基于核电厂二回路供热形式的供暖装置及其控制方法

本发明涉及核电厂二回路供热领域，特别是涉及基于核电厂二回路供热形式的供暖装置及其控制方法。

背景技术：

1、核能作为一种清洁高效的能源形式，不仅可以用于发电，还可通过适当的设计形式达成供热的目的。目前核能供热的研究方向主要有低温核能供热堆和核电厂汽轮机组抽汽供热，其中核电厂汽轮机组抽汽供热在对核电厂原有电功率影响很小的基础上，能够提供稳定、大量高品质的热能，且该核能供热形式改造量相对较小，同时可以在一定程度上提高核电厂的经济效益与热效率，已经受到了越来越广泛的关注和研究。

2、目前，核电厂供热的主要形式是采用来自汽轮机的某一级抽汽将热网循环水加热至规定温度。在这级换热过程中，来自汽轮机的抽汽经换热过程后转变为疏水，经过一系列的循环最终回流到冷凝器中。此形式对二回路主管道进行了较大的改动，成本高。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供基于核电厂二回路供热形式的供暖装置及其控制方法，可在不改变二回路主管道的情况下，实现供暖。

2、为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

3、基于核电厂二回路供热形式的供暖装置，所述基于核电厂二回路供热形式的供暖装置包括：汽轮机抽汽供热装置和多级换热器；

4、所述汽轮机抽汽供热装置中的多级高压给水加热器的供热疏水端出口分别与多级所述换热器的热侧介质进口一一对应连接，多级所述换热器的热侧介质出口均与所述汽轮机抽汽供热装置中的低压给水加热器的疏水端入口连接，多级所述换热器的冷侧介质进口和冷侧介质出口均串接在供热管网上。

5、可选地，所述汽轮机抽汽供热装置中的低压给水加热器的疏水端入口与每级所述换热器的热侧介质出口之间均设置有减压阀。

6、基于核电厂二回路供热形式的供暖装置的控制方法，所述基于核电厂二回路供热形式的供暖装置的控制方法应用于上述所述的基于核电厂二回路供热形式的供暖装置，所述基于核电厂二回路供热形式的供暖装置的控制方法包括：

7、获取预设参数下的基于核电厂二回路供热形式的供暖装置的实际运行数据；所述实际运行数据包括：每级高压给水加热器的实际耗汽量、每级高压给水加热器的实际放热量、每级换热器的热侧介质出口的实际温度、供热管网在每级换热器内的实际吸热量、冷凝器的实际凝汽量和冷凝器的实际给水流量；所述预设参数包括高压给水加热器的参数、换热器的参数和冷凝器的参数；

8、计算获取预设参数下的基于核电厂二回路供热形式的供暖装置的预设运行数据，所述预设运行数据包括：每级高压给水加热器的预设耗汽量、冷凝器的预设凝汽量、每级换热器的热侧介质出口的预设温度和冷凝器的预设给水流量；

9、调整所述预设参数，使所述实际运行数据与所述预设运行数据满足预设条件。

10、可选地，所述调整所述预设参数，使所述实际运行数据与所述预设运行数据满足预设条件，具体包括：

11、调整每级换热器的参数，使每级高压给水加热器的实际放热量与供热管网在每级换热器内的实际吸热量满足第一预设条件；

12、调整高压给水加热器的参数，使每级高压给水加热器的实际耗汽量、每级换热器的热侧介质出口的预设温度、每级高压给水加热器的预设耗汽量和每级换热器的热侧介质出口的实际温度满足第二预设条件；

