[发明专利]一种主泵径向止推轴承冷却润滑回路的稳压系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种主泵径向止推轴承冷却润滑回路的稳压系统，特别是涉及一种避免了空化对主泵径向止推轴承轴瓦的磨损，保证了机组重大设备安全、核安全以及实施长周期换料的可行性的主泵径向止推轴承冷却润滑回路的稳压系统。

背景技术

核电站主泵是反应堆一回路系统的重要设备，通过主泵驱动反应堆冷却剂强制循环导出反应堆堆芯释热。在主泵的顶部设计有飞轮，在主泵失去动力电源时，由飞轮带动主泵水力部件惰转，通过足够的惰转时间，保证堆芯释热的带出并建立稳定的自然循环流量，保证堆芯的最终冷却。因此主泵的惰转时间非常重要。用于保证主泵转动部件轴向定位和承载的止推轴承出现问题可能会造成惰转时间不足和卡轴事故，严重时可能导致反应堆堆芯损坏。

主泵径向止推轴承的润滑一般采用油润滑，但采用油润滑的主泵给防火带来很大问题，因此世界各国倾向于研究采用水进行润滑。俄罗斯在田湾核电站1391型主泵设计采用了水润滑的方案，这是俄罗斯在VVER-1000堆型上首次采用，对大型商用堆在世界上也是首次使用。俄罗斯对主泵径向止推轴承水润滑设计做了一定的验证试验，但试验的时间尚不充足，田湾核电站主泵水润滑止推轴承可以认为是原型设计。后续的运行实践证明：原型设计存在先天性的不足，不仅影响了电站的正常生产，甚至会威胁到机组的安全。田湾核电站从调试至今，多次发生主泵径向止推轴承回路的相关缺陷：

2006年2月9日田湾核电站1号机组在进行自然循环试验后恢复3号主泵运行时，主泵启动失败，导致主泵电机烧毁。直接原因为主泵止推轴承轴瓦损坏导致电机堵转所致。直接导致：88万美元直接损失、50天小修工期损失，调试期被进一步延后。

后续，进行了一系列主泵实体、保护、监视等相关的改造。然而，问题并没有结束...

径向止推轴承后续发生了一系列相关事件：

2006年6月12日1号机组2号主泵惰转时间异常事件原因同样为主泵止推轴承轴瓦损坏所致；

2008年3月5日1号机组1号主泵止推轴承上幅面板损坏；

2009年9月2号机组4号主泵释热率超过5%停机小修，工期202小时；

2009年10月31日1号机组主变A相保护停堆期间释热率偏高的2、3号主泵惰转时间不合格；

2010年4月2号机组1号主泵释热率超过5%停机小修，工期149小时；

2010年12月2号机组3号、4号主泵释热率超过5%，停机小修，工期293小时。

主泵径向止推轴承存在的问题已经严重影响机组的安全性及经济效益，导致机组即使实施18个月长周期换料，中间还会因主泵径向止推轴承缺陷导致小修，机组能力因子很难提高。

因此亟需提供一种新型的主泵径向止推轴承冷却润滑回路的稳压系统。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种避免了空化对主泵径向止推轴承轴瓦的磨损，保证了机组重大设备安全、核安全以及实施长周期换料的可行性的主泵径向止推轴承冷却润滑回路的稳压系统。

为解决上述技术问题，本发明一种主泵径向止推轴承冷却润滑回路的稳压系统，包括氮气供应系统、除盐水供应系统、与氮气供应系统连接的稳压罐、与稳压罐底部连接的稳压罐接入阀、与除盐水供应系统连接的除盐水供应泵、与除盐水供应泵连接的节流件、分别与节流件和稳压罐接入阀连接的逆止阀、分别与逆止阀和稳压罐接入阀连接的头箱、以及与头箱顶部连接的头箱溢流阀；主泵径向止推轴承冷却润滑回路与头箱底部连接。

稳压罐下部设有疏水管线、疏水管线上设有平衡管线、平衡管线另一端分别连接有与大气连通的排气管线和与氮气供应系统连接的氮气供应管线、稳压罐的顶部设有与平衡管线连接的进气排气管线；疏水管线出口与平衡管线之间的疏水管线上设有疏水阀；进气排气管线与疏水管线之间的平衡管线上设有平衡阀；氮气供应管线上设有第一隔离阀和第二隔离阀；排气管线上设有第一排气隔离阀和第二排气隔离阀。

稳压罐总容量为100L，最高工作压力为0.65MPa，最高工作温度为80℃。

本发明通过专门试验进行测试，在除盐水供应系统向核岛设备冷却水头箱及凝汽器大流量补水工况下，稳压罐对系统的压力缓冲能力。此时除盐水供应系统压力突降(见图3)，而稳压罐压力与液位（见图4、5）缓慢下降，主泵径向止推轴承腔室压力（见图6）也缓慢下降。图3、4、5、6表明新增稳压回路满足设计功能，具备一定的压力缓冲能力，能克服除盐水供应系统压力波动的影响，系统工作稳定。

附图说明