一种核电站短半径短间距进水隧道泵房

摘要

本发明属于泵房，具体涉及一种核电站短半径短间距进水隧道泵房。它包括与进水隧洞连通的前池，在前池的后面布置依次连通的过滤区和泵区，其中，所述的前池中包括平行布置的整流底坎和整流梁，整流底坎和整流梁均与进水隧洞水流的方向垂直，整流底坎和整流梁中线与进水隧洞的中线重合，在整流底坎和整流梁的两端分别设有对称布置的左导流墙和右导流墙，在前池最后端的侧壁上设有整流墩。本发明的显著效果是：通过增加整流底坎、整流梁、导流墙和整流墩改变了前池中水流的速度和方向，保证了各个循环水泵的采水偏差很小。

说明书

技术领域

本发明属于泵房，具体涉及一种核电站短半径短间距进水隧道泵房。 

背景技术

循环水泵为核电站的核岛提供冷却水，循环水泵安装在泵房中。泵房中除了循环水泵外还设有与大海连通的取水口。国产二代加M310改进型核电机组均采用联合泵房的设计形式，该布置方式布置紧凑，占地面积小，便于维护。联合泵房的有两种布置形式，一种是如图1所示的明渠取水方式，该种布置方式下明渠10直接与大海连通，重要厂用水泵11直接从明渠10中取水，循环水泵12通过过滤区8从明渠10中取水。无论重要厂用水泵11的取水方向还是循环水泵12的取水方向均与明渠10中水流的方向垂直。另一种是如图2所示的隧洞取水方式，采用隧洞取水方式的原因是由于地理自然条件的限制，泵房只能布置在离大海较远的地方。隧洞取水方式下进水隧洞1与大海连通，在进水隧洞1后直接布置过滤区8，在过滤区8后面布置重要厂用水泵11和循环水泵12。这种布置方式必须满足的要求是进水隧洞1中水流的方向与循环水泵12的取水方向是相同的。 

上述两种布置方式的局限性在于：对泵房厂房地理环境的要求较高，或者泵房必须建立在靠近大海的地方，或者海水的取水位置与循环水泵12的取水方向相同，取水隧洞1可以直接连接进泵房。一旦 核电站附近的地理环境不能满足要求，则不能安全取水或需要建设很长的取水隧洞1，以满足隧洞取水方式的要求，同时由于取水隧洞1上部不能建造建筑，对厂区用地也造成很大影响，而取水隧洞1的建造成本就很高，达6万元/米。 

为了节约建造取水隧洞1的成本，减少核电站用地，可以根据当地的地理环境，将泵房布置为图3所示的情况，即取水隧洞1在与泵房连通之前的很短的距离带有约90度的转向，在泵房中增加前池2以缓解取水隧洞1中水流因90度转向带来的扰流，在前池2后面布置过滤区8，在过滤区8后面布置泵区9，泵区9包括重要厂用水泵11和循环水泵12。根据水工隧洞设计规范，取水隧洞1转弯半径不应小于3倍的洞径，转角不宜小于60度，弯道首尾的直管段长度不宜小于5倍的洞径，否则即使在泵房中增加了前池2也不能避免因取水隧洞1转弯带来的扰流，而这种扰流会直接导致循环水泵12进水量不平均，直接影响核反应堆的运行安全。 

在大多数情况下，由于当地地理环境的限制，泵房的选址无法完全满足取水隧洞1转弯半径的要求，也无法完全满足前池2之前取水隧洞1最小长度的要求，此时为了使循环水泵12能够均匀的取水，现有技术中采取了在前池2中增加水泥栅格的做法，但是现有技术中增加水泥栅格的做法仍然不能完全消除水的扰流情况。 

发明内容

本发明的目的是针对现有技术缺陷，提供一种进水隧洞可以转弯，转弯半径小，循环水泵取水口流速稳定的核电站短半径短间距进 水隧道泵房。 

本发明是这样实现的：一种核电站短半径短间距进水隧道泵房，包括与进水隧洞连通的前池，在前池的后面布置依次连通的过滤区和泵区，其中，所述的前池中包括平行布置的整流底坎和整流梁，整流底坎和整流梁均与进水隧洞水流的方向垂直，整流底坎和整流梁中线与进水隧洞的中线重合，整流底坎的位置距离前池的入水口约占前池池宽的五分之一，整流梁的位置距离前池的入水口约占前池池宽的五分之二，整流底坎的长度为30米，整流梁的长度为39.5米，在整流底坎和整流梁的两端分别设有对称布置的左导流墙和右导流墙，该左导流墙和右导流墙分别从前池的前侧壁延伸至前池的左右侧壁，在前池最后端的侧壁上设有整流墩，整流墩的为中空的半个圆柱形，半圆柱的直径与前池的后侧壁重合，半圆柱的圆心与进水隧洞的中心线重合。 

