一种用于火核电厂的排水消泡系统和方法技术方案

本发明专利技术涉及一种用于火核电厂的排水消泡系统和方法，包括：设置在进水前池出水侧的溢流堰和扩散形的堰后池渠，所述的堰后池渠中依次设置至少一道消能孔板和拦泡墙，所述的消泡孔板与拦泡墙之间的水域上方设有喷淋水设施。本发明专利技术通过在火核电厂的排水虹吸井外设置消能孔板、拦泡墙、喷淋水设置等措施，将虹吸井产生的泡沫在排出前完全处理掉，避免了在排水域出现成片泡沫的污染现象，本发明专利技术能够在不增加开挖土方量的前提下，直接在原有的排水扩散池渠中设置消除泡沫的设施，实现消泡功能。本发明专利技术适应性强、高效、绿色无污染的特点，且结构简单，运行和维修费用较低。

Drainage defoaming system and method for fire nuclear power plant

The invention relates to a method for nuclear power plant fire drainage defoaming system and method, including: the setting of the overflow weir and diffusion forebay water side of the weir pool after the canal, at least one energy dissipation holes and stopped the bubble wall are arranged in the canal after the weir pool, the defoaming the hole plate and stopped above the bubble wall between the waters with spray water facilities. In the fire of nuclear power plant drainage siphon well outside the energy dissipating plate, retaining wall, spray water bubble setting measures will siphon well bubble before discharged completely off, avoid a piece of foam pollution phenomenon in drainage field, the invention can not increase the premise of earthwork excavation under the direct set to eliminate the bubbles in the canal pool facilities spread in the original drainage, defoaming function realization. The invention has the advantages of strong adaptability, high efficiency, no pollution, and simple structure, and the cost of operation and maintenance is low.

