核电站通用机械与设备 第七章 反应堆主泵.ppt

第七章 反应堆主泵 张继革 上海交大核科学与工程学院 第七章 反应堆主泵 7.1 概述 7.2 全密封泵 7.3 轴封泵 7.4 轴封泵的密封结构和工作原理 7.5 主泵系统的运行 7.6 主泵系统目前国内外研究现状 7.1 概述 7.1 概述 7.2 全密封泵 7.2 全密封泵 7.3 轴封泵 7.3 轴封泵 7.3 轴封泵 7.3.1 水力机械 7.3.1 水力机械 7.3.1 水力机械 7.3.1 水力机械 7.3.2 电机 7.3.2 电机 7.3.2 电机 7.3.2 电机 7.4 轴封泵的密封结构和工作原理 7.4 轴封泵的密封结构和工作原理 7.4 轴封泵的密封结构和工作原理 7.4 轴封泵的密封结构和工作原理 7.5 轴封泵的运行 7.5 轴封泵的运行 7.5 轴封泵的运行 7.6 主泵系统目前国内外研究现状 秦山核电厂（一期） 主泵设计参数 7.6 主泵系统目前国内外研究现状 7.6 主泵系统目前国内外研究现状 7.6 主泵系统目前国内外研究现状 */28 */28 核电站通用机械与设备 在主系统充水时，利用主泵赶气； 在开堆前，利用主泵循环升温，达到开堆280℃条件； 在反应堆正常运行时，冷却剂由反应堆流出经主管道流进蒸发器，把热量传给二回路侧给水，然后再由主泵送回反应堆进行循环。 主泵电机上的大飞轮以增加主泵惰转时间，保持适当惯量，确保断电事故时堆芯燃料元件不至烧毁。 反应堆主冷却剂泵（主泵）是反应堆的“心脏”。 主泵是反应堆冷却剂系统的主要设备和压力边界的设备之一。 7.1.1主泵功能 7.13 主泵分类 能长期在无人维护条件下安全可靠地工作； 便于维修，辅助系统简单； 主泵转动组件应能提供足够转动惯量，以便在全厂断电情况下，利用主泵惰转提供足够的流量，使反应堆堆芯得到适当的冷却； 过流零部件表面材料要求采用奥氏体不锈钢或其它同等耐腐蚀材料； 带放射性的冷却剂的泄漏要少。 7.1.2 基本要求 全密封泵，轴封泵 7.轴承 2.螺栓 3.屏蔽套 4.转子外套 5.转子 6.压紧板 7.小叶轮 8.盖 9.接线盒 10.接线柱 17.径向滑动轴承 12.线圈 13.硅钢片 14.蛇形冷却管 15.外壳 16.轴 17.止推轴承 18.电机壳 19.盖及迷宫密封件 20.螺母 27.叶轮 22.泵壳体 带屏蔽套的全密封泵 湿定子全密封泵 但屏蔽泵存在以下问题： 屏蔽泵效率低，一般泵组效率只有50％至70％，对于大容量核电机组来说，显然经济性不够； 屏蔽泵大部分零部件用耐腐蚀材料制造，造价昂贵，难度较高； 屏蔽泵若装设飞轮，液体的阻力将使泵机组效率降低到不可接受的程度，故此，屏蔽泵转动惯量通常很小。为保障反应堆安全，采用屏蔽泵的核电厂必须对主泵供电的可靠性作更严格的要求； 屏蔽泵维修不方便。 屏蔽泵一般应用于容量较小的核动力装置。 随着对核电厂安全性与经济性要求的提高，并为适应大容量机组的要求，轴密封泵技术已日趋成熟。 它具有以下优点： 采用常规的鼠笼式感应电机，成本降低，效率提高。轴密封泵的效率一般比屏蔽泵高10％至30％； 电机部分装设一只很重的飞轮，从而大大提高了机组的惰转性能，提高了发生全厂断电事故时堆芯的安全性； 轴密封技术可以同样严格控制泄漏量，把安全壳的泄漏量控制在200cm3/h左右； 维修方便，轴密封结构更换仅需十小时左右。 自1965年第一次将轴密封泵作为PWR核电厂主泵使用以来，已经迅速取代了屏蔽泵的地位。但是在诸如舰船核推进、金属钠冷快堆、某些实验堆等场合下，屏蔽泵仍起重要作用。 水力机械 泵壳 叶轮 吸入导流管和扩压器 泵轴承 热屏障组件 电机 轴承 飞轮 防逆转装置 定子空气冷却器 转子 定子 电机轴 轴封组件 入口和出口接管 法兰 泵轴 泵壳 泵的外壳包容并支持着泵的水力部件，是反应堆冷却剂系统压力边界的一部分。泵壳是一个外形呈准球状的不锈钢铸件，其出入口接管焊接在一回路系统管道上。冷却剂从泵底部沿叶轮轴线流入，向上导流进入叶轮。通过叶轮后的冷却剂经扩压器后通过与叶轮成切线方向的出口接管排出。 叶轮 叶轮由不锈钢铸成，有7个叶片，用热装和加键固定在泵轴的下端，并在轴端用螺母锁紧。叶轮是泵的核心部件。靠叶轮的旋转使流体获得能量 吸入导流管和扩压器 吸入导流管是一个不锈钢圆筒，用螺栓固定在泵壳的内侧。它把吸入流体引入叶轮中心。吸入导管和叶轮吸入接管之间由迷宫密封环阻挡从排出室向吸入室的流体泄漏。 扩压器由不锈钢铸造而成，它有12个导叶，位于叶轮外侧。扩压器的作用是降低在扩压叶片之间的延伸流道中的流体流速，把流体的速度头转换成静压头。扩压器末端与泵壳焊在一起、 泵轴承 泵