如上所述的一种核电站短半径短间距进水隧道泵房，其中，单台机组前池的尺寸为：长X宽X高＝49X14X22米。 

如上所述的一种核电站短半径短间距进水隧道泵房，其中，在整流梁背向进水隧洞的一侧均匀的设有若干个支撑柱。 

如上所述的一种核电站短半径短间距进水隧道泵房，其中，整流底坎的高度为以进水隧洞的底面为基准2米，整流梁的高度为以进水隧洞的底面为基准5米，整流墩的高度与进水隧洞顶面的高度相同。 

如上所述的一种核电站短半径短间距进水隧道泵房，其中，所述的整流底坎、整流梁、左右导流墙和整流墩均用混凝土筑造。 

本发明的显著效果是：通过增加整流底坎、整流梁、导流墙和整流墩改变了前池中水流的速度和方向，保证了循环水泵既能采集到足够的冷却水，又使水流的速度平稳，还保证了各个循环水泵的采水偏差很小。 

附图说明

图1是明渠进水泵房的结构示意图； 

图2是隧洞取水泵房的结构示意图； 

图3是短半径短间距进水隧道泵房的结构示意图； 

图4是本发明提供的泵房的结构示意图。 

图中：1.进水隧洞、2.前池、3.整流底坎、4.整流梁、5.整流墩、6.左导流墙、7.右导流墙、8.过滤区、9.泵区、10.明渠、11.重要厂用水泵、12.循环水泵。 

具体实施方式

下面结合附图对本发明作具体说明。 

如图3和图4所示一种核电站短半径短间距进水隧道泵房，包括与进水隧洞1连通的前池2，在前池2的后面布置依次连通的过滤区8和泵区9。泵区9包括重要厂用水泵11和循环水泵12。所述的短半径是指进水隧洞1的转弯半径为进水隧洞1直径的2倍；所述的短 间距是指距离L为1D～1.5D(D为进水隧洞1直径)。 

本发明中单台机组前池2的尺寸为：长X宽X高＝49X14X22(米)。 

所述的前池2中包括平行布置的整流底坎3和整流梁4，整流底坎3和整流梁4均与进水隧洞1水流的方向垂直。整流底坎3和整流梁4中线与进水隧洞1的中线重合。整流底坎3的位置距离前池2的入水口约占前池2池宽的五分之一，整流梁4的位置距离前池2的入水口约占前池2池宽的五分之二。整流底坎3的长度为30米，整流梁4的长度为39.5米。在整流底坎3和整流梁4的两端分别设有对称布置的左导流墙6和右导流墙7。该左导流墙6和右导流墙7分别从前池2的前侧壁延伸至前池2的左右侧壁。左导流墙6和右导流墙7的截面可以是直线、弧线或如附图中所示的折线。在本发明中，左导流墙6和右导流墙7仅起导流作用，而整流底坎3和整流梁4主要起消能作用。 

在整流梁4背向进水隧洞1的一侧均匀的设有若干个支撑柱。该支撑柱的作用是辅助整流梁4承担由进水隧洞1来水的冲击力。整流梁4上支撑柱的设置位置、个数、尺寸和形状均是本领域技术人员根据本领域的公知常识可以计算得到的。另外，如果整流梁4的支撑力足够大，也可用完全去掉支撑柱。在前池2最后端的侧壁上设有整流墩5。整流墩5的为中空的半个圆柱形，半圆柱的直径与前池2的后侧壁重合，半圆柱的圆心与进水隧洞1的中心线重合。整流墩5的直径为8米。 

所述的整流底坎3、整流梁4、左右导流墙(6、7)和整流墩5均用混凝土筑造。整流底坎3的高度为以进水隧洞1的底面为基准2米，整流梁4的高度为以进水隧洞1的底面为基准5米，整流墩5的高度与进水隧洞1顶面的高度相同。 

采用本发明提供的泵房后，循环水泵12取水稳定。M310机组百万千瓦核电站为每个厂址为2台百万千瓦发电机组，每台发电机组配备两台循环水泵，即一机两泵，联合泵房为两台机组供应循环水，因此联合泵房内设置四台循环水泵。在使用传统栅格式结构的情况下，采用图3的布置方式，则循环水泵的取水量见表1。 

表1 

从表1中可以看到，1#、3#泵的最大流量偏差达到了36％，造成了取水非常不均衡，不利于电站长期稳定运行。 

采用了本发明的方式以后，进水流量见表2 

表2 

从表2中可以看到，1#、3#泵的最大流量偏差达到了9％，四台循环水泵的流量基本均衡，远优于未进行专利技术优化的方案。 

另外，本次采用的短半径和短间距的隧洞进水方式，从试验情况 看，前池完全可以满足消能的作用，无需对拐弯半径和拐弯后的直管段的距离提出严格要求。