本發(fā)明屬于核電站應(yīng)急設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種新型核電反應(yīng)堆應(yīng)急補(bǔ)水裝置。

背景技術(shù)：

2011年3月，日本福島核電站發(fā)生核事故后，各國對運(yùn)行核電廠的安全性進(jìn)行了重新評估(壓力測試)，并提出了安全改進(jìn)措施。為汲取日本福島核事故的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，進(jìn)一步提高我國核電廠的安全水平，國家核安全局(NNSA)對國內(nèi)各核電營運(yùn)單位也提出了安全改進(jìn)要求，并發(fā)布實(shí)施了《福島核事故后核電廠改進(jìn)行動通用技術(shù)要求》。其中，該技術(shù)要求的第二條規(guī)定，運(yùn)行和在建核電廠應(yīng)設(shè)置應(yīng)急補(bǔ)水裝置，以實(shí)現(xiàn)在核電廠部分或全部安全系統(tǒng)功能喪失的情況下，通過向二回路和/或一回路補(bǔ)水，及向乏燃料水池補(bǔ)水以帶出余熱。根據(jù)國家核安全局對運(yùn)行核電廠提出的安全整改行動要求，秦山核電基地增加設(shè)置了兩臺移動泵，以滿足核電廠在發(fā)生事故狀態(tài)下的應(yīng)急補(bǔ)水要求。

應(yīng)急補(bǔ)水裝置是在核電廠發(fā)生嚴(yán)重事故時(shí)用于向反應(yīng)堆一回路補(bǔ)充冷卻水，所以需要具備一定的機(jī)動能力，并且應(yīng)滿足在喪失全部交流電源條件下可以啟動的要求。因此應(yīng)急補(bǔ)水裝置必須是可移動的，而且無需交流電源即可啟動，為了滿足上述要求，我們提出了移動式柴油機(jī)驅(qū)動泵的解決方案。

移動式柴油機(jī)驅(qū)動泵的功能是在核電廠喪失全部交流電源(包括廠址附加柴油發(fā)電機(jī))時(shí)，通過臨時(shí)補(bǔ)水管線向一回路或蒸汽發(fā)生器注水，滿足應(yīng)急情況下的堆芯冷卻要求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種無需交流電源運(yùn)行、可移動工作的反應(yīng)堆應(yīng)急補(bǔ)水裝置。

本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種新型核電反應(yīng)堆應(yīng)急補(bǔ)水裝置，包括柴油機(jī)、水泵、水箱、專用車輛和水泵接口管道；柴油機(jī)、水泵、水箱和水泵接口管道均設(shè)置在專用車輛的車廂內(nèi)；柴油機(jī)的輸出端與水泵連接，用于驅(qū)動水泵工作；水泵的進(jìn)水端通過位于進(jìn)水端一側(cè)的水泵接口管道與水箱的出水端連接，用于從水箱中取水；出水端連接位于出水端一側(cè)的水泵接口管道，用于向核電廠指定位置注水。

如上所述的柴油機(jī)選用東風(fēng)康明斯DFL5160XXYB型柴油機(jī)；柴油機(jī)的油箱容量為300L，安裝在專用車輛上，位于整車操作平臺下；油箱上設(shè)置有加油、排油、排氣接口以及油位監(jiān)測裝置；加油、排油、排氣接口高于地面1m，油箱上設(shè)置的補(bǔ)油接口；柴油機(jī)自帶冷卻系統(tǒng)。

如上所述的水泵選用臥式多級離心泵，吸入口軸向和吐出口水平；該泵共五級葉輪，葉輪為單吸結(jié)構(gòu)，采用平衡鼓結(jié)構(gòu)；葉輪材質(zhì)選用不銹鋼材料316L；水泵和柴油機(jī)之間通過帶加長節(jié)的膜片聯(lián)軸器聯(lián)接驅(qū)動。

水箱上設(shè)置有水箱進(jìn)水口、水箱出水口、排氣孔、水箱加水口、氣體腔、進(jìn)水管路、排氣管路和排液口；水箱進(jìn)水口和水箱出水口相對設(shè)置在水箱下部的兩側(cè)，分別用于進(jìn)水和出水；水箱進(jìn)水口通過接管與外部水源連接，水箱出水口通過水泵接口管道與水泵連接；水箱加水口設(shè)置在水箱的上方，通過管路與外部水源連接；在水箱加水口的一側(cè)設(shè)置有排氣孔，用于排出水箱3內(nèi)的空氣；在水箱進(jìn)水口的下方設(shè)置有排液口，用于排出水箱內(nèi)的水；位于水箱加水口下方的水箱箱體向上凸起，從而在箱體內(nèi)部形成氣體腔，用于分離混合在水中的空氣；水箱進(jìn)水口和氣體腔通過進(jìn)水管路相連通；氣體腔和排氣孔通過排氣管路相連通。

