Hladnjak ulja glavne pumpe nuklearne elektrane C3/C4: jezgra za kontrolu temperature za siguran rad nuklearne elektrane

Pozicioniranje jezgre i funkcionalna vrijednost
Glavna pumpa nuklearne energije jedina je-oprema rotirajuće jezgre velike brzine u primarnom krugu, koja treba pokretati visoku-temperaturu i visoki-tlak (oko 15,5 MPa), radioaktivnu cirkulaciju rashladnog sredstva. Njegovi ležajevi motora i mehaničke brtve generiraju veliku količinu topline tijekom -hoda velikom brzinom. Osnovna funkcija hladnjaka ulja C3/C4 je osigurati prisilno hlađenje ulja za podmazivanje, održavati stabilan raspon temperature uljnog filma od 32-40 stupnjeva i osigurati toplinsku stabilnost i brtvljenje filma za podmazivanje.
Ključna funkcija Rastavljanje
Osigurajte učinkovitost podmazivanja: kontrolirajte temperaturu ulja za podmazivanje na projektiranom pragu kako biste izbjegli smanjenje viskoznosti ulja i pucanje uljnog filma uzrokovano visokim temperaturama, spriječili suho trenje između ležaja i rotora i produžili životni vijek ležajeva glavne pumpe.
Održavanje pouzdanosti brtvljenja: Stabilna temperatura ulja može izbjeći toplinsku deformaciju i starenje materijala mehaničkih brtvi, smanjiti rizik od curenja rashladne tekućine u primarnom krugu i osigurati cjelovitost radioaktivnog zadržavanja nuklearnog otoka.
Prilagodite se ekstremnim radnim uvjetima: Kontinuirano osiguravajte rashladni kapacitet prema projektnim osnovnim događajima (DBE) kao što su puna snaga, fluktuacije opterećenja i termalne prijelazne pojave, te rezervirajte sigurnosnu redundanciju za ekstremne scenarije kao što je LOCA (nezgoda s gubitkom rashladnog sredstva).
Zaštita sustava povezivanja: surađujte s elementom za mjerenje temperature glavne crpke, prekidačem razine tekućine itd. za praćenje temperature i razine ulja u stvarnom vremenu, dajte alarmne signale za kontrolni sustav i postignite rano upozorenje o greškama.

Strukturni principi i glavni oblici
Sastav jezgre strukture
C3/C4 hladnjak ulja ima strukturu školjke i cijevi kao svoju jezgru, uglavnom uključujući cilindar, gornji i donji krajnji poklopac, snopove cijevi za izmjenu topline, pregrade, ulazne i izlazne prirubnice i ispusne/ispušne otvore
Cjevovod: Voda za hlađenje opreme (RRI) koristi se za izmjenu topline s uljem za podmazivanje na strani ljuske kroz cijevi za izmjenu topline od nehrđajućeg čelika, s protokom kontroliranim na 1,5 m/s, za povećanje intenziteta turbulencije i jačanje prijenosa topline;
Strana školjke: ulje za podmazivanje teče kroz pregradu kako bi promijenilo smjer protoka, produžilo vrijeme zadržavanja i poboljšalo učinkovitost prijenosa topline;
Pomoćne komponente: opremljene sučeljem za mjerenje temperature (praćenje-temperature ulja u stvarnom vremenu), ispusni otvor (uklanjanje nečistoća u ulju), ispušni otvor (uklanjanje zraka iz sustava) te drenažni cjevovod i cjevovod za dopunu ulja (prilagođen za održavanje sustava).
Glavni strukturni tipovi
Fiksna cijevna ploča: s jednostavnom strukturom i niskom cijenom, cijevi za izmjenu topline su fiksno spojene na cijevnu ploču, pogodne za konvencionalne radne uvjete s malim temperaturnim razlikama. Međutim, snop cijevi ne može se rastaviti, što otežava čišćenje i održavanje;
Tip s plutajućom glavom: snop cijevi može se slobodno izvlačiti i povlačiti kao cjelina, što ga čini lakim za temeljito čišćenje i održavanje. Prikladan je za potrebe održavanja nuklearnih otoka nakon dugo-radnje i glavni je izbor C3/C4 hladnjaka ulja;
Tip cijevi u obliku slova U: cijev za izmjenu topline je struktura u obliku slova U koja može eliminirati utjecaj toplinskog širenja i prikladna je za uvjete visoke temperature i temperaturne razlike. Međutim, čišćenje unutar cijevi je teško i prikladno za posebne scenarije opterećenja.

