Oeri'r Prif Modur Pwmp Dŵr Porthiant mewn Gwaith Pŵer Niwclear
Mecanwaith Gwresogi a Pheryglon Moduron Pwmp Dŵr Porthiant Prif mewn Planhigion Pŵer Niwclear
Mae'r prif foduron pwmp dŵr bwydo mewn gweithfeydd pŵer niwclear yn moduron asyncronaidd neu gydamserol mawr, pŵer uchel. Mae eu cynhyrchu gwres yn bennaf yn deillio o effeithiau cyfunol colledion trydanol, colledion mecanyddol, a ffactorau amgylcheddol. Mae'r mecanwaith gwresogi yn gymhleth, ac mae gwres yn cronni'n gyflym. Os nad yw oeri yn amserol, bydd yn achosi peryglon lluosog i offer a systemau.
Mecanwaith Gwresogi Craidd
1. Gwresogi Colled Trydanol: Dyma brif ffynhonnell cynhyrchu gwres modur, gan gynnwys colledion copr dirwyn stator, colledion haearn craidd, a cholledion ychwanegol. Pan fydd y dirwyniadau stator yn cael eu hegnioli, mae cerrynt sy'n pasio trwy'r dargludyddion yn cynhyrchu gwres Joule, hy, colledion copr. Mae cydberthynas gadarnhaol rhwng maint y colledion hyn a sgwâr y cerrynt a gwrthiant y dargludydd. O dan ddylanwad maes magnetig eiledol, mae'r craidd yn cynhyrchu colledion hysteresis a cholledion cerrynt eddy, hy, colledion haearn, sy'n ymwneud yn bennaf â'r deunydd craidd, cryfder maes magnetig, ac amlder. At hynny, gall harmonigau a gynhyrchir gan drawsnewidwyr amledd neu lwythi aflinol gynyddu colledion modur ychwanegol, gan waethygu cynhyrchu gwres ymhellach.
2. Cynhyrchu Gwres Colled Mecanyddol: Yn ystod gweithrediad modur, mae colledion mecanyddol yn cael eu cynhyrchu a'u trosi'n wres oherwydd ffrithiant bwlch aer rhwng y rotor a'r stator, sy'n dwyn ffrithiant cylchdro, a gwrthiant cylchdroi ffan. Mae gwisgo, iro gwael, neu osod amhriodol yn cynyddu ffrithiant mecanyddol yn sylweddol, gan arwain at gynhyrchu gwres ychwanegol a dod yn brif achos cynhyrchu gwres colled mecanyddol.
3. Ffactorau Amgylcheddol Cyfunol: Mae'r prif bympiau dŵr porthi mewn gweithfeydd pŵer niwclear wedi'u lleoli'n bennaf yn ystafelloedd deerator y prif adeilad ar yr ynys gonfensiynol. Mewn rhai senarios, mae'r tymheredd amgylchynol yn uchel, ac mae'r gofod yn gymharol gaeedig gydag awyru cyfyngedig. Ar yr un pryd, gall amgylchedd gweithredu gweithfeydd ynni niwclear gynnwys llygryddion fel llwch ac anwedd dŵr, sy'n glynu'n hawdd at wyneb neu du mewn y modur, gan rwystro sianeli afradu gwres a rhwystro afradu gwres ymhellach, gan gynyddu tymheredd gweithredu'r modur.
Peryglon Tymheredd Gormodol Pan fydd tymheredd y modur yn fwy na'r terfyn graddedig, bydd yn cael cyfres o effeithiau negyddol ar berfformiad offer a diogelwch system: Yn gyntaf, mae'n niweidio perfformiad inswleiddio'r modur. Mae tymheredd uchel yn cyflymu heneiddio a charboneiddio deunyddiau inswleiddio, gan leihau ymwrthedd inswleiddio a hyd yn oed achosi cylchedau byr troellog a diffygion sylfaen, gan arwain yn uniongyrchol at ddiffodd moduron. Yn ail, mae'n effeithio ar berfformiad mecanyddol y modur. Mae tymheredd uchel yn achosi ehangiad thermol ac anffurfiad cydrannau megis y rotor modur a'r stator, gan arwain at fylchau aer anwastad, gostyngodd cywirdeb ffit mecanyddol, mwy o ddirgryniad a sŵn, ac mewn achosion difrifol, jamio mecanyddol. Yn drydydd, mae'n lleihau effeithlonrwydd gweithredu modur. Mae tymheredd uwch yn cynyddu ymwrthedd dargludyddion a cholledion copr, tra'n lleihau athreiddedd craidd a chynyddu colledion haearn, gan arwain at fwy o ddefnydd o ynni modur a llai o effeithlonrwydd. Yn bedwerydd, mae'n sbarduno methiannau rhaeadru. Bydd methiant i gau'r prif fodur pwmp dŵr bwydo yn achosi ymyrraeth yn y brif system dŵr bwydo, gan effeithio ar weithrediad arferol y generadur stêm. Os na all y pwmp wrth gefn ddechrau mewn pryd, gall achosi i'r uned ynni niwclear leihau'r llwyth neu hyd yn oed gau ar frys, gan arwain at golledion economaidd sylweddol a risgiau diogelwch.