【技术实现步骤摘要】
一种用于火核电厂的排水消泡系统和方法
本专利技术涉及一种用于火核电厂的排水消泡系统和方法，是一种水工设施和设计方法，是一种减少排水泡沫污染的环保系统和方法。
技术介绍
火/核电厂排水泡沫环境影响问题普遍存在。早期工程对排水泡沫污染问题的重视程度不够，电厂排水基本没有采取防泡、消泡措施，泡沫问题比较严重。近年来随着全民环保意识的不断增强，电厂排水工程设计开始考虑防泡、消泡的措施，但从已采用消泡措施的核电厂运行效果来看，仍普遍存在两方面问题：其一是工程措施难以适应潮位变化的需求，在低潮位条件下排水易于掺气产生泡沫，且携带至外海，形成泡沫污染带；其二是现有工程措施无法完全阻止泡沫产生，基本采用拦泡墙等措施将泡沫围堵在虹吸井堰后区域，堰后区域泡沫逐渐堆积，易于出现泡沫溢出虹吸井、污染厂区等的现象，需进一步采用工程措施避免泡沫堆积、漫溢现象出现。
技术实现思路
为了克服现有技术的问题，本专利技术提出了一种用于火核电厂的排水消泡系统和方法。所述的系统和方法通过在排水虹吸井外设置多种消泡设施，将泡沫消除，避免对排水受纳水域污染。本专利技术的目的是这样实现的：一种用于火核电厂的排水消泡系统，包括：设置在进水前池出水侧的溢流堰和扩散形的堰后池渠，所述的堰后池渠中依次设置至少一道消能孔板和拦泡墙，所述的消泡孔板与拦泡墙之间的水域上方设有喷淋水设施。进一步的，所述的溢流堰的堰顶、背水面、堰后的扩散段池渠地板为光滑过渡的曲面坡面。进一步的，所述的消能孔板为2-4道，各道消能孔板之间的距离为800-1400毫米，相邻消能孔板上的孔洞交错布置。进一步的，所述的消能孔板上的孔洞为纵横直线排列，孔洞之间最小距离为350-390毫米。进一步的，所述的拦泡墙为一道胸墙，所述的胸墙的上端与扩散段池渠上端平齐，下端与扩散段池渠地板保持距离。进一步的，所述的拦泡墙距离最接近的消能孔板的距离Lf为：Lf=VH/Vf，式：Vf泡沫上升的速度，H为控制工况的水位，V为消能孔板下游断面平均流速。进一步的，所述的喷淋水设施是排列在拦泡墙和最后一道消能孔板之间水域上方的多个喷水口，所述的喷水口与多根喷水母管连接，所述的喷水母管与抽取电厂排水的水泵连接。进一步的，所述的喷淋水设施的喷水口的排列方式为：纵横排列在一个平面内的M×（N+n）个喷水口，其中：M为与水流方向垂直的横排排列的喷水口排数，N为靠近消能孔板一侧沿水流方向的纵列喷水口的列数，n为靠近拦泡墙一侧沿水流方向的纵列喷水口的列数。进一步的，所述的喷水口的参数如下：喷水口的喷水方向与水平面向成20-40度仰角，其中，N排喷水口指向消能孔板，n排喷水口指向拦泡墙；喷水口的出口平均流速不小于2.0m/s；喷口的出口直径为5-10毫米；喷口之间与水流方向垂直的间距1/M为80-120毫米；喷口之间沿水流方向的间距1/N和1/n按如下公式计算：；式中：n为喷口流速、θ为喷口方向、L平均潮位为平均潮位，L百年一遇为百年一遇高潮位。一种使用上述系统的用于火/核电厂的排水消泡的方法，所述方法的步骤如下：水流从虹吸井中漫过溢流堰，沿溢流堰的堰顶和背水坡面平稳的流入堰后池渠；堰后池渠中的水流受到消能孔板的作用，水位抬高，沿溢流堰背水面流下的水流表现为淹没式水跃；水流通过第一道孔板匀流后，紧接着通过后面几道孔板，在后面几道孔板中，水流在各道孔板间激烈碰撞、消能，减小孔板下游水体水面波动，经过几道孔板，促使堰后水深加大，降低了水流流速，促使水流流速分布均匀；水面原有的一部分泡沫会留在孔板前缘和孔板之间，由于受到水流的冲击，并不会堆积起来；经过消能孔板后，水体中剩余的泡沫会很快的从水中上浮至水面，形成泡沫，由于拦泡墙是胸墙，底部流通，水面阻隔，使浮在水面的泡沫不能通过拦泡墙底部流出，泡沫被拦泡墙拦截在拦泡墙上游；对拦泡墙上游的泡沫喷水，喷出的水流向上方射出，利用重力使水束在空中扩散，以自由落体的形式进入下方的水体中，自由下落的扩散水滴击碎水体表面的泡沫，将拦泡墙拦截的泡沫消除掉，不含泡沫的水体从拦泡墙底部流出。本专利技术产生的有益效果是：本专利技术通过在火/核电厂的排水虹吸井外设置消能孔板、拦泡墙、喷淋水设置等措施，将电厂产生的泡沫在排入外部水域前完全处理掉，避免了在排水口附近水域出现成片泡沫的污染现象，本专利技术能够在不增加开挖土方量的前提下，直接在原有的排水扩散池渠中设置消除泡沫的设施，实现消泡功能。本专利技术适应性强、高效、绿色无污染的特点，且结构简单，运行和维修费用较低。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步说明。图1是本专利技术的实施例一所述系统的结构平面示意图；图2是本专利技术的实施例一所述系统的结构立面图；图3是本专利技术的实施例四所述的消能孔板的孔洞排列示意图；图4是本专利技术的实施例九所述的喷水口示意图；图5是本专利技术的实施例九所述的喷口横向排列示意图。具体实施方式实施例一：本实施例是一种用于火/核电厂的排水消泡系统，如图1、2所示。本实施例包括：设置在进水前池1出水侧的溢流堰2和扩散形的堰后池渠3，所述的堰后池渠中依次设置至少一道消能孔板4和拦泡墙5，所述的消泡孔板与拦泡墙之间的水域上方设有喷淋水设施6。在未设置本实施例所述系统之前，电厂排水从溢流堰跌落后，在溢流堰末端附近，形成水跃，水流激烈旋滚，掺入空气，产生大量的泡沫，泡沫随着电厂排水被带入到外海。另外，受水跃的影响，虹吸井下游横断面的流速分布很不均匀，水面波动比较大。不同堰后水位，水跃形式亦不同。当堰后水位较低时，为远驱式水跃，旋滚区沿水流方向延伸较长，产生的泡沫量很大。当堰后水位较高时，堰后水体表现为淹没式水跃，水流紊动较小。堰后水位越高，水跃影响区越短，水流紊动相对较弱，掺气量也相对较小，产生的泡沫量相对较小。本实施例在堰后设置孔板，堰后水流受到消能孔板的作用，水位抬高，均表现为淹没式水跃。水流通过第一道孔板匀流后，紧接着通过第二道孔板，水流在多道孔板间激烈碰撞，消能效果良好，孔板下游水体水面波动很小。几道孔板后的水流流速分布均匀性很好，水深较大，流速降低。一部分泡沫会留在孔板前缘和孔板之间，由于受到水流的冲击，并不会堆积起来；另一部分水体中泡沫会很快的从水中上浮至水面，受到拦泡墙的拦截作用，这部分泡沫被拦截在拦泡墙前缘，结合喷淋水消泡措施，可将拦泡墙拦截的泡沫消除掉。溢流堰可以是平顶或圆弧顶的溢流堰，溢流堰的背水面可以是直上直下的，也可以是倾斜的。较好的选择是堰顶为圆弧形，背水面为倾斜面，并与堰顶的圆弧面光滑连接，使溢流水流十分平稳的流向下游，避免下游出现旋流。孔板可以有多道，一般可以设置两道，三道或四道，视水流中的能量而定，水流中的能量越大，则增加消能孔板的数量。拦泡墙可以是一种胸墙，即底部联通上下游水域，而上半部分露出水面，并将上下游水面隔开，这样可以将水面的泡沫拦截，而使水体排出。喷淋水设施的所用是利用水滴的冲击，击碎泡沫，起到消泡的作用。喷淋水可以直接取自于电厂排水。通过水泵抽取电厂排水，通过母管连接的喷水口，喷洒在消能孔板与拦泡墙之间的水域中。由于泡沫集中在拦泡墙的上游和消能孔板的下游，可以将喷水口设置为两组，一组在拦泡墙上游，一组在消能孔板下游，集中对这两处的泡沫进行处理。实施例二：本实施例是实施例一的改进，是实施例一关于溢流堰的细化。本实施例所述的溢流堰的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于火核电厂的排水消泡系统，包括：设置在进水前池出水侧的溢流堰和扩散形的堰后池渠，其特征在于，所述的堰后池渠中依次设置至少一道消能孔板和拦泡墙，所述的消泡孔板与拦泡墙之间的水域上方设有喷淋水设施。

