核電站設(shè)備冷卻水系統(tǒng)溫度自調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種核電站設(shè)備冷卻水系統(tǒng)溫度自調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)，其包括RRI/SEC換熱器和與換熱器RRI側(cè)并聯(lián)的旁通支路，RRI/SEC換熱器下游設(shè)有壓差控制閥。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型核電站設(shè)備冷卻水系統(tǒng)溫度自調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)通過在RRI/SEC換熱器的下游設(shè)置壓差控制閥，確保了旁通支路的自動調(diào)節(jié)對并聯(lián)回路總壓差的影響幾乎可以忽略，從而使得系統(tǒng)總流量幾乎不發(fā)生變化，有效避免了出現(xiàn)下游流量分配變化的問題。
【專利說明】核電站設(shè)備冷卻水系統(tǒng)溫度自調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及壓水堆核電站冷卻水系統(tǒng)的設(shè)計，更具體地說，本實(shí)用新型涉及一種核電站設(shè)備冷卻水系統(tǒng)溫度自調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]二代及二代加壓水堆核電站，要求設(shè)備冷卻水系統(tǒng)(RRI, Component CoolingWater System)和重要廠用水系統(tǒng)(SEC, Essential Service Water System)的總體設(shè)計能夠包絡(luò)國內(nèi)南北較大緯度范圍內(nèi)的潛在廠址條件，即熱阱(大海、江河、大氣)溫度設(shè)計需要考慮范圍為-2.5?33.5°C。在設(shè)計過程中，主要需要應(yīng)對寒冷氣候條件，因此，對廠址在極端氣候條件下可能導(dǎo)致的海水溫度進(jìn)行區(qū)分和定義:1)低溫廠址:是指歷史極端寒冷條件下，海水溫度< 0°C的地區(qū)，此類廠址通常出現(xiàn)在國內(nèi)長江以北地區(qū)；2)中溫廠址:是指歷史極端寒冷條件下，海水溫度滿足(TC〈海水溫度< 15°C的地區(qū)，此類廠址通常出現(xiàn)在國內(nèi)長江以南、珠江以北；3)高溫廠址:是指歷史極端寒冷條件下，海水溫度也不低于15°C的地區(qū)，此類廠址通常出現(xiàn)在國內(nèi)珠江以南地區(qū)。也就是說，選擇15°C作為高、中溫廠址分界溫度，以及0°C作為中、低溫廠址的分界溫度，每一廠址的具體溫度以當(dāng)?shù)貧v年海洋觀測站數(shù)據(jù)為準(zhǔn)。
[0003]對于不發(fā)生冰凍現(xiàn)象的中溫廠址，當(dāng)熱阱溫度較低時，RRI系統(tǒng)的換熱能力將持續(xù)加強(qiáng)，以致低溫冷卻水影響到部分核島用戶的安全穩(wěn)定運(yùn)行；尤其是某些暖通系統(tǒng)，其冷水機(jī)組在低溫下，冷凝器壓差無法建立，將可能導(dǎo)致冷水機(jī)組跳機(jī)，最終影響機(jī)組的安全穩(wěn)定運(yùn)行。
[0004]為了滿足下游用戶要求，現(xiàn)有部分中溫廠址的RRI系統(tǒng)采用換熱器旁通方案:請參閱圖1，通過在RRI系統(tǒng)每個系列并聯(lián)的RRI/SEC換熱器10的RRI側(cè)增設(shè)旁通管線12形成旁通支路，旁通管線12上設(shè)置電動隔離閥14和電動調(diào)節(jié)閥16。當(dāng)海水溫度高于15°C時，旁通管線12上的電動隔離閥14關(guān)閉，旁通支路被隔斷而不起作用；當(dāng)海水溫度等于或低于15°C時，旁通管線12的電動隔離閥14打開，電動調(diào)節(jié)閥16根據(jù)海水溫度和負(fù)荷變化，自動調(diào)節(jié)開關(guān)狀態(tài)和程度，調(diào)整進(jìn)入RRI/SEC換熱器10的RRI側(cè)的流量，使通過RRI/SEC換熱器10冷卻的設(shè)冷水與旁通支路未被冷卻的設(shè)冷水混合，從而提高換熱器10的RRI系統(tǒng)出口的設(shè)冷水溫度，使其保持在18°C _32°C之間；此過程中，如果電動調(diào)節(jié)閥16已經(jīng)自動調(diào)節(jié)至全開，則保持全開狀態(tài)。
[0005]上述溫度自調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)雖然能夠提高換熱器10的RRI側(cè)出口的設(shè)冷水溫度，但是，由于廠房條件的限值，RRI系統(tǒng)換熱器10的旁通管線12上沒有安裝流量儀表的空間，使得RRI側(cè)的總流量無法測量，換熱器性能試驗(yàn)計算只能依靠取平均值的方式，致使熱負(fù)荷結(jié)果存在一定誤差。另外，由于旁通支路的存在，使得換熱器10兩端的壓降減小，導(dǎo)致回路總流量發(fā)生變化，可能在某些極端工況下導(dǎo)致用戶所需流量不足或超流量。
[0006]有鑒于此，確有必要提供一種不影響RRI側(cè)總流量的核電站設(shè)備冷卻水系統(tǒng)溫度自調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)。實(shí)用新型內(nèi)容
