[實用新型]一種高溫氣冷堆核電站的主氦風機電機腔除濕裝置

有效

• 申請號: 201922170429.6
• 申請日: 2019-12-06
• 公開（公告）號: CN210724413U
• 公開（公告）日: 2020-06-09
• 發明（設計）人: 嚴義杰;楊鐸;李海泉;聶文波
• 申請（專利權）人: 華能山東石島灣核電有限公司;華能集團技術創新中心有限公司
• 主分類號: H02K5/10
• 分類號: H02K5/10;B01D53/26
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 王晶

一種高溫氣冷堆核電站的主氦風機電機腔除濕裝置，包括除濕裝置本體，除濕裝置本體內置強吸濕材料，位于主氦風機電機的環形腔室內部，且布置在主氦風機電機腔筒體內壁處電機腔隔熱層的頂部，除濕裝置本體包括在電機腔隔熱層上設置的扇形槽承載體，扇形槽承載體用于放置裝有除濕材料的包裝盒。具有方法簡單、造價低廉、除濕效果好的特點，且采用的除濕裝置便于安裝，既能長期在高壓高速氦氣流中使用，也能耐輻照，是高溫氣冷堆主氦風機電機腔除濕方式的最佳選擇。

技術領域

本實用新型涉及核電廠內置式電機的電機腔除濕技術領域，特別涉及一種高溫氣冷堆核電站的主氦風機電機腔除濕裝置。

背景技術

高溫氣冷堆采用化學惰性和熱工性能好的氦氣作為冷卻劑，采用對放射性裂變產物束縛性能極佳的全陶瓷型包裹燃料顆粒彌散在石墨基體內的球形燃料元件，用耐高溫的石墨作為慢化劑和堆芯結構材料，使堆芯出口氦氣溫度可達750攝氏度以上，甚至可達950攝氏度。

主氦風機是高溫氣冷堆核電廠關鍵設備，安裝在一回路內部蒸汽發生器頂部，是核反應堆一回路系統唯一的能動設備，驅動反應堆冷卻劑在一回路內循環，傳遞核反應釋放的熱量。在反應堆啟動、正常功率運行和停堆各種工況下，主氦風機驅動足夠流量的冷卻劑——氦氣在高溫氣冷堆一回路中循環。氦氣流過反應堆堆芯，帶走裂變熱；然后流經蒸汽發生器，將熱量傳給二回路的水，使水轉變為蒸汽，蒸汽推動汽輪發電機旋轉發電；冷氦氣再經主氦風機壓縮后返回堆芯繼續循環。其運行功率高達4500千瓦，工作溫度為250℃。

主氦風機電機腔與一回路聯通，其氛圍與一回路相同。主氦風機采用內置式結構，其驅動電機、電磁軸承與電氣貫穿件等設備位于電機腔內，工作環境較差，特別是電機腔內濕度較大時，這些電氣設備的絕緣性能下降，將會導致設備損壞和人員傷亡的風險。

高溫氣冷堆一回路內含有大量的石墨堆內構件及石墨基體燃料球，在反應堆運行的過程中，這些石墨內的水分不斷蒸發析出。同時，由于主氦風機電機腔的溫度遠低于一回路的溫度，從石墨中析出的水分，會慢慢地在電機腔內聚集，當達到一定濃度后，就會凝結成液態水，附著在電機腔內的驅動電機、電磁軸承與電氣貫穿件等設備表面，導致這些電氣設備的絕緣性能下降。為避免這種情況發生，本實用新型提供了一種主氦風機電機腔除濕裝置，用于控制主氦風機電機腔內的氣氛濕度，確保其露點溫度低于35攝氏度。

主氦風機電機腔為圓柱形筒體，主氦風機安裝就位后，筒體與電機外殼之間的間隙大致為圓環形，空間十分狹窄。電機腔內為7MPa、65℃的氦氣，這部分氦氣受到主氦風機驅動電機輔助葉輪的驅動，在電機腔內循環流動。由于電機腔與一回路聯通，這部分氦氣存在一定的放射性。同時，受制于一回路壓力邊界完整性限制，主氦風機除濕裝置至少需要在堆內使用2年以上，在反應堆大修時才能取出。因此，主氦風機電機腔除濕裝置需要同時具備吸濕性能良好、抗高壓高速氦氣沖刷、耐輻照、便于安裝且能長期使用等特性。

國內大型電機普遍采用的除濕技術均為在電機內加裝電加熱器，在電機處于停運狀態時，投運電加熱器，以確保電機內的濕度達到要求，電機開始運行之前必須先停運電加熱器，否則電機繞組將會超溫，導致電機損壞。

由于主氦風機在運行期間，其電機腔仍是一回路壓力邊界內溫度的最低點，因此仍需進行除濕，國內目前尚無滿足以上所有特性要求的除濕方法。

發明內容

為了克服上述現有技術的不足，本實用新型的目的在于提供一種高溫氣冷堆核電站的主氦風機電機腔除濕裝置，具有方法簡單、造價低廉、除濕效果好的特點，且采用的除濕裝置便于安裝，既能長期在高壓高速氦氣流中使用，也能耐輻照，是高溫氣冷堆主氦風機電機腔除濕方式的最佳選擇。

為了實現上述目的，本實用新型采用的技術方案是：