[發明專利]反應堆冷卻劑泵全廠斷電事故工況試驗系統

在審

• 申請號: 201911325304.4
• 申請日: 2019-12-20
• 公開（公告）號: CN111306075A
• 公開（公告）日: 2020-06-19
• 發明（設計）人: 劉祥松;王澤宇;楊曉峰;孫偉博;蔡龍;高玉爽;吳景鑫;王增艷;王宇茁;魏新宇;佟銘遠;霍澤宇;劉慧昌;高深
• 申請（專利權）人: 哈爾濱電氣動力裝備有限公司
• 主分類號: F04D15/00
• 分類號: F04D15/00;F04D29/58
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及一種反應堆冷卻劑泵全廠斷電事故工況試驗系統，驅動電機1位于試驗裝置2上，驅動電機1通過聯軸器與試驗裝置2的試驗轉子連接，三級流體動壓密封10由三級結構相同并串聯在一起的水潤滑流體動壓機械密封10組成，動環安裝在轉子上，靜環安裝在導環上，三級流體動壓密封10采用圓柱銷安裝到試驗裝置2內腔，高壓冷卻器系統8通過注入水管線與試驗裝置2連接。本發明完全模擬核電站全廠斷電工況，三級流體動壓機械密封獨立承受高溫、高壓的一回路冷卻水的沖擊，能夠驗證靜密封耐久性，保證了試驗結論的可信度。

技術領域：

本發明涉及反應堆冷卻劑泵全廠斷電事故工況試驗系統。

背景技術：

目前反應堆冷卻劑泵密封試驗僅進行單級密封性能出廠試驗，整個試驗回路系統采用高壓、室溫設計，通過調節柱塞泵控制系統壓力、注入水流量，沒有注入水加熱系統，試驗裝置(2)是用于安裝密封系統的機械組件，試驗裝置(2)能測試完整的反應堆冷卻劑泵軸密封系統，腔體僅能安裝一級機械密封進行功能性試驗。在全廠斷電事故工況下，要求主泵機械密封在72小時內保持結構完整性，并不會產生冷卻劑的泄漏，因此目前的試驗裝置不滿足核電設計新的技術要求，機組在役之前無法驗證三級密封在高溫、高壓工況完整性要求、靜密封的耐高溫要求。

發明內容：

本發明的目的是公開一種可靠性高、維護成本低、便于使用的反應堆冷卻劑泵全廠斷電事故工況試驗系統。本發明的技術方案是：一種反應堆冷卻劑泵全廠斷電事故工況試驗系統，其特征是：驅動電機 (1)位于試驗裝置(2)上，驅動電機(1)通過聯軸器與試驗裝置 (2)的試驗轉子連接，三級流體動壓密封(10)由三級結構相同并串聯在一起的水潤滑流體動壓機械密封(10)組成，動環安裝在轉子上，靜環安裝在導環上，三級流體動壓密封(10)采用圓柱銷安裝到試驗裝置(2)內腔，高壓冷卻器系統(8)通過注入水管線與試驗裝置(2)連接，電加熱器系統(3)通過注入水管線與試驗裝置(2) 連接組成試驗系統的一次側回路(11)，過濾裝置(6)為獨立裝置，通過管路與法蘭連接在儲水系統(4)回路上，組成試驗裝置的供水系統，低溫冷卻器(7)與試驗裝置的泄漏管線(12)相連組成二次回路，冷卻水箱(5)通過管線與儲水系統(4)連接，組成冷卻回路；電機軸承冷卻管通過冷卻水管線(13)與儲水系統(4)組成閉合冷卻回路；軸承供油系統(9)通過供油管線(14)與電機軸承室相連，組成軸承供油回路。

本發明工作原理：

試驗裝置是用于安裝密封系統的機械組件。試驗裝置能測試完整的反應堆冷卻劑泵軸密封系統，該系統包括三級流體動壓機械密封系統、泄漏系統和停車密封系統。試驗裝置配有去離子水設備，經過處理的試驗用水儲存在儲水罐中，以供試驗使用。儲水罐中的試驗介質經過過濾器后進入待測密封系統。試驗裝置有兩個獨立的注水回路，即冷水和熱水回路。冷水回路直接連接到測試裝置。熱水回路分兩步加熱，首先，熱交換器利用試驗裝置泄漏系統的熱水預熱試驗用水，然后通過熱交換器和待測密封系統之間的電加熱器將試驗用水加熱到所需溫度。試驗用水通過待測密封系統(泄漏管路，平衡密封泄漏，加壓旁路和低壓密封泄漏)回到儲水罐，泄漏管路和加壓旁路中的熱水必須冷卻后再回到儲水罐，首先通過預熱試驗用水的熱交換器冷卻，然后通過另一個熱交換器利用自來水進行冷卻，第二個熱交換器可以將蒸汽冷卻到液態水。通過供油系統潤滑待測密封系統上部的滾動軸承。儲水罐中內置一個熱交換器，該熱交換器持續供應冷卻水，保證儲水罐中的水溫恒定，冷卻能力依靠調節冷卻水量實現。通過氮氣壓力供應來關閉停車密封系統。操作和控制試驗裝置所需的全部電氣設備都位于四個控制柜中，可以在試驗運行期間收集、記錄、分析和顯示數據。

本發明的有益效果是：

(1)目前常規的密封試驗裝置不具備熱工況條件，本發明增加了加熱裝置，以及溫度控制裝置，完全模擬核電站全廠斷電工況，三級流體動壓機械密封獨立承受高溫、高壓的一回路冷卻水的沖擊。

(2)該發明設置的溫度控制裝置，能夠保證系統在72h或更長時間保持高溫、高壓工況，能夠驗證靜密封耐久性，保證了試驗結論的可信度。