Ključne tehničke karakteristike
1. Učinkovit dizajn prijenosa topline
Usvajanjem protustrujnog rasporeda, hladni i vrući fluidi teku u suprotnim smjerovima, povećavajući prosječnu temperaturnu razliku i povećavajući učinkovitost prijenosa topline za 20% do 30% u usporedbi s nizvodnim. Može postići brzo smanjenje temperature ulja s 80 stupnjeva na ispod 40 stupnjeva;
Optimizirajte razmak između pregrada i raspored nizova cijevi kako biste povećali intenzitet turbulencije ulja za podmazivanje na strani školjke. Ukupni koeficijent prijenosa topline može doseći 500-800 W/(㎡· stupanj), ispunjavajući zahtjeve prijenosa topline visokog opterećenja nuklearnih otoka;
Rezervirajte 10% redundantnosti područja izmjene topline kako biste neutralizirali utjecaj prljavštine (ulja i vode) na učinkovitost izmjene topline tijekom dugo-rade, osiguravajući stabilne performanse tijekom cijelog životnog ciklusa.
2. Osiguranje pouzdanosti nuklearnog razreda
Otpornost materijala na koroziju: Cijevi za izmjenu topline izrađene su od nehrđajućeg čelika 06Cr19Ni10, a ljuska je obložena ugljičnim čelikom i nehrđajućim čelikom, koji mogu izdržati koroziju u okruženju nuklearnog otoka i izbjeći rizik od kontaminacije i curenja ulja;
Brtvljenje i sprječavanje curenja: Završna kapica spojena je prirubnicama visoke-čvrstoće i opremljena brtvenim prstenovima od fluorokaučuka otpornim na ulje i visoke-temperature za sprječavanje međusobnog povezivanja ulja za podmazivanje i rashladne vode, što ispunjava zahtjeve zaštite od zračenja nuklearnog otoka;
Strukturna zaštita od vibracija: Optimiziranjem oslonca snopa cijevi i metode pričvršćivanja pregradne ploče, ona se prilagođava okolini vibracija tijekom rada glavne crpke, izbjegavajući labavljenje i oštećenje zamora cijevi za izmjenu topline;
Dizajn sigurnosne redundancije: Neki modeli usvajaju dvostruku strukturu, koja može postići jednu operaciju i jednu sigurnosnu kopiju, s vremenom prebacivanja manjim ili jednakim 10 minuta, ispunjavajući zahtjeve kontinuiranog rada nuklearnog otoka.
3. Prilagodljivost i kompatibilnost
Kompatibilan s glavnim modelima glavnih pumpi za nuklearnu energiju (kao što su AP1000, Hualong One, CANDU, itd.), područje izmjene topline i veličina sučelja mogu se prilagoditi prema opterećenju ležaja glavne pumpe i protoku uljnog sustava;
Prilagodite parametre sustava rashladne vode (RRI) za opremu nuklearnog otoka, kontrolirajte porast temperature rashladne vode unutar 5 stupnjeva i izbjegnite toplinski udar RRI sustava;
Podržava povezivanje sa sustavom upravljanja glavnom pumpom (DCS/PLC) kako bi se postiglo daljinsko praćenje i automatsko podešavanje parametara kao što su temperatura ulja, tlak ulja i brzina protoka.

Scenariji primjene i održavanje rada
Tipični scenariji primjene
Hladnjak ulja glavne crpke nuklearne energije C3/C4 naširoko se koristi u nuklearnim elektranama reaktora s vodom pod tlakom treće-generacije/četvrte generacije, s osnovnim scenarijima koji uključuju:
Normalni radni uvjeti: Kada glavna pumpa radi punom snagom, stalno hladite ležajeve motora i ulje za podmazivanje mehaničkih brtvila kako biste održali stabilnost sustava;
Scenarij fluktuacije opterećenja: Tijekom procesa povećanja i pada opterećenja nuklearne energije, pokretanja i zaustavljanja, brzo reagiranje na promjene temperature ulja kako bi se izbjegao toplinski kvar uljnog filma;
Toplinski prijelazni procesi i uvjeti nesreće: U ekstremnim scenarijima kao što su LOCA i nagli porast temperature u primarnom krugu, održavajte kapacitet hlađenja kako biste dobili vrijeme za odgovor na hitne slučajeve;
Scenarij održavanja: Kada se glavna crpka isključi radi održavanja, surađujte sa sustavom kako biste ispustili i nadopunili ulje te ostvarite neovisno čišćenje i testiranje hladnjaka ulja.
Ključne točke rada i održavanja
Dnevni pregled: Pratite parametre kao što su temperatura ulja, tlak ulja, brzina protoka vode i razlika u temperaturi vode. Ako odstupanje izlazne temperature ulja premašuje ± 2 stupnja, potrebno ga je odmah ispitati;
Redovito čišćenje: Rastavite snop cijevi svakih 6-12 mjeseci i koristite vodu pod visokim pritiskom ili kemijska sredstva za čišćenje da uklonite kamenac na strani cijevi i ulje na strani školjke. Koeficijent onečišćenja treba kontrolirati unutar 0,0004 m² · K/W;
Pregled brtvljenja: jednom godišnje provjerite brtveni prsten završne kapice i brtvenu površinu prirubnice, zamijenite zastarjele komponente i provedite ispitivanje tlaka vode na 1,25 do 1,5 puta većem od radnog tlaka kako biste osigurali da nema curenja;
Rješavanje problema: kada temperatura ulja ostaje konstantno visoka, prioritet treba dati provjeri začepljenja u volumenu rashladne vode, temperaturi vode i cijevima za izmjenu topline; Kada je ulje onečišćeno, potrebno je zamijeniti ulje i očistiti sustav na vrijeme.

Hladnjak ulja glavne crpke nuklearne elektrane C3/C4, kao "jezgra kontrole temperature" nuklearnog otoka, ključni je dio opreme koji osigurava siguran rad glavne pumpe i održavanje integriteta rashladnog sustava reaktora. Njegov visoko-učinkovit prijenos topline, nuklearna-pouzdanost i snažna prilagodljivost izravno podržavaju dugoročnu-stabilnu proizvodnju električne energije nuklearnih elektrana. S -promocijom nuklearne energije treće-generacije i razvojem tehnologije nuklearne energije četvrte-generacije, hladnjaci ulja bit će unapređeni prema višoj učinkovitosti, inteligenciji i duljem životnom vijeku, pružajući solidnije jamstvo za siguran i učinkovit rad nuklearnih elektrana.