施工、材料與設(shè)備·某核電站循環(huán)水泵的選擇及配置王東海(核工業(yè)第二研究設(shè)計院,北京00840)摘要如何選擇水泵形式并對其數(shù)量進行配置,是核電站設(shè)計中一個比較關(guān)鍵的問題。國內(nèi)某濱海核電站為百萬千瓦級壓水堆核電站,單臺機組的循環(huán)水流量達64m/s。介紹了該核電站循環(huán)水泵在選擇中的思路和重點應(yīng)考慮的問題,比如選用一機兩泵還是一機四泵,特大型混凝土蝸殼泵的可行性、可靠性,驅(qū)動方式采用直接連接還是間接連接等。經(jīng)過分析論證,最終確定采用一機兩泵的方案,水泵形式為混凝土蝸殼泵,驅(qū)動方式采用間接連接方式。關(guān)鍵詞核電站循環(huán)水泵混凝土蝸殼泵驅(qū)動方式在大型濱海核電站中,利用循環(huán)水系統(tǒng)對二回得知如果按照一機兩泵,即每臺循環(huán)水泵的流量路進行冷卻,其循環(huán)水泵的流量和功率均非常大,在32m3/s,揚程16m,廠家有能力生產(chǎn)單臺水泵流量設(shè)計時如何選擇水泵的形式和較好地對其數(shù)量進行32m3s,揚程16m的混凝土蝸殼泵;個別廠家已經(jīng)配置,是一個非常重要的問題有和二期循環(huán)水泵參數(shù)非常接近的供貨業(yè)績,但是如某核電站二期工程為百萬千瓦級壓水堆核電如此大參數(shù)的混凝土蝸殼泵應(yīng)用還不夠廣泛。如果站,其循環(huán)水系統(tǒng)的設(shè)計參數(shù)為:每臺機組的循環(huán)水按照一機四泵即每臺循環(huán)水泵的流量16m3/s,揚流量為64m3/s,揚程為16m。而參考電站即一期程16m,上述三個廠家都具備生產(chǎn)能力,而且在國T程亦是百萬千瓦級核電站,循環(huán)水系統(tǒng)的參數(shù)為:內(nèi)外同類丁程中有供貨業(yè)績和成熟經(jīng)驗。每臺機組的循環(huán)水流量為45m3/s,水泵配置為一機另外,根據(jù)向法國專家咨詢的結(jié)果,法國電力公兩泵司(EDF)設(shè)計的最大循環(huán)水泵為 CATTENOM核國內(nèi)百萬千瓦級核電站的循環(huán)水泵形式一般為電站(4×130MW)的循環(huán)水泵,其參數(shù):流量混凝土蝸殼泵,常規(guī)配置為一機兩泵;一般單泵流量24m2/s揚程30m,轉(zhuǎn)速230r/mn,功率為8175kW為22.5m3/s,揚程為16m,電機功率為4500kW。在法國,其標準配置為一機兩泵。國內(nèi)60萬kW級核電站的循環(huán)水泵形式亦為混凝從與參考電站即一期工程的配套性來看,一機土蝸殼泵,常規(guī)配置為一機兩泵;一般單泵流量為兩泵的方案如果可行,應(yīng)是首選方案。因為,這種14-~19m3/s,揚程為15~19m,電機功率為3000~方案和參考電站相比最為接近,從工藝布置、系統(tǒng)5000kW。設(shè)計、溝道接口、設(shè)計采購、工程進度、運行維護管參考國內(nèi)外核電站的情況,并考慮到與一期工理的方便性等方面都有很大的優(yōu)勢。從經(jīng)濟性來程的配套性,對本工程的循環(huán)水泵,擬選用混凝土蝸說根據(jù)廠家的初步報價,若用兩臺流量16m3/s殼泵。國外的混凝土蝸殼泵供貨商有:法國Asom的小混凝土蝸殼泵代替單臺流量32m2/s的混凝Burgeon、英國Weir、美國 Flowserve等。國內(nèi)目土蝸殼泵,在設(shè)備造價上兩臺小泵要比一臺大泵前尚不具備制造這種特大型蝸殼泵的能力貴50%~60%,而且土建投資也要明顯增加1混凝土蝸殼泵方案1.2機兩泵方案的可行性和可靠性1.1機兩泵方案的確定對于單臺流量32m3/s的特大型混凝土蝸殼在方案設(shè)計階段,為∫確定在本工程的循環(huán)水泵,國際上可供參考的經(jīng)驗還比較匱乏。