如上所述的在水箱上還設(shè)置有液位顯示器，用于監(jiān)測水箱箱體中的液位，保證水箱的正常輸水。

如上所述的專用車輛采用東風(fēng)天錦底盤，采用直通車架，縱梁上下翼面采用無孔設(shè)計(jì)；專用車輛底盤高度為1.2m，管路及儀表均安裝在車廂內(nèi)的操作平臺上。

如上所述的水泵接口管道共有兩根，位于水泵出水端一側(cè)的水泵接口管道的一端與水泵的出水端連接，另一端伸出專用車輛的車廂，預(yù)留法蘭接口，用于安裝延長管線向核電廠指定位置區(qū)域注水。

兩根水泵接口管道與水泵的連接端均設(shè)置有溫度和壓力監(jiān)控裝置，用于監(jiān)測水泵進(jìn)水端和出水端的溫度和壓力；在水泵出水端一側(cè)的水泵接口管道上還設(shè)置有流量計(jì)，用于監(jiān)測水泵的輸出流量。

本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明采用柴油機(jī)驅(qū)動水泵，解決了在沒有交流電源條件下即可啟動運(yùn)行的問題，同時(shí)設(shè)計(jì)配置了專用水箱，可以實(shí)現(xiàn)水泵的自吸功能，滿足從基準(zhǔn)面以下5米處吸水，且通過安裝在專用車輛的底盤上，實(shí)現(xiàn)了補(bǔ)水裝置的靈活機(jī)動功能。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的新型核電反應(yīng)堆應(yīng)急補(bǔ)水裝置的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；

圖2是本發(fā)明的新型核電反應(yīng)堆應(yīng)急補(bǔ)水裝置的水箱的結(jié)構(gòu)圖。

其中：1.柴油機(jī)，2.水泵，3.水箱，4.專用車輛，5.水泵接口管道，6.流量計(jì)， 7.水箱進(jìn)水口，8.水箱出水口，9.液位顯示器，10.排氣孔，11.水箱加水口，12. 氣體腔，13.進(jìn)水管路，14.排氣管路，15.排液口。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步描述。

如圖1所示，一種新型核電反應(yīng)堆應(yīng)急補(bǔ)水裝置，包括柴油機(jī)1、水泵2、水箱3、專用車輛4和水泵接口管道5。柴油機(jī)1、水泵2、水箱3和水泵接口管道5均設(shè)置在專用車輛4的車廂內(nèi)。柴油機(jī)1的輸出端與水泵2連接，用于驅(qū)動水泵2工作。水泵2的進(jìn)水端通過位于進(jìn)水端一側(cè)的水泵接口管道5與水箱3的出水端連接，用于從水箱3中取水；出水端連接位于出水端一側(cè)的水泵接口管道5，用于向核電廠指定位置注水。

柴油機(jī)1選用東風(fēng)康明斯DFL5160XXYB型柴油機(jī)，符合GB1147.1的標(biāo)準(zhǔn)要求。柴油機(jī)1的油箱容量為300L，能夠滿足水泵8小時(shí)連續(xù)運(yùn)行要求。油箱安裝在專用車輛4上，位于整車操作平臺下，油箱上設(shè)置有加油、排油、排氣等接口以及油位監(jiān)測裝置，在低油位時(shí)，能夠自動報(bào)警，加油、排油、排氣接口高于地面1m，滿足在廠區(qū)水淹深度1m的情況下對油箱的供油無影響。油箱上設(shè)置的補(bǔ)油接口，方便實(shí)現(xiàn)在線補(bǔ)油功能。柴油機(jī)1自帶冷卻系統(tǒng)，能夠滿足運(yùn)行要求。

