浅谈核电站用可调叶片海水循环泵.pdf

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1、2012年第2期小番柱采·35·浅谈核电站用可调叶片海水循环泵张丽平毕敬峰徐文吉蔡龙(哈尔滨电气动力装备有限公司，150060)摘要：海水循环泵是用来为核电站第三回路提供冷却水的大型泵。目前核电站中主要应用固定叶片式和可调叶片式两种类型的循环泵。可调叶片循环泵在整个工况范围内的(不仅在设计工况点)效率都较高，能节约电能，启停机稳定。本文对固定叶片海水循环泵和可调叶片海水循环泵的原理、结构、性能各个方面进行介绍和对比，加深读者对核电站用海水循环泵的了解。关键词：核电厂用泵海水循环泵固定叶片可调叶片变角调节原动机转速调节性能对比1概述湿气分

2、离加热器海水循环泵是核电站第三回路中用来给冷凝器提供冷却水的大型泵。循环泵从进水池中汲取冷却水输送到冷凝器与高温蒸汽换热，将高温蒸汽冷却为冷凝的液态水，然后海水本身排人海洋(如图1所示)。目前世界各地的核电站用循环泵一般有固定叶片循环泵和可调叶片角度的循环泵。这两种循环泵都有自身的技术特点，都能满足核电站日常运行、维护的要求，但是在效率和安全性方面却有很大差别。2定义图1海水冷却循环泵的热力循环系统示意图针对核电站负荷以及海水温度的变化，可调叶片海水循环泵可以通过变角调节(全调节和半理人手进行介绍，便于设计和维护人员对这一技调节)调节成

3、适合系统运行条件的最佳工况。而术加深理解和应用。固定叶片的海水循环泵则只能通过改变原动机的3变角调节基本原理转速来进行调节。全调节是指泵在不停机的情况下自动调节；而半调节只能在停机的情况下进行叶片角度改变后，海水循环泵性能曲线随即手动调节。改变。从出口速度三角形(如图2)所示的变化可原动机调节是指选用双速电机。当泵由一个以看出采用变角调节后其性能改变的情况。图中工况转到另一个工况时需要改变电动机的运转转实线表示安装角为的情况；虚线表示安装角增速来实现，因此调节的范围很有限。大为口后的情况。由图可见，当叶片安装角加大因此，可调叶片的海水循

4、环泵技术，在实现后，只有当变为C，2，即要在流量较大的情况电站的安全和经济运行方面起了很大的作用。本下，出水速度的方向才与设计方向一致；相应的文从可调叶片海水循环泵的结构、变角调节的原C增大为C，即扬程也相应增大。随着流量和扬·36·小番柱采2012年第2期导叶效率的情况下，使电动机保持或接近满载，并维持或增大出水量，提高电机效率和功率因数。4可调叶片海水循环泵技术特点可调叶片海水循环泵为立式混流泵，大都为金属壳体，对应较宽的参数领域。其特点是流量可调节，可以有效地避免主汽轮机在超真空运行；还可以在0％开度的时候启动，所以冷凝器内部的最

5、大内部压强可以降低；也可以在0％开度的时候启动，所以管路内部的最大内部压强可以降低；同时0％开度启停还可以有效地防止启停和充水过程中的水锤现象；亦可通过叶片开度调节流量，出水口阀门可以全开，能有效地防止阀门汽蚀现象。程的增大，则功率必然增大。下面具体介绍一下可调叶片海水循环泵的特以上分析说明，当安装角卢增大为后，Ⅳ一点。Q和N—Q曲线均向右上方移动，叼一Q曲线随流量4．1在任何运行点都可以保持较高效率的增大而向右平移(如图3所示)。采用变角调节，不仅可以根据所需供水量来固定叶片循环泵只能在一条固定的性能曲线调节叶片角度，如当需水量增大时

6、，可调大叶片上运行，而可调叶片角度循环泵则可以通过调节角度；反之，调小叶片角度。还可以随着净扬程叶片的角度在多条性能曲线上运行。所以，可以的变化调节叶片角度，如当净扬程减小时，调大依据电站负荷、海水温度以及系统损失的变化，叶片角度，增大出水量，使电动机满载运行，并对叶片的角度相应地进行调整，使循环泵能够在维持循环泵在较高效率。当净扬程增大时，调小性能参数条件改变的前提下依旧保持最佳的性能叶片角度，适当减小出水量，使电动机不致过载。曲线。总之，采用变角调节，可以使循环泵在维持较高4．2节约电能图4所示，与固定叶片循环泵相比，可调叶天。N-

7、Qi片循环泵可以大幅降低电能消耗。对于固定叶片之__卜、：瓣-_f．来说，由于其输出的轴功率不可变化，那么循环一-‘-、26．、’-、-。’■_4。～Ir2]0、蕾一震=—，’—镬卜辫l厂／

8、。．羹=-_c一＼1＼l、．～、．、‘、‘斟’矿暴f『一I一一流量Q(m)流量100图3图42012年第2期小番柱采·37·泵在小流量条件下运行时，就造成了轴功率的浪度实现在实际运行点C的运行，此时的扬程为日，费。然而对于可调叶片循环泵，由于可以依据实正是循环水泵实际需要的扬程，因此可以说明可际工况对叶片角进行调节，所以可以实现节约电调叶片循环水泵

9、能够节约轴功率(即消耗电能)，能的效果。和之间的部分即为节约部分的电能。4．3．2根据温度变化的调节4．3固定叶片海水循环泵和可调叶片海水循由于循环泵抽送的液体温度会随着一年四季环泵性能的对比的季节变化而变