水噴射泵在核電站冷卻水循環(huán)中的應(yīng)用

　　核電站冷卻水循環(huán)系統(tǒng)是保障反應(yīng)堆安全運(yùn)行的核心設(shè)施，其核心任務(wù)是通過有效熱交換帶走堆芯裂變產(chǎn)生的巨量熱能。傳統(tǒng)循環(huán)水泵雖能滿足基礎(chǔ)需求，但在異常工況適應(yīng)性、系統(tǒng)冗余度及能效優(yōu)化等方面面臨挑戰(zhàn)。水噴射泵憑借其無運(yùn)動(dòng)部件、抗氣蝕能力強(qiáng)、可實(shí)現(xiàn)混合流輸送等特性，在核電站冷卻水循環(huán)中展現(xiàn)出獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，成為提升系統(tǒng)可靠性與經(jīng)濟(jì)性的關(guān)鍵技術(shù)之一。
　　一、技術(shù)原理
　　水噴射泵基于文丘里效應(yīng)與動(dòng)量交換原理，通過高速噴射的工作流體在喉管處形成負(fù)壓，抽吸并混合被輸送流體，在擴(kuò)散段將動(dòng)能轉(zhuǎn)化為壓力能完成輸送。其核心優(yōu)勢(shì)在于：
　　無機(jī)械密封：消除傳統(tǒng)離心泵因軸封泄漏引發(fā)的輻射風(fēng)險(xiǎn)，特別適用于核島內(nèi)高輻射區(qū)域的冷卻水輸送。
　　寬工況適應(yīng)性：在低流量、高背壓或含氣工況下仍能穩(wěn)定運(yùn)行，有效應(yīng)對(duì)核電站啟停階段或事故工況下的流量波動(dòng)。

　　自吸能力：水噴射泵無需灌注引水即可啟動(dòng)，在失電等緊急情況下可快速建立冷卻水循環(huán)。

　　二、典型應(yīng)用場(chǎng)景
　　1.日常冷卻水循環(huán)優(yōu)化
　　在壓水堆核電站中，水噴射泵常用于：在蒸汽發(fā)生器出口至凝汽器的管路上增設(shè)水噴射泵，利用主泵出口的高壓水抽吸凝汽器出口的低壓水（約0.05MPa），形成"壓力能回收循環(huán)"，使二次側(cè)循環(huán)泵能耗降低18%。
　　海水取水防堵：針對(duì)沿海核電站常見的海洋生物附著問題，采用水噴射泵驅(qū)動(dòng)的高壓水射流定期沖洗旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)，使濾網(wǎng)壓差波動(dòng)范圍從±0.15MPa降至±0.03MPa，濾網(wǎng)清洗周期延長至3個(gè)月/次。
　　2.事故工況下的安全屏障
　　在福島核事故后，水噴射泵在應(yīng)急冷卻系統(tǒng)中的應(yīng)用得到強(qiáng)化：
　　余熱排出系統(tǒng)（PRHR）：某三代核電技術(shù)采用水噴射泵構(gòu)成非能動(dòng)余熱排出回路，利用重力驅(qū)動(dòng)的冷卻水通過噴射泵形成自然循環(huán)，在全廠失電情況下可在72小時(shí)內(nèi)帶走堆芯衰變熱，滿足RCC-P標(biāo)準(zhǔn)中"72小時(shí)無外部干預(yù)"的安全要求。
　　安全殼噴淋系統(tǒng)：在高壓安全殼噴淋方案中，它將硼酸溶液與安全殼內(nèi)蒸汽混合后噴射，通過強(qiáng)制對(duì)流強(qiáng)化傳熱，使安全殼壓力峰值從0.52MPa降至0.38MPa，延緩了安全殼完整性失效時(shí)間。
　　水噴射泵在核電站冷卻水循環(huán)中的應(yīng)用，不僅是流體機(jī)械技術(shù)的創(chuàng)新突破，更是核安全文化與可持續(xù)發(fā)展理念的深度融合。從提升系統(tǒng)可靠性到降低全生命周期成本，從應(yīng)對(duì)事故到服務(wù)能源轉(zhuǎn)型，這項(xiàng)"小設(shè)備"正發(fā)揮著"大作用"。隨著材料科學(xué)、智能控制等技術(shù)的持續(xù)進(jìn)步，水噴射泵必將在構(gòu)建安全、有效、綠色的核能體系中扮演更重要角色。