[發明專利]大型商用核能中高壓蒸汽遠距離區域熱能供應系統及方法

在審

• 申請號: 201710188043.0
• 申請日: 2017-03-27
• 公開（公告）號: CN106898400A
• 公開（公告）日: 2017-06-27
• 發明（設計）人: 周拯曄;張濤;尚憲和;張建成;陳其榮;鄭永祥;龔淵;周易通;王苗苗;李洋龍;楊琪震
• 申請（專利權）人: 中核核電運行管理有限公司
• 主分類號: G21D9/00
• 分類號: G21D9/00
• 代理公司: 核工業專利中心11007
• 代理人: 程然

技術領域

本發明屬于核電核能供熱技術領域，具體涉及一種大型商用核能中高壓蒸汽遠距離區域熱能供應系統及方法。

背景技術

核能是一種高效清潔的能源，越來越受到公眾的接受。提高核電在電網發電量中的占比，替代火電，對于減少我國大面積霧霾天氣具有積極意義。目前核能是替代化石燃料，減少溫室氣體排放最有效的手段。

以秦山核電周邊45公里半徑內燃煤電廠的嘉興市為例，嘉興市到2015年底共有30家地方小型熱電聯產電廠，其中純燃煤熱電聯產發電廠26家，一般裝機2至3臺6000千瓦至1.5萬千瓦的小型中高壓汽輪發電機，全市總裝容量97.05萬千瓦。2015年，嘉興市地方熱電聯產電廠供電標煤耗為304.4克/千瓦時，供熱標煤耗39.26千克/吉焦，6000千瓦及以上電廠累計發電55.34億千瓦時，上網電量30.4億千瓦時。全市熱電聯產業99臺鍋爐、71臺發電機年度煤耗總量632.59萬噸。這些小型電廠一方面效率低于大型火電廠，環境排放壓力巨大，另一方面還擠占了高效大型火電機組上網用電負荷指標。但是，因為地方食品、紡織、造紙等工業和生活需要，難以解決生產和生活熱能供應問題，我國地方小型熱電聯產企業得以長期發展運行，給環境帶來了巨大的壓力。

核電廠具有豐富穩定高質量的核能熱源，傳統方法，其核能在工廠區域內直接轉化成電能，通過高壓電網向外界輸送。本發明以核電高質量核能源為源頭，提出了完整的大型商用核能中高壓蒸汽遠距離輸送區域熱能供應系統設計方案，用核電廠主蒸汽制備高焓值中高壓蒸汽，通過遠距離輸送，替換熱電聯產小型火電廠或其他工業鍋爐燃煤熱源，實現大面積核能安全利用保護環境的目的。

建設核電過熱中高壓蒸汽長距離傳輸主管道，將蒸汽傳輸到目前熱電聯產企業，保留少部分小型汽輪發電機，作為蒸汽長距離輸送基礎負荷，替代他們的燃煤鍋爐熱源，其下級供熱體系保持不變，實現燃煤蒸汽核能替代的平穩切換。這樣的方案，應該是非常科學可行的方案。

發明內容

本發明的目的在于研制設計一種大型商用核能中高壓蒸汽遠距離輸送區域熱能供應系統，通過遠距離大容量高焓值蒸汽熱能供應，減少大型核電站周圍工業和民用燃煤使用，實現環境污染減少目的。

本發明的技術方案如下所述：

一種大型商用核能中高壓蒸汽遠距離區域熱能供應系統，包括大型商用核電廠、三回路中高壓過熱蒸汽遠程輸送管道、三回路中第一中高壓蒸汽分送管道、三回路中第二中高壓蒸汽分送管道、小型熱電廠、造紙廠或印染廠、第一低壓蒸汽管網、第二低壓蒸汽管網、第一低壓蒸汽用戶和第二低壓蒸汽用戶；三回路中高壓過熱蒸汽遠程輸送管道的輸入端與大型商用核電廠的輸出端連通，輸出端分別與三回路中第一中高壓蒸汽分送管道和三回路中第二中高壓蒸汽分送管道的輸入端連通；三回路中第一中高壓蒸汽分送管道的輸出端連通小型熱電廠；三回路中第二中高壓蒸汽分送管道的輸出端與造紙廠或印染廠連通；小型熱電廠通過第二低壓蒸汽管網與第二低壓蒸汽用戶連通；造紙廠或印染廠通過第一低壓蒸汽管網與第一低壓蒸汽用戶連通。

如上所述的大型商用核電廠的內部包括中高壓飽和蒸汽發生器、二回路抽汽凝結水泵、三回路給水泵、蒸汽再熱加熱器、核電站二回路主蒸汽系統管道、核電站二回路主給水系統管道、二回路主蒸汽抽汽管道、二回路主蒸汽抽汽隔離閥、二回路主蒸汽抽汽輸送管道、二回路抽汽凝結水管道、二回路抽汽凝結水輸送管道、三回路給水管道、三回路給水輸送管道、三回路中高壓飽和蒸汽管道和蒸汽再熱加熱器熱源；二回路主蒸汽系統管道的一端與核電站蒸汽發生器連通，另一端與核電站汽輪機高壓缸連通，中部與二回路主蒸汽抽汽管道的一端連通；二回路主給水系統管道的一端與核電站蒸汽發生器主給水入口連通，另一端與核電站主給水泵出口連通，中部與二回路抽汽凝結水輸送管道的一端連通；二回路主蒸汽抽汽管道的另一端通過二回路主蒸汽抽汽隔離閥與二回路主蒸汽抽汽輸送管道的一端連通；二回路抽汽凝結水輸送管道的另一端通過二回路抽汽凝結水泵與二回路抽汽凝結水管道的一端連通；三回路給水管道通過三回路給水泵與三回路給水輸送管道的一端連通；中高壓飽和蒸汽發生器的三回路給水入口與三回路給水輸送管道的另一端連通，三回路中高壓飽和蒸汽出口與三回路中高壓飽和蒸汽管道的一端連通，二回路中高壓蒸汽入口與二回路主蒸汽抽汽輸送管道的另一端連通，中高壓蒸汽凝結水出口與二回路抽汽凝結水管道的另一端連通；蒸汽再熱加熱器的入口與三回路中高壓飽和蒸汽管道的另一端連通，出口與三回路中高壓過熱蒸汽遠程輸送管道的輸入端連通；蒸汽再熱加熱器熱源設置在蒸汽再熱加熱器上。