一种核能蒸汽供应系统与供应方法与流程

本发明涉及工业供汽，尤其涉及一种核能蒸汽供应系统与供应方法。

背景技术：

1、蒸汽是众多工业生产中必不可少的生产物资之一，广泛应用于化工、食品、纺织、建材制造等行业。工业生产需要大量的蒸汽，通常化石能源是提供蒸汽的重要的来源，比如通过火力发电厂的抽汽或者自备锅炉供汽为工业用户提供蒸汽。但化石能源的使用不可避免会产生温室气体的排放。核能作为清洁高效稳定的能源，可源源不断的为用户提供能量，但目前核能主要以发电为主。

2、目前核电厂主要采用压水堆核电技术，与火力发电厂、高温气冷堆核电厂相比，压水堆核电厂所产生的蒸汽的参数较低，如温度、压力等。而且压水堆核电厂蒸汽发生器传热管存在泄漏的可能，导致二回路可能带有一定放射性，故无法将二回路蒸汽直接供应给工业用户。现有技术中也可考虑使用二回路蒸汽通过换热器来加热给水，但换热器仍存在泄漏的可能。

技术实现思路

1、本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明实施例提供一种核能蒸汽供应系统与供应方法，可避免在蒸汽供应的过程中发生核泄漏的风险。

2、本发明一方面实施例提出一种核能蒸汽供应系统，包括：一级预热器、二级预热器、给水加热器、除氧器和闪蒸器，所述一级预热器、二级预热器和给水加热器均具有二回路进口、二回路出口、三回路进口和三回路出口；所述一级预热器的二回路出口连接凝汽器，一级预热器的三回路进口为除盐水进口；所述二级预热器的二回路出口与一级预热器的二回路进口通过管路相连，二级预热器的二回路出口与一级预热器的二回路进口之间的连接管路上连接有第一压力表，一级预热器的三回路出口与二级预热器的三回路进口之间连接除氧器，除氧器与一级预热器的三回路出口之间的连接管路上连接有第二压力表和第一控制阀；所述给水加热器的二回路出口与二级预热器的二回路进口通过管路相连，给水加热器的二回路进口连接高温蒸汽管路，高温蒸汽管路上连接有第三压力表，给水加热器的三回路进口与二级预热器的三回路出口通过管路相连；闪蒸器具有进水口、出水口和蒸汽出口，闪蒸器的进水口与给水加热器的三回路出口通过管路连接，给水加热器的三回路出口与闪蒸器的进水口之间的连接管路上连接有第四压力表、放射性监测仪表和第二控制阀，第二控制阀位于第四压力表与放射性监测仪表的下游位置，闪蒸器的蒸汽出口通过管路连接用户端。

3、本发明通过在二回路管路和三回路管路中设置压力表、控制阀和放射性监测仪表，可在线监测放射性以及二回路管路与三回路管路的压差，可避免在蒸汽供应的过程中发生核泄漏的风险。

4、在一些实施例中，所述除氧器具有蒸汽进口、进水口和出水口，除氧器的进水口与一级预热器的三回路出口通过管路相连，除氧器的出水口与二级预热器的三回路进口通过管路相连。使除盐水中含有的氧气去除，提高蒸汽的纯度。

5、在一些实施例中，所述除氧器的蒸汽进口与闪蒸器的蒸汽出口通过管路相连。使闪蒸器中排出的一部分蒸汽通入除氧器中加热除盐水。

6、在一些实施例中，所述除氧器的蒸汽进口连接高温蒸汽管路。当闪蒸器等设备设置在工业用户当地时，由于闪蒸器与除氧器之间的距离较远，蒸汽会冷却成水，因此闪蒸器无法将蒸汽输送至除氧器中加热除盐水，除氧器中的蒸汽可来源于二回路的高温蒸汽。

7、在一些实施例中，所述闪蒸器的出水口与给水加热器的三回路进口通过管路相连。闪蒸器中未被闪蒸为蒸汽的水分与三回路的水汇合进行循环利用，不会造成资源的浪费。

8、在一些实施例中，还包括第一控制单元和第二控制单元，所述第一控制单元分别与第一压力表、第二压力表、第一控制阀电连接，第二控制单元分别与第三压力表、第四压力表、放射性监测仪表和第二控制阀电连接。通过控制单元可根据压力表与放射性监测仪表的数据自动对控制阀的开闭进行控制，实现自动化与快速响应。

9、在一些实施例中，所述给水加热器的三回路出口与闪蒸器的进水口之间的连接管路上连接有电加热器，电加热器设于第二控制阀与闪蒸器之间。可对三回路的水进一步加热，缩短闪蒸时间。

10、在一些实施例中，所述闪蒸器连接有液位计，除氧器的出水口与二级预热器的三回路进口的连接管路上连接有升压泵，除氧器还具有循环进水口，升压泵的出口与循环进水口之间连接有循环管路，循环管路上连接有再循环阀，液位计与再循环阀共同电连接于第三控制单元。第三控制单元根据闪蒸器的液位自动调节再循环阀的阀门开度，以达到调节补水量大小的目的，例如当闪蒸器的液位较高时，则将再循环阀的阀门开度调大，使得升压泵输送的补水大量通过再循环阀且返回除氧器，达到限制闪蒸器的液位进一步升高的目的，反之亦然。

