[实用新型]一种高温气冷堆核电站的主氦风机电机腔除湿装置

说明书

一种高温气冷堆核电站的主氦风机电机腔除湿装置，包括除湿装置本体，除湿装置本体内置强吸湿材料，位于主氦风机电机的环形腔室内部，且布置在主氦风机电机腔筒体内壁处电机腔隔热层的顶部，除湿装置本体包括在电机腔隔热层上设置的扇形槽承载体，扇形槽承载体用于放置装有除湿材料的包装盒。具有方法简单、造价低廉、除湿效果好的特点，且采用的除湿装置便于安装，既能长期在高压高速氦气流中使用，也能耐辐照，是高温气冷堆主氦风机电机腔除湿方式的最佳选择。

技术领域

本实用新型涉及核电厂内置式电机的电机腔除湿技术领域，特别涉及一种高温气冷堆核电站的主氦风机电机腔除湿装置。

背景技术

高温气冷堆采用化学惰性和热工性能好的氦气作为冷却剂，采用对放射性裂变产物束缚性能极佳的全陶瓷型包裹燃料颗粒弥散在石墨基体内的球形燃料元件，用耐高温的石墨作为慢化剂和堆芯结构材料，使堆芯出口氦气温度可达750摄氏度以上，甚至可达950摄氏度。

主氦风机是高温气冷堆核电厂关键设备，安装在一回路内部蒸汽发生器顶部，是核反应堆一回路系统唯一的能动设备，驱动反应堆冷却剂在一回路内循环，传递核反应释放的热量。在反应堆启动、正常功率运行和停堆各种工况下，主氦风机驱动足够流量的冷却剂——氦气在高温气冷堆一回路中循环。氦气流过反应堆堆芯，带走裂变热；然后流经蒸汽发生器，将热量传给二回路的水，使水转变为蒸汽，蒸汽推动汽轮发电机旋转发电；冷氦气再经主氦风机压缩后返回堆芯继续循环。其运行功率高达4500千瓦，工作温度为250℃。

主氦风机电机腔与一回路联通，其氛围与一回路相同。主氦风机采用内置式结构，其驱动电机、电磁轴承与电气贯穿件等设备位于电机腔内，工作环境较差，特别是电机腔内湿度较大时，这些电气设备的绝缘性能下降，将会导致设备损坏和人员伤亡的风险。

高温气冷堆一回路内含有大量的石墨堆内构件及石墨基体燃料球，在反应堆运行的过程中，这些石墨内的水分不断蒸发析出。同时，由于主氦风机电机腔的温度远低于一回路的温度，从石墨中析出的水分，会慢慢地在电机腔内聚集，当达到一定浓度后，就会凝结成液态水，附着在电机腔内的驱动电机、电磁轴承与电气贯穿件等设备表面，导致这些电气设备的绝缘性能下降。为避免这种情况发生，本实用新型提供了一种主氦风机电机腔除湿装置，用于控制主氦风机电机腔内的气氛湿度，确保其露点温度低于35摄氏度。

主氦风机电机腔为圆柱形筒体，主氦风机安装就位后，筒体与电机外壳之间的间隙大致为圆环形，空间十分狭窄。电机腔内为7MPa、65℃的氦气，这部分氦气受到主氦风机驱动电机辅助叶轮的驱动，在电机腔内循环流动。由于电机腔与一回路联通，这部分氦气存在一定的放射性。同时，受制于一回路压力边界完整性限制，主氦风机除湿装置至少需要在堆内使用2年以上，在反应堆大修时才能取出。因此，主氦风机电机腔除湿装置需要同时具备吸湿性能良好、抗高压高速氦气冲刷、耐辐照、便于安装且能长期使用等特性。

国内大型电机普遍采用的除湿技术均为在电机内加装电加热器，在电机处于停运状态时，投运电加热器，以确保电机内的湿度达到要求，电机开始运行之前必须先停运电加热器，否则电机绕组将会超温，导致电机损坏。

由于主氦风机在运行期间，其电机腔仍是一回路压力边界内温度的最低点，因此仍需进行除湿，国内目前尚无满足以上所有特性要求的除湿方法。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种高温气冷堆核电站的主氦风机电机腔除湿装置，具有方法简单、造价低廉、除湿效果好的特点，且采用的除湿装置便于安装，既能长期在高压高速氦气流中使用，也能耐辐照，是高温气冷堆主氦风机电机腔除湿方式的最佳选择。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：