Dulliau Oeri a Nodweddion Technegol Moduron Pwmp Dŵr Porthiant Prif mewn Planhigion Pŵer Niwclear
O ystyried gofynion lefel diogelwch, amodau gweithredu, a chynllun gofodol gweithfeydd ynni niwclear, rhaid i'r dull oeri ar gyfer prif moduron pwmp dŵr porthiant fodloni gofynion craidd megis afradu gwres yn effeithlon, gweithrediad dibynadwy, cynnal a chadw cyfleus, a'r gallu i addasu i'r amgylchedd niwclear. Ar hyn o bryd, mae'r dulliau oeri a ddefnyddir yn gyffredin ar gyfer prif moduron pwmp dŵr porthiant mewn gweithfeydd pŵer niwclear wedi'u rhannu'n bennaf yn ddau gategori: oeri aer ac oeri hylif. Mae gan wahanol ddulliau oeri ddyluniadau strwythurol gwahanol, effeithlonrwydd afradu gwres, a senarios cymwys. Mewn cymwysiadau ymarferol, rhaid gwneud detholiad rhesymol yn seiliedig ar ffactorau megis pŵer modur a'r amgylchedd gweithredu.
1. Dull Oeri Aer Mae oeri aer yn defnyddio aer fel y cyfrwng afradu gwres, gan gludo'r gwres a gynhyrchir gan y modur trwy lif aer i ffwrdd. Mae ganddo fanteision megis strwythur syml, cynnal a chadw cyfleus, a dim risg gollyngiadau. Mae'n addas ar gyfer moduron pwmp dŵr bwydo prif bŵer isel{3} i- mewn amgylcheddau â thymheredd amgylchynol isel ac fe'i defnyddiwyd yn helaeth mewn unedau pŵer niwclear cynnar a rhai moduron pwmp dŵr porthiant ategol. Yn dibynnu ar y dull llif aer, gellir ei rannu'n oeri awyru naturiol ac oeri awyru gorfodol.
Mae oeri awyru naturiol yn dibynnu ar afradu gwres y modur ei hun a darfudiad naturiol aer amgylchynol i gyflawni afradu gwres. Mae'r casin modur fel arfer wedi'i ddylunio gyda strwythur sinc gwres i gynyddu'r ardal afradu gwres. Mae gwres yn cael ei gludo i'r aer trwy'r sinc gwres, ac mae darfudiad naturiol yn cael ei ffurfio gan y gwahaniaeth dwysedd aer i gwblhau'r cyfnewid gwres. Nid oes angen unrhyw offer pŵer ychwanegol ar y dull hwn, mae ganddo gostau gweithredu a chynnal a chadw isel, a dim llygredd sŵn. Fodd bynnag, mae ei effeithlonrwydd afradu gwres yn gymharol isel ac mae amodau tymheredd ac awyru amgylchynol yn effeithio'n fawr arno. Nid yw'n addas ar gyfer moduron pwmp prif gyflenwad dŵr porthi sy'n cynhyrchu pŵer uchel ac uchel ac mae ond yn addas ar gyfer moduron pŵer ategol isel neu foduron wrth gefn.