11、在一些实施例中，所述闪蒸器的蒸汽出口与用户端的连接管路上连接有压气机。使本系统最终产生的蒸汽经过压气机提高压力和温度后输送至用户，提高蒸汽的质量。

12、本发明另一方面实施例提出一种核能蒸汽供应方法，利用上述的核能蒸汽供应系统，包括如下步骤：低温除盐水依次进入一级预热器、除氧器、二级预热器和给水加热器进行加热和除氧，得到高温除盐水，与此同时，来自核电厂的高温蒸汽依次通入给水加热器、二级预热器与一级预热器中与低温除盐水进行换热，高温蒸汽冷却后进入凝汽器回收水分；高温除盐水进入闪蒸器中闪蒸，得到蒸汽和水，当闪蒸器设于用户端当地时，闪蒸器中排出的蒸汽全部输送至用户端，除氧器中的蒸汽来源于进入二回路的高温蒸汽；当闪蒸器远离用户端当地时，闪蒸器中排出的蒸汽一部分输送至用户端当地，另一部分输送至除氧器中；监测第一压力表、第二压力表、第三压力表、第四压力表和放射性监测仪表的数值，保持第一压力表的数值低于第二压力表的数值，且第三压力表的数值低于第四压力表的数值，且放射性监测仪表的数值处于安全数值以下；当第一压力表与第二压力表的压差低于某一设定值时，关闭第一控制阀；当第三压力表与第四压力表的压差低于某一设定值或放射性监测仪表的数值达到或超过安全数值时，关闭第二控制阀。

13、本发明可在线监测放射性以及二回路管路与三回路管路的压差，可避免在蒸汽供应的过程中发生核泄漏的风险。

技术特征：

1.一种核能蒸汽供应系统，其特征在于，包括：一级预热器、二级预热器、给水加热器、除氧器和闪蒸器，所述一级预热器、所述二级预热器和所述给水加热器均具有二回路进口、二回路出口、三回路进口和三回路出口；

2.根据权利要求1所述的核能蒸汽供应系统，其特征在于，所述除氧器具有蒸汽进口、进水口和出水口，所述除氧器的进水口与所述一级预热器的三回路出口通过管路相连，所述除氧器的出水口与所述二级预热器的三回路进口通过管路相连。

3.根据权利要求2所述的核能蒸汽供应系统，其特征在于，所述除氧器的蒸汽进口与所述闪蒸器的蒸汽出口通过管路相连。

4.根据权利要求2所述的核能蒸汽供应系统，其特征在于，所述除氧器的蒸汽进口连接所述高温蒸汽管路。

5.根据权利要求1所述的核能蒸汽供应系统，其特征在于，所述闪蒸器的出水口与所述给水加热器的三回路进口通过管路相连。

6.根据权利要求1所述的核能蒸汽供应系统，其特征在于，还包括第一控制单元和第二控制单元，所述第一控制单元分别与所述第一压力表、所述第二压力表、所述第一控制阀电连接，所述第二控制单元分别与所述第三压力表、所述第四压力表、所述放射性监测仪表和所述第二控制阀电连接。

7.根据权利要求1所述的核能蒸汽供应系统，其特征在于，所述给水加热器的三回路出口与所述闪蒸器的进水口之间的连接管路上连接有电加热器，所述电加热器设于所述第二控制阀与所述闪蒸器之间。

8.根据权利要求2所述的核能蒸汽供应系统，其特征在于，所述闪蒸器连接有液位计，所述除氧器的出水口与所述二级预热器的三回路进口的连接管路上连接有升压泵，所述除氧器还具有循环进水口，所述升压泵的出口与所述循环进水口之间连接有循环管路，所述循环管路上连接有再循环阀，所述液位计与所述再循环阀共同电连接于第三控制单元。

9.根据权利要求1所述的核能蒸汽供应系统，其特征在于，所述闪蒸器的蒸汽出口与用户端的连接管路上连接有压气机。

10.一种核能蒸汽供应方法，其特征在于，利用权利要求1-9任一项所述的核能蒸汽供应系统，包括如下步骤：

技术总结本发明提出一种核能蒸汽供应系统与供应方法，系统包括：一级预热器、二级预热器、给水加热器、除氧器和闪蒸器，二级预热器的二回路出口与一级预热器的二回路进口之间连接有第一压力表，一级预热器的三回路出口与二级预热器的三回路进口之间连接除氧器，除氧器与一级预热器的三回路出口之间连接有第二压力表和第一控制阀；高温蒸汽管路上连接有第三压力表，给水加热器的三回路进口与二级预热器的三回路出口相连；闪蒸器的进水口与给水加热器的三回路出口连接，给水加热器的三回路出口与闪蒸器的进水口之间连接有第四压力表、放射性监测仪表和第二控制阀，闪蒸器的蒸汽出口通过管路连接用户端。本发明可避免在蒸汽供应的过程中发生核泄漏的风险。技术研发人员：吴放,缪正强,李彦峰,刘宪岭,马柏松,张真,程昭受保护的技术使用者：山东核电有限公司技术研发日：技术公布日：2024/1/15