[0007]本實(shí)用新型的目的在于:提供一種不影響RRI側(cè)總流量的核電站設(shè)備冷卻水系統(tǒng)溫度自調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)。
[0008]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供了 一種核電站設(shè)備冷卻水系統(tǒng)溫度自調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)，其包括RRI/SEC換熱器和與換熱器RRI側(cè)并聯(lián)的旁通支路，RRI/SEC換熱器下游設(shè)有壓差控制閥。
[0009]作為本實(shí)用新型核電站設(shè)備冷卻水系統(tǒng)溫度自調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)的一種改進(jìn)，所述壓差控制閥位于與旁通支路并聯(lián)的換熱器支路上。
[0010]作為本實(shí)用新型核電站設(shè)備冷卻水系統(tǒng)溫度自調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)的一種改進(jìn)，所述壓差控制閥的兩端由壓力計連接，壓力計測量壓差控制閥兩端的壓差并通過控制回路對壓差控制閥的開度進(jìn)行調(diào)節(jié)。
[0011]作為本實(shí)用新型核電站設(shè)備冷卻水系統(tǒng)溫度自調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)的一種改進(jìn)，所述壓差控制閥的壓降設(shè)定為恒定值，且恒定值可依據(jù)不同情況進(jìn)行修改。
[0012]作為本實(shí)用新型核電站設(shè)備冷卻水系統(tǒng)溫度自調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)的一種改進(jìn)，所述壓差控制閥的調(diào)節(jié)為自動模式。
[0013]作為本實(shí)用新型核電站設(shè)備冷卻水系統(tǒng)溫度自調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)的一種改進(jìn)，所述換熱器旁通支路包括旁通管線和旁通調(diào)節(jié)閥，旁通管線設(shè)在RRI/SEC換熱器的RRI側(cè)并且與換熱器并聯(lián)，旁通調(diào)節(jié)閥設(shè)在旁通管線上而對旁通支路的流量進(jìn)行調(diào)節(jié)。
[0014]作為本實(shí)用新型核電站設(shè)備冷卻水系統(tǒng)溫度自調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)的一種改進(jìn)，所述旁通支路與換熱器支路匯合后的下游管線上設(shè)有與旁通調(diào)節(jié)閥的控制回路連接的溫度計。
[0015]作為本實(shí)用新型核電站設(shè)備冷卻水系統(tǒng)溫度自調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)的一種改進(jìn)，所述旁通調(diào)節(jié)閥的調(diào)節(jié)為自動模式。
[0016]作為本實(shí)用新型核電站設(shè)備冷卻水系統(tǒng)溫度自調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)的一種改進(jìn)，所述旁通調(diào)節(jié)閥的控制信號為安全級。
[0017]作為本實(shí)用新型核電站設(shè)備冷卻水系統(tǒng)溫度自調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)的一種改進(jìn)，所述RRI/SEC換熱器為系列并聯(lián)的換熱器，每一換熱器都單獨(dú)設(shè)有與其RRI側(cè)并聯(lián)的旁通支路。
[0018]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型核電站設(shè)備冷卻水系統(tǒng)溫度自調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)通過在RRI/SEC換熱器的下游設(shè)置壓差控制閥，確保了旁通支路的自動調(diào)節(jié)對并聯(lián)回路總壓差的影響幾乎可以忽略，從而使得系統(tǒng)總流量幾乎不發(fā)生變化，有效避免了出現(xiàn)下游流量分配變化的問題。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】，對本實(shí)用新型核電站設(shè)備冷卻水系統(tǒng)溫度自調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)及其有益效果進(jìn)行詳細(xì)說明，其中:
[0020]圖1為現(xiàn)有核電站設(shè)備冷卻水系統(tǒng)溫度自調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0021]圖2為本實(shí)用新型核電站設(shè)備冷卻水系統(tǒng)溫度自調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)的示意圖。
【具體實(shí)施方式】[0022]為了使本實(shí)用新型的發(fā)明目的、技術(shù)方案及其有益技術(shù)效果更加清晰，以下結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】，對本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解的是，本說明書中描述的【具體實(shí)施方式】僅僅是為了解釋本實(shí)用新型，并非為了限定本實(shí)用新型。
