一种核电站压缩空气罐系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种核电站压缩空气罐系统，包括压缩空气罐，该压缩空气罐设有空气进出管接口和吹扫管接口，所述空气进出管接口设于所述压缩空气罐的侧壁上，所述吹扫管接口设于所述压缩空气罐的底部。本实用新型专利技术充分利用现有技术，通过较小范围的改进，巧妙地减少了杂质进入安全系统核心部件，同时高效排出杂质，从而提高了核电站的可用率，提高了核电站运行的经济性。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及CPR1000压水堆核电站安全系统领域，更具体地说，涉及一种核电站压缩空气罐系统。
技术介绍
CPR1000压水堆核电站的GCT-A汽轮机旁路排大气系统的现有设计中，每台大气排放阀都配置有一个安全级的压缩空气罐，在压缩空气系统失效时可以提供他的压缩空气以供大气排放阀动作。本技术即针对此压缩空气罐的供气系统进行优化设计，现有设计中，压缩空气罐的中部设有吹扫管接口，底部设有空气进出管接口，由于压缩空气系统存在部分腐蚀产物以及设备辅助材料的磨损杂质，这些腐蚀产物和磨损杂质进入压缩空气罐底部，从而使得安全级的蒸汽排大气排放阀的气动定位器形成堵塞，又由于吹扫管接口设在压缩空气罐的中部，从而使得吹扫动作很难排除凝结产物以及其他杂质。国内曾发生过因为该阀门堵塞而紧急停堆的事件，严重影响了核安全以及核电站可用率。据汽轮机旁路排大气系统运行经验反馈，压缩空气系统不可避免存在一定杂质， 包括凝结产物，干燥器粉末以及管道、容器中的腐蚀产物，这些杂质进入到压缩空气罐后由于重力作用，往往聚集在压缩空气罐底部，当大气排放阀动作时，由于压缩空气罐内空气与阀门气动定位器之间的高压差，罐底部的压缩空气出口处的空气流速可以达到150 200m/s，此处的流场分布使得杂质很容易就沿着管道进入阀门气动定位器，从而造成定位器堵塞。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述蒸汽排大气大气排放阀易堵塞的缺陷，提供一种核电站压缩空气罐系统。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是构造一种核电站压缩空气罐系统，包括压缩空气罐，该压缩空气罐设有空气进出管接口和吹扫管接口，所述空气进出管接口设于所述压缩空气罐的侧壁上，所述吹扫管接口设于所述压缩空气罐的底部。在本技术所述的一种核电站压缩空气罐系统中，所述压缩空气进出管接口设在所述压缩空气罐的侧壁中部。所述吹扫管接口设在所述压缩空气罐的底部中心处。所述空气进出管接口处连接有一根空气进出管，所述吹扫管接口处连接有一根吹扫管。所述大气排放阀为气动大气排放阀。所述大气排放阀包括一个气动定位器；所述大气排放阀安装在蒸汽管上。所述空气进出管通过设于其上的两个接口分别与大气排放阀和压缩空气系统的连接；所述压缩空气系统的输出端安装有截止阀。实施本技术的一种核电站压缩空气罐系统，具有以下有益效果1、本技术避开压缩空气罐内底部杂质聚集处，并通过验证计算分析，将空气进出口管接口的位置设置在压缩空气罐的外侧壁上，使杂质不易进入大气排放阀内，减少了汽轮机旁路排大气系统在事故工况下的失效风险。2、本技术将吹扫管接口位置设在压缩空气罐的底部，提高了吹扫效率，使杂质在机组运行前最大程度地排出。总之，本技术充分利用现有技术，通过较小范围的改进，巧妙地减少了杂质进入安全系统核心部件，同时高效排出杂质，从而提高了核电站的可用率，提高了核电站运行的经济性。附图说明下面将结合附图及实施例对本技术作进一步说明，附图中图1是本技术一种核电站压缩空气罐系统的结构示意图；图2是现有技术中一种核电站压缩空气罐系统的结构示意具体实施方式如图1所示，在本技术一种核电站压缩空气罐系统中，包括压缩空气罐1，该压缩空气罐1设有空气进出管接口和吹扫管接口，空气进出管接口设于压缩空气罐1的侧壁中部上，使杂质不易进入大气排放阀内，减少了汽轮机旁路排大气系统在事故工况下的实效风险；吹扫管接口设于压缩空气罐1的底部中心处，提高了吹扫效率，使杂质在机组运行前最大程度地排出。空气进出管接口处连接有一根空气进出管3，所述吹扫管接口处连接有一根吹扫管2。