Mae oeri awyru gorfodol yn defnyddio ffan oeri sydd wedi'i osod yng nghefn y modur i orfodi llif aer dros y stator, y rotor, a'r arwynebau craidd, gan gyflymu afradu gwres. Mae ei effeithlonrwydd afradu gwres yn llawer uwch nag oeri awyru naturiol ac mae'n addas ar gyfer moduron pwmp prif borthiant pŵer canolig. Yn seiliedig ar y dull cylchrediad aer oeri, gellir ei rannu'n systemau agored a chaeedig: Mae awyru gorfodol agored yn tynnu aer amgylchynol yn uniongyrchol i'r modur, yn ei wasgaru ar ôl oeri, ac yna'n ei wacáu. Mae ganddo strwythur syml ac effeithlonrwydd afradu gwres uchel, ond mae'n agored i halogiad llwch amgylcheddol ac anwedd dŵr, sy'n gofyn am lanhau'r hidlydd aer yn rheolaidd. Mae awyru gorfodol caeedig yn defnyddio cylchrediad aer mewnol, gan oeri'r aer sy'n cylchredeg trwy oerach allanol cyn-mynd i mewn i'r modur, gan atal llygryddion amgylcheddol rhag mynd i mewn i'r modur. Mae'n addas ar gyfer amgylcheddau planhigion ynni niwclear gyda llwch a lleithder uchel, ond mae ei strwythur yn gymharol gymhleth, sy'n gofyn am gynnal a chadw'r system oeri a chylchrediad.
2. Oeri Hylif
Mae oeri hylif yn defnyddio hylifau fel dŵr ac olew fel y cyfrwng afradu gwres. Gan ddefnyddio cynhwysedd gwres penodol uchel ac effeithlonrwydd afradu gwres uchel hylifau, mae gwres yn cael ei gludo i ffwrdd o'r modur trwy gylchrediad hylif. Mae'n addas ar gyfer pŵer uchel, gwres uchel- sy'n cynhyrchu prif foduron pwmp dŵr bwydo mewn gorsafoedd ynni niwclear a dyma'r dull oeri prif ffrwd ar hyn o bryd. Oeri dŵr cwbl gaeedig yw'r un a ddefnyddir fwyaf, ac mae'r prif foduron pwmp dŵr bwydo ym mhrosiect Cam I Gwaith Pŵer Niwclear Haiyang yn defnyddio'r dull oeri hwn.
System oeri dŵr wedi'i oeri: Gan ddefnyddio dŵr wedi'i ddad-ïoneiddio neu asiant trin dŵr oeri arbennig fel cyfrwng, caiff ei rannu'n ffurfiau oeri mewnol ac oeri allanol. Mae systemau oeri mewnol yn defnyddio pibellau dŵr oeri sydd wedi'u gosod y tu mewn i weiniadau stator a rotor y modur, gan ganiatáu i ddŵr oeri lifo trwy'r dirwyniadau a chael gwared yn uniongyrchol ar wres a gynhyrchir gan y dirwyniadau. Mae hyn yn arwain at effeithlonrwydd afradu gwres uchel iawn ac mae'n addas ar gyfer moduron gallu mawr, pŵer uchel. Mae systemau oeri allanol, ar y llaw arall, yn defnyddio siaced oeri ar y casin modur. Mae dŵr oeri yn llifo trwy'r siaced oeri ac yn cyfnewid gwres gyda'r casin modur, gan ddileu gwres yn anuniongyrchol. Mae'r system hon yn gymharol syml o ran strwythur ac yn hawdd i'w chynnal, ond mae ei heffeithlonrwydd afradu gwres ychydig yn is nag effeithlonrwydd systemau oeri mewnol.
Mae'r system oeri dŵr ar gyfer y prif fodur pwmp dŵr porthiant mewn gorsaf ynni niwclear fel arfer yn gysylltiedig â system dŵr oeri offer pŵer. Mae'r fewnfa a'r allfa dŵr oeri wedi'u cysylltu â system dŵr oeri offer pŵer trwy flanges, gan ffurfio cylchrediad dolen gaeedig. Mae'r system yn cynnwys pwmp atgyfnerthu oeri, hidlydd, uned monitro tymheredd, ac uned monitro llif. Mae'r pwmp atgyfnerthu oeri yn darparu pŵer i'r llif dŵr oeri, mae'r hidlydd yn atal amhureddau rhag tagu'r pibellau oeri, ac mae'r uned monitro tymheredd yn casglu'r tymheredd cyfrwng oeri mewn amser real ac yn ei fwydo'n ôl i brif ystafell reoli'r gwaith pŵer, gan alluogi addasu'r system oeri yn awtomatig a sicrhau bod tymheredd y modur yn aros yn sefydlog o fewn yr ystod graddedig.