[0023]請參閱圖2所示，本實(shí)用新型核電站設(shè)備冷卻水系統(tǒng)溫度自調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)包括:RRI/SEC換熱器30、旁通管線32、旁通調(diào)節(jié)閥34和壓差控制閥36。
[0024]RRI/SEC換熱器30為系列并聯(lián)的換熱器。旁通管線32設(shè)在每一換熱器30的RRI側(cè)并且與該換熱器30并聯(lián)而形成換熱器旁通支路。旁通調(diào)節(jié)閥34設(shè)在旁通管線32上而對旁通支路的流量進(jìn)行調(diào)節(jié)。壓差控制閥36設(shè)于換熱器30的下游，其位于與旁通支路并聯(lián)的換熱器支路上，并且將壓降設(shè)定為某一恒定值，以保證換熱器30兩端管線上的壓差變化較小，使RRI系統(tǒng)回路的總流量幾乎不受旁通支路的影響。
[0025]旁通支路與換熱器支路匯合后的下游管線上設(shè)有與旁通調(diào)節(jié)閥34的控制回路連接的溫度計42。
[0026]壓差控制閥36的兩端由壓力計44連接，壓力計44測量壓差控制閥36兩端的壓差并通過控制回路對差控制閥36的開度進(jìn)行調(diào)節(jié)。
[0027]旁通調(diào)節(jié)閥34和壓差控制閥36的調(diào)節(jié)都為自動模式，旁通調(diào)節(jié)閥34的控制信號為安全級。
[0028]在核電站功率運(yùn)行期間，只需要一臺泵40及一臺換熱器30運(yùn)行，或是根據(jù)反應(yīng)堆堆型不同，使用一臺泵40及兩臺換熱器30運(yùn)行；在核電站啟動或停堆期間，兩臺泵40和兩臺換熱器30均需要投入運(yùn)行。由于在上述不同情況下，旁通支路對冷卻水系統(tǒng)溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)的方式基本一致，因此不再分情況進(jìn)行描述。
[0029]在換熱器30運(yùn)行期間，當(dāng)海水溫度高于15°C時，旁通調(diào)節(jié)閥34處于關(guān)閉狀態(tài)，設(shè)備設(shè)冷水全部通過換熱器30被海水冷卻。
[0030]當(dāng)海水溫度等于或低于15°C時，一旦換熱器30下游的三個溫度計42檢測到RRI換熱器30出口設(shè)冷水的溫度低于18°C時，便自動通過控制信號緩慢打開旁通調(diào)節(jié)閥34，旁通調(diào)節(jié)閥34緩慢開啟，并采用比例積分法將RRI換熱器30出口設(shè)冷水的溫度控制在250C (溫度計42讀數(shù)為25°C );當(dāng)RRI換熱器30出口溫度高于35°C時，控制信號緩慢關(guān)閉旁通調(diào)節(jié)閥34，同樣也是采用比例積分法，將RRI換熱器30出口溫度控制在25°C。在調(diào)節(jié)過程中，由于旁通調(diào)節(jié)閥34開度變化的原因，旁通支路的壓差將發(fā)生變化，此時壓力計44測量壓差控制閥36兩端的壓差并調(diào)節(jié)壓差控制閥36的開度，使其兩端的壓差固定在
0.35MPa (此數(shù)值為設(shè)定值，可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整)。
[0031]在LOCA事故工況下，不管海水的溫度是否高于15°C，反應(yīng)堆保護(hù)信號都控制旁通調(diào)節(jié)閥34關(guān)閉，讓所有的RRI設(shè)冷水都被海水冷卻，以確保反應(yīng)堆的安全。
[0032]雖然上述實(shí)施方案是以熱阱為海水的核電站為例進(jìn)行說明，但顯而易見，本實(shí)用新型同樣適用于熱阱為江河或大氣的內(nèi)陸核電站。
[0033]通過以上描述可知，本實(shí)用新型核電站設(shè)備冷卻水系統(tǒng)溫度自調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0034]I)在冬季運(yùn)行模式下，可利用RRI換熱器30旁通支路的熱流體，提高冷卻水出口水溫，滿足用戶的水溫低溫要求，為保證這些用戶的穩(wěn)定運(yùn)行提供了保障；
[0035]2)在換熱器支路上設(shè)置壓差控制閥36，并將壓差控制閥36的自動調(diào)節(jié)固定在某一個設(shè)定差壓上，確保旁通管線32的自動調(diào)節(jié)對并聯(lián)回路總壓差的影響幾乎可以忽略，從而使得系統(tǒng)總流量幾乎不發(fā)生變化，也就避免了帶來下游流量分配變化的問題；
[0036]3)旁通調(diào)節(jié)閥34和壓差控制閥36的調(diào)節(jié)均為自動模式，不需要操縱員干預(yù)，運(yùn)行
簡單；
[0037]4)控制信號為安全級，可使旁通調(diào)節(jié)閥34在機(jī)組發(fā)生事故后關(guān)閉，有效確保機(jī)組的安全。
[0038]可見，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型核電站設(shè)備冷卻水系統(tǒng)溫度自調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)不僅在一定使用范圍內(nèi)解決了中溫核電站冬季海水溫度較低所帶來的冷卻水溫度不滿足用戶的問題，實(shí)現(xiàn)了海水溫度在O?15°C區(qū)間的自動調(diào)節(jié)，將RRI系統(tǒng)出口溫度控制在15°C?35°C之間，而且不會影響到RRI系統(tǒng)回路的總流量，避免了旁通支路引起的某些極端工況下用戶所需流量不足或超流量問題。