水泵2選用臥式多級離心泵，吸入口(即進(jìn)水端)軸向和吐出口(即出水端)水平，吸入口法蘭：DN125，PN16，排出口法蘭：DN65，PN25。該泵共五級葉輪，葉輪為單吸結(jié)構(gòu)，采用成熟的平衡鼓結(jié)構(gòu)平衡軸向力，安全可靠；葉輪材質(zhì)選用抗沖刷耐腐蝕性能優(yōu)良的不銹鋼材料316L。水泵2和柴油機(jī)1之間通過帶加長節(jié)的膜片聯(lián)軸器聯(lián)接驅(qū)動。

如圖2所示，在水箱3上設(shè)置有水箱進(jìn)水口7、水箱出水口8、排氣孔10、水箱加水口11、氣體腔12、進(jìn)水管路13、排氣管路14和排液口15。水箱進(jìn)水口7和水箱出水口8相對設(shè)置在水箱3下部的兩側(cè)，分別用于進(jìn)水和出水。水箱進(jìn)水口7通過接管與外部水源連接，水箱出水口8通過水泵接口管道5與水泵2連接。水箱加水口11設(shè)置在水箱3的上方，通過管路與外部水源連接。在水箱加水口11的一側(cè)設(shè)置有排氣孔10，用于排出水箱3內(nèi)的空氣。在水箱進(jìn)水口7的下方設(shè)置有排液口15，用于排出水箱內(nèi)的水。位于水箱加水口11下方的水箱箱體向上凸起，從而在箱體內(nèi)部形成氣體腔12，用于分離混合在水中的空氣。水箱進(jìn)水口7和氣體腔12通過進(jìn)水管路13相連通。氣體腔12和排氣孔10 通過排氣管路14相連通。混合有空氣的水從外部水源經(jīng)過水箱進(jìn)水口7進(jìn)入水箱3后，經(jīng)過進(jìn)水管路13進(jìn)入氣體腔12，此時(shí)水向箱體下部流動，混合在水中的空氣停留在氣體腔12內(nèi)。隨著水位逐漸升高，水對于處在氣體腔12內(nèi)的空氣產(chǎn)生壓力，使得空氣通過排氣管路14輸出至排氣孔10，隨后排出箱體外部。通過水箱3的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，可以使得在水箱3向水泵2輸出的水中，空氣含量大幅降低，從而大大提高了水泵2的出水性能，使得水泵2能夠完成連續(xù)從5米落差的水源吸水，滿足水泵2連續(xù)出水的流量要求，使得本套裝置在應(yīng)急狀態(tài)下隨時(shí)可用，符合核電廠實(shí)際使用要求。

在本實(shí)施例中，在水箱3上還設(shè)置有液位顯示器9，用于監(jiān)測水箱箱體中的液位，保證水箱3的正常輸水。

專用車輛4采用東風(fēng)天錦底盤，采用直通車架，縱梁上下翼面采用無孔設(shè)計(jì)，有效的提升了整體剛度，使得專用車輛4具有強(qiáng)度高和重量輕的優(yōu)點(diǎn)。專用車輛4底盤高度為1.2m，管路及儀表均安裝在車廂內(nèi)的操作平臺上，方便工作人員在事故情況下的接管和啟停操作，以及對設(shè)備的日常檢修維護(hù)等操作。

水泵接口管道5共有兩根，位于水泵2出水端一側(cè)的水泵接口管道5的一端與水泵2的出水端連接，另一端伸出專用車輛4的車廂，預(yù)留法蘭接口，用于安裝延長管線向核電廠指定位置區(qū)域注水。在兩根水泵接口管道5與水泵2 的連接端均設(shè)置有溫度和壓力監(jiān)控裝置，用于監(jiān)測水泵2進(jìn)水端和出水端的溫度和壓力。在水泵2出水端一側(cè)的水泵接口管道5上還設(shè)置有流量計(jì)6，用于監(jiān)測水泵2的輸出流量。根據(jù)流量計(jì)6監(jiān)測的流量變化、水箱3上液位顯示器9 的液位指示以及水泵2的進(jìn)水端和出水端的溫度和壓力情況，控制柴油機(jī)1和水泵2的轉(zhuǎn)速，達(dá)到調(diào)節(jié)本裝置輸出流量的目的。

上面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明的實(shí)施方法作了詳細(xì)說明，但是本發(fā)明并不限于上述實(shí)施例，在本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所具備的知識范圍內(nèi)，還可以在不脫離本發(fā)明宗旨的前提下作出各種變化。本發(fā)明說明書中未作詳細(xì)描述的內(nèi)容均可以采用現(xiàn)有技術(shù)。