3. System oeri olew: Mae'r system hon yn defnyddio olew oeri arbenigol fel y cyfrwng, gan gylchredeg yr olew i dynnu gwres o'r modur tra hefyd yn darparu iro. Mae'n addas ar gyfer moduron llwyth cyflym, uchel. Mae'r olew oeri yn llifo trwy'r dirwyniadau, y Bearings, a chydrannau eraill y tu mewn i'r modur, gan amsugno gwres cyn mynd i mewn i oerach allanol i gyfnewid gwres ag aer neu ddŵr oeri. Ar ôl oeri, mae'r olew yn cael ei ailgylchu. Manteision system oeri olew yw afradu ac iro gwres unffurf, gan amddiffyn Bearings a chydrannau mecanyddol eraill yn effeithiol. Fodd bynnag, mae angen ailosod olew yn rheolaidd, gan arwain at gostau cynnal a chadw uwch a risg o ollyngiadau olew. Felly, mae ei gymhwysiad ym mhrif moduron pwmp dŵr porthiant planhigion ynni niwclear yn gymharol gyfyngedig.
Dull Oeri Cyfansawdd Ar gyfer prif foduron pwmp dŵr porthiant â phŵer hynod o uchel a chynhyrchiad gwres sylweddol, nid yw un dull oeri yn ddigon i fodloni gofynion afradu gwres. Felly, defnyddir dulliau oeri cyfansawdd yn nodweddiadol, gan gyfuno oeri aer ag oeri hylif, neu oeri mewnol ag oeri allanol. Er enghraifft, mae dirwyniadau stator yn defnyddio oeri mewnol wedi'i oeri gan ddŵr, mae dirwyniadau'r rotor yn defnyddio oeri aer, ac mae'r craidd yn defnyddio oeri allanol wedi'i oeri â dŵr. Trwy afradu gwres aml-ddimensiwn, sicrheir bod tymheredd y modur yn aros yn sefydlog o fewn y terfynau graddedig yn ystod gweithrediad llwyth llawn. Mae dulliau oeri cyfansawdd yn cynnig effeithlonrwydd afradu gwres uchel ac addasrwydd cryf, ond maent yn strwythurol gymhleth, mae ganddynt gostau buddsoddi uchel, ac maent yn anodd eu cynnal. Fe'u defnyddir yn bennaf mewn prif foduron pwmp dŵr porthiant o unedau ynni niwclear megawat- dosbarth ac uwch.
Mae system oeri y prif fodur pwmp dŵr porthiant mewn gorsaf ynni niwclear yn elfen hanfodol o sicrhau gweithrediad diogel a sefydlog yr uned. Mae ei effeithlonrwydd afradu gwres a'i ddibynadwyedd gweithredol yn effeithio'n uniongyrchol ar weithrediad arferol y brif system pwmp dŵr bwydo, gan effeithio ar gylchred thermol a rhwystrau diogelwch yr orsaf ynni niwclear gyfan. Wrth i unedau ynni niwclear ddatblygu tuag at alluoedd mwy a pharamedrau uwch, mae pŵer y prif fodur pwmp dŵr bwydo yn cynyddu'n barhaus, gan arwain at fwy o gynhyrchu gwres a gosod gofynion cynyddol uwch ar dechnoleg oeri.
Casgliad
Defnyddir oeri aer, oeri hylif, a dulliau oeri cyfun yn eang ym mhrif moduron pwmp dŵr porthiant gweithfeydd ynni niwclear. Trwy optimeiddio dyluniad y system oeri, dewis cyfryngau oeri effeithlon, a gwella technolegau rheoli a monitro awtomatig, mae effeithlonrwydd afradu gwres a dibynadwyedd y system oeri wedi'u gwella'n effeithiol, gan fodloni gofynion gweithrediad hirdymor unedau ynni niwclear. Yn y cyfamser, gyda datblygiad parhaus technoleg ynni niwclear, mae deallusrwydd, effeithlonrwydd a gwyrddu wedi dod yn dueddiadau datblygu technoleg oeri. Yn y dyfodol, bydd ymchwil a datblygiad pellach o dechnolegau oeri sy'n arbed ynni, megis deunyddiau oeri cyfansawdd newydd a systemau oeri addasol deallus, yn cael eu cynnal er mwyn cyflawni rheolaeth fanwl gywir ac arbed ynni gweithrediad systemau oeri. Ar yr un pryd, bydd gweithrediad deallus a chynnal a chadw systemau oeri yn cael eu cryfhau. Trwy ddata mawr, Rhyngrwyd Pethau, a thechnolegau eraill, bydd monitro amser real, rhybudd cynnar o ddiffygion, a diagnosis deallus o statws gweithredu systemau oeri yn cael eu cyflawni, gan wella ymhellach ddibynadwyedd a gweithrediad a chynnal a chadw effeithlonrwydd systemau oeri a darparu gwarantau cryfach ar gyfer gweithrediad diogel ac effeithlon gweithfeydd ynni niwclear.