【技术特征摘要】
1.一种用于火核电厂的排水消泡系统，包括：设置在进水前池出水侧的溢流堰和扩散形的堰后池渠，其特征在于，所述的堰后池渠中依次设置至少一道消能孔板和拦泡墙，所述的消泡孔板与拦泡墙之间的水域上方设有喷淋水设施。2.根据权利要求1所述的消泡系统，其特征在于，所述的溢流堰的堰顶、背水面、堰后的扩散段池渠地板为光滑过渡的曲面坡面。3.根据权利要求2所述的消泡系统，其特征在于，所述的消能孔板为2-4道，各道消能孔板之间的距离为800-1400毫米，相邻消能孔板上的孔洞交错布置。4.根据权利要求3所述的消泡系统，其特征在于，所述的消能孔板上的孔洞为纵横直线排列，孔洞之间最小距离为350-390毫米。5.根据权利要求4所述的消泡系统，其特征在于，所述的拦泡墙为一道胸墙，所述的胸墙的上端与扩散段池渠上端平齐，下端与扩散段池渠地板保持距离。6.根据权利要求1-5所述的消泡系统，其特征在于，所述的拦泡墙距离最接近的消能孔板的距离Lf为：Lf=VH/Vf，式：Vf泡沫上升的速度，H为控制工况的水位，V为消能孔板下游断面平均流速。7.根据权利要求6所述的消泡系统，其特征在于，所述的喷淋水设施是排列在拦泡墙和最后一道消能孔板之间水域上方的多个喷水口，所述的喷水口与多根喷水母管连接，所述的喷水母管与抽取电厂排水的水泵连接。8.根据权利要求7所述的消泡系统，其特征在于，所述的喷淋水设施的喷水口的排列方式为：纵横排列在一个平面内的M×（N+n）个喷水口，其中：M为与水流方向垂直的横排排列的喷水口排数，N为靠近消能孔板一侧沿水流方向的纵列喷水口的列数，n为靠近拦泡墙一侧沿水流方向...

【专利技术属性】
技术研发人员：纪平，秦晓，陈文焕，赵懿珺，陈小莉，张强，梁洪华，曾利，张海文，袁珏，康占山，
申请(专利权)人：中国水利水电科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11