一种可提高过热度的核能蒸汽供热系统及方法与流程

本发明涉及核能供热，特别涉及一种可提高过热度的核能蒸汽供热系统及方法。

背景技术：

1、本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术，并不必然构成现有技术。

2、核能供热是以核裂变产生的能量为热源的供热方式。核供热堆的初始投资高于燃煤锅炉，但其运行期间能节省大量燃料费用，与同功率的燃煤锅炉相比，每年核燃料的运输量仅为煤量的十万分之一，整体燃料成本比燃煤、燃气锅炉低得多。作为核电的补充，其推广应用有助于改善能源结构，减排温室气体和改善城镇环境。

3、发明人发现，基于系统运行经济性和安全性的考虑，核能供热系统常采用二回路蒸汽供热，而二回路蒸汽一般过热度较低，若用于采暖供热，其参数可以满足供热首站使用需求，若用于工业供热，较低的过热度或导致管道输送距离受限，或致使蒸汽末端参数难以满足热用户需求。

技术实现思路

1、为了解决现有技术的不足，本发明提供了一种可提高过热度的核能蒸汽供热系统及方法，有效提高二回路蒸汽过热度，可满足各类用户的温度参数需求。

2、为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、本发明第一方面提供了一种可提高过热度的核能蒸汽供热系统。

4、一种可提高过热度的核能蒸汽供热系统，至少包括第二回路和储放电电路：

5、所述第二回路，包括：蒸汽发生器、汽轮机、发电机、凝汽器、冷凝水箱、第二主泵和电热锅炉；

6、蒸汽发生器的第二出口分别通过管路与汽轮机的入口以及电热锅炉的入口连通，电热锅炉的出口通过管路连接至蒸汽用户，汽轮机与发电机连接；

7、汽轮机的出口管路与凝汽器的第一入口连通，凝汽器的第一出口与冷凝水箱连通，冷凝水箱通过第二主泵与蒸汽发生器的第二入口连通；

8、储放电电路包括储放电模块，所述储放电模块的入口分别与电网和发电机连接，储放电模块的出口与电网以及各用电设备连接。

9、作为本发明第一方面进一步的限定，所述系统还包括第一回路，所述第一回路，包括：反应堆、蒸汽发生器、第一主泵和稳压器；

10、反应堆的出口管路分别与稳压器的入口以及蒸汽发生器的第一入口连通，蒸汽发生器的第一出口与第一主泵的入口通过管路连通，第一主泵的出口管路与稳压器的出口管路汇接后与反应堆的入口连通。

11、作为本发明第一方面进一步的限定，电热锅炉的入口与出口之间连接有蒸汽旁路，所述蒸汽旁路上连接有旁路控制阀。

12、作为本发明第一方面进一步的限定，凝汽器的第二入口与循环冷却水泵的出口通过管路连通，凝汽器的第二出口通过管路与自然冷却水源连通，循环水泵的入口通过管路与自然冷却水源连通。

13、作为本发明第一方面进一步的限定，自热用户返回的凝结水和化学制水补水通过管路与冷凝水箱连通。

14、本发明第二方面提供了一种可提高过热度的核能蒸汽供热系统运行方法。

15、一种可提高过热度的核能蒸汽供热系统运行方法，利用本发明第一方面所述的可提高过热度的核能蒸汽供热系统，在无热负荷时，包括以下过程：

16、第一回路的各设备根据反应堆冷却需要正常运行；

17、第二回路不对外供热，蒸汽发生器产生的高温蒸汽全部进入汽轮机，驱动汽轮机带动发电机发电，汽轮机排汽进入凝汽器冷却为冷凝水，进入冷凝水箱，冷凝水箱出口水经第二主泵加压进入蒸汽发生器进行下次工作循环；

18、循环冷却水管路根据凝汽器冷却需要正常运行；

19、发电机所发电量进入储放电模块，优先供给系统各用电设备使用，多余的电量可储存备用或传输给电网。

20、本发明第三方面提供了一种可提高过热度的核能蒸汽供热系统运行方法。

21、一种可提高过热度的核能蒸汽供热系统运行方法，利用本发明第一方面所述的可提高过热度的核能蒸汽供热系统，低热负荷时，包括以下过程：

22、第一回路的各设备根据反应堆冷却需要正常运行；

23、第二回路中，蒸汽发生器产生的高温蒸汽分两部分，一部分进入汽轮机，驱动汽轮机带动发电机发电，汽轮机排汽进入凝汽器冷却为冷凝水，进入冷凝水箱，冷凝水箱出口水经第二主泵加压进入蒸汽发生器进行下次工作循环，另一部分进入电热锅炉加热成为高过热度蒸汽，以保证满足用户参数需求而不产生多余的凝结水，供给蒸汽用户使用后的凝结水最后回收至冷凝水箱；