而在核電系統(tǒng)中究竟采用一機兩泵還是一機四泵,通過與國站這種國家特級工程上,既要保證工程進度,技術(shù)經(jīng)外幾家混凝土蝸殼泵生產(chǎn)廠家進行接觸和技術(shù)交流濟做到最優(yōu)化,又要確保電站的安全運行。這就要給水排水V.32.4200695求我們必須從理論和實際生產(chǎn)能力上對其可行性和mm的軸。可靠性進行論證(3)功率。二期循環(huán)水泵的軸功率為5700kW1.2.1一期循環(huán)水泵參數(shù)國外的蝸殼泵廠曾生產(chǎn)過單臺功率達8000kW的單臺流量2248m3/s,揚程16m,轉(zhuǎn)速l614r/min電機。功率4000kW,效率91%。(4)業(yè)績方面。根據(jù)日前掌握的情況,法國廠家曾為韓國KNU核電站提供過的最大混凝土蝸殼=349泵參數(shù):流量為30.9m3/s,揚程為15.05m,功率式中n—比轉(zhuǎn)數(shù);5300kW,共4臺。該泵運轉(zhuǎn)18年來一直良好,幾Q流量,m3/s;乎沒有任何維修。與本工程的循環(huán)水泵參數(shù)非常接H—揚程,m;近n——轉(zhuǎn)速,r/min。根據(jù)設(shè)計院的要求,蝸殼泵廠家提供了滿足本1.2.2二期循環(huán)水泵參數(shù)程設(shè)計參數(shù)的蝸殼泵性能曲線和水泵布置圖。本單臺流量32m3/s,揚程16m。通過調(diào)整水泵程循環(huán)水泵的性能曲線詳見圖1。根據(jù)水泵的性的轉(zhuǎn)速,使得一期和二期的循環(huán)水泵比轉(zhuǎn)數(shù)基本能曲線,在流量Q=32m3/s,揚程H=16m處,水致。從而使得二期和一期的循環(huán)水泵為相似泵。這泵軸功率P=5700kW,效率n=90%,汽蝕余量樣即可確定二期循環(huán)水泵的轉(zhuǎn)速為135r/minNFSH=6.4m。n=3.65nxQ2=3489000由丁一期和二期的水泵流量、轉(zhuǎn)速均已知,所以可利用水泵的流量相似定律,對一期的水泵進行放大,求出放大系數(shù)為1.194(代表葉輪直徑的比D2/600根據(jù)功率相似定律,二期循環(huán)水泵的功率P2=3000HP1×(D2/D1)5×(n2/m1)3=5700kW對于水泵效率,由于水泵的放大系數(shù)不大(1.194,未超過2~3),而且抽送同一種液體,可以認為兩臺泵的效率相等。因此,從理論上來說,二期工程若采用一機兩泵的方案,循環(huán)水泵的流量揚程等性能是完全可以滿NPSH足工程要求的?；炷廖仛け玫慕Y(jié)構(gòu)形式比較簡單,其主要部000件僅為:葉輪、泵殼、軸及軸套、軸承、密封、軸承攴撐0000托架、驅(qū)動聯(lián)軸器。預(yù)埋件包括:上部口環(huán)、下部口流量:lLs環(huán)、分水角、吐出管。下面就針對主要部件作進圖1殼泵性能曲線步的分析:綜上所述,從水泵相關(guān)理論和廠家的設(shè)計制造(1)葉輪。二期循環(huán)水泵葉輪直徑為能力等方面綜合考慮,在二期采用一機兩泵,即單泵3385mm,國外的蝸殼泵廠曾生產(chǎn)過直徑4000mm流量32m3/s的混凝土蝸殼泵是可行的。的葉輪。1.3注意事項(2)軸、軸承、推力軸承。二期循環(huán)水泵的軸直在工程中為了確保這種特大型水泵的運行安徑約為450mm,國外的蝸殼泵廠曾生產(chǎn)過直徑500全,還應(yīng)特別注意以下幾點。96給水排水vol.32N.42006(1)由于水泵的吸水流量巨大,為了避免汽蝕車的起吊重量、起吊高度和運輸通道,增加維修空和渦流,水泵吸入口的標高至少要比設(shè)計低潮水位間,使得泵房的尺寸在長度和高度方向上加大。低2m。在經(jīng)濟性方面,低速電機的投資比高速電機(含(2)為了進一步確保水泵的性能,必須要求水齒輪箱)高30%~50%。