工作期间，旋液分离器可以通过阀门(14)开启排出蓄水槽中的过滤物；