大气排放阀4为气动大气排放阀，其包括一个气动定位器；大气排放阀4安装在蒸汽管5上。空气进出管3通过设于其上的两个接口分别与大气排放阀4和压缩空气系统6连接；压缩空气系统6的输出端安装有截止阀7。本技术的动态工作过程是核电站正常运行时，从压缩空气系统6来的空气 (约7 9. ^ar g)充满了压缩空气罐1，当需要大气排放阀4动作时，压缩空气通过阀门上的气动定位器进入大气排放阀4的气腔使阀门动作，同时压缩空气系统6在线补充压缩空气，使得压缩空气罐1内压力维持在7 9bar之间。当发生事故时，如果失去压缩空气系统6，压缩空气罐1内储存的气体可供大气排放阀4使用他。由于空气进出管3接口位于压缩空气罐1侧壁中部，一方面维护时通过底部的吹扫管2排出了气罐中的杂质，另一方面，即使存在聚集在压缩空气罐1底部的杂质，也很难通过气罐侧壁中部进入供气管线，进而进入大气排放阀4的阀门气动定位器，因此避免了阀门气动定位器堵塞。当机组处于热停堆状态时，需要GCT-A汽轮机旁路排大气系统执行压缩空气罐1吹扫的动作，由于吹扫管 2接口位于压缩空气罐1的底部，所以，吹扫动作很容易排出压缩空气罐1底部的凝结产物以及其他杂质。如图2所示，在现有技术汽轮机旁路排气装置中，压缩空气罐设有两个接口 一个是位于压缩空气罐中部的吹扫管接口 ；另一个是位于压缩空气罐底部的空气进出管接口 ；电站正常运行时，从压缩空气系统来的空气(约7 9. 5barg)充满了压缩空气罐，当需要大气排放阀动作时，压缩空气通过阀门上的气动定位器进入调节阀气腔使阀门动作，当发生事故时，如果失去压缩空气系统，压缩空气罐内储存的气体可供大气排放阀使用6h，由于空气进出管接口位于压缩空气罐底部，而高压差使罐底部的压缩空气出口处的空气流速可以达到150 200m/s，此处的流场分布使得聚集在压缩空气罐底部的杂质很容易就沿着管道进入阀门气动定位器，从而造成定位器堵塞；当机组处于热停堆状态时，需要GCT-A系统执行压缩空气罐吹扫的动作，由于吹扫管接口位于压缩空气罐中部，吹扫动作很难排出压缩空气罐底部的凝结产物以及其他杂质。在本技术的压缩空气罐系统中，在排气过程中，压缩空气罐内部压力维持均一，在排气初始阶段约为9bar (表压)左右；压力场梯度集中在压缩空气罐中部排气出口处，此处压力减少量可达到4bar (表压)，即从9bar (表压)减小到^ar (表压)左右，此处压力梯度虽然大，但不影响其他部位的压力分布；在排气过程中，速度场梯度集中在压缩空气罐中部的排气出口处，在出口处速度可以达到150 200m/s，但压缩空气罐内部速度场维持均一，基本保持为Om/s ；虽然，改进后空气出口的压力、速度梯度依然很大，但只存在于压缩空气罐的中部，而气罐内其他部位的速度基本为零，因此即使气罐底部存在一定杂质，也难以通过气流带出。在现有技术的压缩空气罐系统中，在排气过程中，压缩空气罐内部压力维持均一， 在排气初始阶段约为9bar (表压)左右；压力场梯度集中在压缩空气罐底部的排气出口处，此处压力减少量可达到 4bar (表压)，即从9bar (表压)减小到^ar (表压)左右；在排气过程中，压缩空气罐内部速度场维持均一，基本保持为Om/s ；速度场梯度集中在压缩空气罐底部排气出口处，在出口处速度可以达到150 200m/s ；罐底部的流场分布使得杂质很容易就沿着管道进入阀门气动定位器，从而造成定位器堵塞。在本技术中，由流场特性分析数据可知，压缩空气罐内多数部位的流场速度为零，只有在进出管接口处和吹扫管接口处存在高速流场，因此即使底本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种核电站压缩空气罐系统，包括压缩空气罐（１），该压缩空气罐（１）设有空气进出管接口和吹扫管接口，其特征在于，所述空气进出管接口设于所述压缩空气罐（１）的侧壁上，所述吹扫管接口设于所述压缩空气罐（１）的底部。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：高亚甫，肖春梅，张波，赵鸿斌，刘喜超，魏淑虹，罗明坤，
申请(专利权)人：中广核工程有限公司，中国广东核电集团有限公司，
类型：实用新型
国别省市：94