13、调整冷凝器的参数，使冷凝器的实际凝汽量、冷凝器的实际给水流量、冷凝器的预设凝汽量和冷凝器的预设给水流量满足第三预设条件。

14、可选地，所述第一预设条件为：

15、

16、其中，qrwi表示供热管网在第i级换热器内的实际吸热量；qsshi表示第i级高压给水加热器的实际放热量。

17、可选地，所述第二预设条件为：

18、

19、其中，tj1表示第1级换热器的热侧介质出口的预设温度；g1表示第1级高压给水加热器的预设耗汽量；tssh1out表示第1级换热器的热侧介质出口的实际温度；ghes1表示第1级高压给水加热器的实际耗汽量；tj2表示第2级换热器的热侧介质出口的预设温度；g2表示第2级高压给水加热器的预设耗汽量；tssh2out表示第2级换热器的热侧介质出口的实际温度；ghes2表示第2级高压给水加热器的实际耗汽量；tji表示第i级换热器的热侧介质出口的预设温度；gi表示第i级高压给水加热器的预设耗汽量；tsshiout表示第i级换热器的热侧介质出口的实际温度；ghesi表示第i级高压给水加热器的实际耗汽量。

20、可选地，所述第三预设条件为：

21、

22、

23、其中，gcd1表示冷凝器的实际凝汽量；gcd表示冷凝器的预设凝汽量；gfw1表示冷凝器的实际给水流量；gfw表示冷凝器的预设给水流量。

24、根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：

25、基于核电厂二回路供热形式的供暖装置包括：汽轮机抽汽供热装置中的多级高压给水加热器的供热疏水端出口分别与多级换热器的热侧介质进口一一对应连接，多级换热器的热侧介质出口均与汽轮机抽汽供热装置中的低压给水加热器的疏水端入口连接，多级换热器的冷侧介质进口和冷侧介质出口均串接在供热管网上。本发明可以在不改变二回路主管道的情况下，实现供暖，降低了对二回路管道改造的成本和对主蒸汽管道内工质的影响。

技术特征：

1.基于核电厂二回路供热形式的供暖装置，其特征在于，所述基于核电厂二回路供热形式的供暖装置包括：汽轮机抽汽供热装置和多级换热器；

2.根据权利要求1所述的基于核电厂二回路供热形式的供暖装置，其特征在于，所述汽轮机抽汽供热装置中的低压给水加热器的疏水端入口与每级所述换热器的热侧介质出口之间均设置有减压阀。

3.基于核电厂二回路供热形式的供暖装置的控制方法，其特征在于，所述基于核电厂二回路供热形式的供暖装置的控制方法应用于所述权利要求1-2中任意一项所述的基于核电厂二回路供热形式的供暖装置，所述基于核电厂二回路供热形式的供暖装置的控制方法包括：

4.根据权利要求3所述的基于核电厂二回路供热形式的供暖装置的控制方法，其特征在于，调整所述预设参数，使所述实际运行数据与所述预设运行数据满足预设条件，具体包括：

5.根据权利要求4所述的基于核电厂二回路供热形式的供暖装置的控制方法，其特征在于，所述第一预设条件为：

6.根据权利要求4所述的基于核电厂二回路供热形式的供暖装置的控制方法，其特征在于，所述第二预设条件为：

7.根据权利要求4所述的基于核电厂二回路供热形式的供暖装置的控制方法，其特征在于，所述第三预设条件为：

技术总结本发明公开基于核电厂二回路供热形式的供暖装置及其控制方法，涉及核电厂二回路供热领域；基于核电厂二回路供热形式的供暖装置包括：汽轮机抽汽供热装置中的多级高压给水加热器的供热疏水端出口分别与多级换热器的热侧介质进口一一对应连接，多级换热器的热侧介质出口均与汽轮机抽汽供热装置中的低压给水加热器的疏水端入口连接，多级换热器的冷侧介质进口和冷侧介质出口均串接在供热管网上。本发明可以在不改变二回路主管道的情况下，实现供暖，降低了对二回路管道改造的成本和对主蒸汽管道内工质的影响。技术研发人员：薛若军,种皓方,李梓文,高晨阳,孙觊琳,夏庚磊,彭敏俊受保护的技术使用者：哈尔滨工程大学技术研发日：技术公布日：2024/1/14