24、循环冷却水管路根据凝汽器冷却需要正常运行；

25、发电机所发电量进入储放电模块，优先供给系统各用电设备使用，多余的电量可储存备用或传输给电网。

26、本发明第四方面提供了一种可提高过热度的核能蒸汽供热系统运行方法。

27、一种可提高过热度的核能蒸汽供热系统运行方法，利用本发明第一方面所述的可提高过热度的核能蒸汽供热系统，高热负荷时，包括以下过程：

28、第一回路的各设备根据反应堆冷却需要正常运行；

29、第二回路中，蒸汽发生器产生的高温蒸汽全部进入电热锅炉加热成为高过热度蒸汽，以保证满足用户参数需求而不产生多余的凝结水，供给蒸汽用户使用后凝结水最后回收至冷凝水箱，冷凝水箱出口水经二回路主泵加压进入蒸汽发生器进行下次工作循环，如果不经电热锅炉加热蒸汽过热度也能满足供热需求，则蒸汽通过旁路直接供给给用户；

30、循环冷却水管路不运行；

31、储放电模块释放先前储备的电能，供给系统各用电设备使用，如电能不足，接入电网充电。

32、作为本发明第二方面、第三方面或者第四方面进一步的限定，蒸汽或水作为工作介质在第一回路中不断循环，进入反应堆中的水受热变为蒸汽，蒸汽进入蒸汽发生器后凝结放热，变成水后经第一主泵加压重新进入反应堆，稳压器进出口分别连接蒸汽发生器进口和一回路给水泵出口管道，用于稳定第一回路内的压力。

33、作为本发明第二方面、第三方面或者第四方面进一步的限定，冷却水作为工作介质在系统中进行开式循环，受限常温水进入循环冷却水泵，经泵加压后进入凝汽器，冷却第二回路蒸汽，自身受热后被重新排放至自然环境中。

34、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

35、1、本发明创新性的提出了一种可提高过热度的核能蒸汽供热系统及方法，能够有效提高二回路蒸汽过热度，满足了各类用户的温度参数需求。

36、2、本发明创新性的提出了一种可提高过热度的核能蒸汽供热系统及方法，在低热负荷以及高热负荷时，部分高热蒸汽进入电热锅炉加热成为高过热度蒸汽，过热度可保证满足用户参数需求而不产生多余的凝结水。

37、本发明附加方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

技术特征：

1.一种可提高过热度的核能蒸汽供热系统，其特征在于，至少包括第二回路和储放电电路：

2.如权利要求1所述的可提高过热度的核能蒸汽供热系统，其特征在于，

3.如权利要求1所述的可提高过热度的核能蒸汽供热系统，其特征在于，

4.如权利要求1所述的可提高过热度的核能蒸汽供热系统，其特征在于，

5.如权利要求1所述的可提高过热度的核能蒸汽供热系统，其特征在于，

6.一种可提高过热度的核能蒸汽供热系统运行方法，其特征在于，利用权利要求1-5任一项所述的可提高过热度的核能蒸汽供热系统，在无热负荷时，包括以下过程：

7.一种可提高过热度的核能蒸汽供热系统运行方法，其特征在于，利用权利要求1-5任一项所述的可提高过热度的核能蒸汽供热系统，低热负荷时，包括以下过程：

8.一种可提高过热度的核能蒸汽供热系统运行方法，其特征在于，利用权利要求1-5任一项所述的可提高过热度的核能蒸汽供热系统，高热负荷时，包括以下过程：

9.如权利要求6-8任一项所述的可提高过热度的核能蒸汽供热系统运行方法，其特征在于，

10.如权利要求6-8任一项所述的可提高过热度的核能蒸汽供热系统运行方法，其特征在于，

技术总结本发明提供了一种可提高过热度的核能蒸汽供热系统及方法，蒸汽发生器的第二出口分别通过管路与汽轮机的入口以及电热锅炉的入口连通，电热锅炉的出口通过管路连接至蒸汽用户，汽轮机与发电机连接；汽轮机的出口管路与凝汽器的第一入口连通，凝汽器的第一出口与冷凝水箱连通，冷凝水箱通过第二主泵与蒸汽发生器的第二入口连通；储放电电路包括储放电模块，所述储放电模块的入口分别与电网和发电机连接，储放电模块的出口与电网以及各用电设备连接；本发明有效提高二回路蒸汽过热度，可满足各类用户的温度参数需求。技术研发人员：刘嘉楷,姬锋军,祁金胜,苗井泉,田林,田素乐受保护的技术使用者：山东电力工程咨询院有限公司技术研发日：技术公布日：2024/1/15