而在經(jīng)驗積累方面,間接泵供貨商進行水泵的模型試驗,模型試驗的比例不連接方式在國際上已經(jīng)有近150年的歷史,有良好得小于1/15。通過模型試驗可以初步確定水泵的的使用運行經(jīng)驗。國內(nèi)已有3座核電站采用了間接各種性能曲線參數(shù),并可以進一步確認水泵吸水流連接方式,也積累了相當豐富的經(jīng)驗。據(jù)了解直接道的布置,以核實是否會產(chǎn)生旋渦氣泡等。連接方式僅有10年左右的應(yīng)用經(jīng)驗。因此,二期的2循環(huán)水泵驅(qū)動方式的確定循環(huán)水泵仍采用間接連接方式循環(huán)水泵的驅(qū)動可釆取直接連接和間接連接兩3結(jié)論種方式(見表1)。直接連接即用低速電機直接驅(qū)動以上分析結(jié)果及一期工程的經(jīng)驗反饋表明,混循環(huán)水泵;間接連接即用高速電機經(jīng)減速齒輪箱驅(qū)凝土蝸殼泵運行可靠,經(jīng)濟性強,水泵的組合效率動循環(huán)水泵,國內(nèi)已有兩座核電站及本項目一期工高。從整個核電站的安全性、經(jīng)濟性、工程進度等方程都是采取的這種方式。面綜合考慮,對于二期工程向業(yè)主推薦的循環(huán)水泵表1兩種驅(qū)動方式的優(yōu)缺點比較的形式和配置為:形式,混凝土蝸殼泵;配置,1臺機間接連接直接連接組2臺混凝土蝸殼泵;參數(shù),流量32m3/s,揚程16投資低可靠性好m,轉(zhuǎn)速135/min;驅(qū)動方式,間接連接。日前,業(yè)起吊重量小維護工作簡單主已經(jīng)按照設(shè)計阬提供的設(shè)計方案和技術(shù)規(guī)格書完可靠性略差投資高成了本工程循環(huán)水泵的招投標工作并與供貨商簽訂需要更多的維修和備件等起吊重量人了合同根據(jù)Weir和 Alstom Bergeron公司的介紹,二期的循環(huán)水泵(單臺流量32m3/s)如果采用間接連令通訊處:100840核工業(yè)第二研究設(shè)計院建筑所接,電機重量約30t,齒輪箱重量10t;如果采用直電話:(010)88022623/2619接連接,電機重量將達70~80t,電機尺寸約為:長E-mail:bine-jz2s(@126.com6500mmn,寬5200mm,高4500m,轉(zhuǎn)速135r/min,傳真:(010)88022611功率6000kW。采用直接連接將會加大泵房內(nèi)吊收稿口期:2005-10-18++“+“+“++-+·+++"+"…+-“+“+“+“+“十“+“+-年內(nèi)石家莊市將建成9座污水處理廠河北省省會石家莊206年污水處理廠建沒進度將成晉州市污水處理廠、新樂市污水處理廠平山縣污水處:出現(xiàn)重大變化,預(yù)計可新建成污水處理廠9座,處理能理廠、鹿泉市污水處理廠利辛集制革小區(qū)污水處理廠力將增加89.3萬m/d這5座污水處理廠總投資額達25.5千萬元,新增污水處目前石家莊市的工業(yè)廢水在嚴格的環(huán)境管理下,大理能力近13萬m/d,2006年,將再建成石家莊橋東區(qū)部分已得到了有效控制,但生活污水日前還不能得到完污水處理廠、正定縣污水處理廠、礦區(qū)污水處理廠、藁城全控制特別是在市區(qū),由于人口密度大生活污水排量市污水處理廠、無極縣污水處理、靈壽縣污水處理廠、t多,僅有的橋西污水處理廠和高新區(qū)污水處理,只能元氏縣污水處理廠、欒城縣污水處理廠、趙縣污水處理廠處理生活污水的2%左右,市區(qū)周邊各縣(市)污水排等9座污水處理廠。其中處理能力達到50萬m/d的橋放量也在不斷增加牛活污水已成為影響區(qū)以及下游東污水處理投人運行后,將效解決城市污水改善區(qū)水環(huán)境的一個主要原因。域水環(huán)境為解決污水帶來的污染問題,石家莊市2005年新建(通訊員陳艷萍)+++“+“+”十·十十“+“十“+"給水排水va.32N420067