[0039]根據(jù)上述說明書的揭示和教導(dǎo)，本實(shí)用新型所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員還可以對上述實(shí)施方式進(jìn)行適當(dāng)?shù)淖兏托薷?。因此，本?shí)用新型并不局限于上面揭示和描述的【具體實(shí)施方式】，對本實(shí)用新型的一些修改和變更也應(yīng)當(dāng)落入本實(shí)用新型的權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。此外，盡管本說明書中使用了一些特定的術(shù)語，但這些術(shù)語只是為了方便說明，并不對本實(shí)用新型構(gòu)成任何限制。
【權(quán)利要求】
1.一種核電站設(shè)備冷卻水系統(tǒng)溫度自調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)，其特征在于:包括RRI/SEC換熱器和與換熱器RRI側(cè)并聯(lián)的旁通支路，RRI/SEC換熱器下游設(shè)有壓差控制閥。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的核電站設(shè)備冷卻水系統(tǒng)溫度自調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述壓差控制閥位于與旁通支路并聯(lián)的換熱器支路上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的核電站設(shè)備冷卻水系統(tǒng)溫度自調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述壓差控制閥的兩端由壓力計連接，壓力計測量壓差控制閥兩端的壓差并通過控制回路對壓差控制閥的開度進(jìn)行調(diào)節(jié)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的核電站設(shè)備冷卻水系統(tǒng)溫度自調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述壓差控制閥的壓降設(shè)定為恒定值，且恒定值可依據(jù)不同情況進(jìn)行修改。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的核電站設(shè)備冷卻水系統(tǒng)溫度自調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述壓差控制閥的調(diào)節(jié)為自動模式。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的核電站設(shè)備冷卻水系統(tǒng)溫度自調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述換熱器旁通支路包括旁通管線和旁通調(diào)節(jié)閥，旁通管線設(shè)在RRI/SEC換熱器的RRI側(cè)并且與換熱器并聯(lián)，旁通調(diào)節(jié)閥設(shè)在旁通管線上而對旁通支路的流量進(jìn)行調(diào)節(jié)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的核電站設(shè)備冷卻水系統(tǒng)溫度自調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述旁通支路與換熱器支路匯合后的下游管線上設(shè)有與旁通調(diào)節(jié)閥的控制回路連接的溫度計。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的核電站設(shè)備冷卻水系統(tǒng)溫度自調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述旁通調(diào)節(jié)閥的調(diào)節(jié)為自動模式。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的核電站設(shè)備冷卻水系統(tǒng)溫度自調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述旁通調(diào)節(jié)閥的控制信號為安全級。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項所述的核電站設(shè)備冷卻水系統(tǒng)溫度自調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述RRI/SEC換熱器為系列并聯(lián)的換熱器，每一換熱器都單獨(dú)設(shè)有與其RRI側(cè)并聯(lián)的旁通支路。
【文檔編號】G05D23/19GK203376652SQ201320428896
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2013年7月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月18日
【發(fā)明者】彭躍, 李增芬, 胡劍 申請人:中廣核工程有限公司, 中國廣核集團(tuán)有限公司