[發(fā)明專利]一種適用于脈沖功率反應(yīng)堆的高效的蒸汽發(fā)生系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811221680.4
• 申請(qǐng)日: 2018-10-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111081388B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-11-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王小勇;王曉宇;葉興福
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 核工業(yè)西南物理研究院
• 主分類號(hào): G21B1/11
• 分類號(hào): G21B1/11
• 代理公司: 核工業(yè)專利中心 11007
• 代理人: 高安娜

本發(fā)明涉及聚變反應(yīng)堆技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種適用于脈沖功率反應(yīng)堆的高效的蒸汽發(fā)生系統(tǒng)，包括蒸汽發(fā)生器SG?01、蒸汽發(fā)生器SG?02、換熱器HX?01，以及連接上述設(shè)備的管路；還包括若干開(kāi)關(guān)閥設(shè)置與管路上；還包括蒸汽轉(zhuǎn)移系統(tǒng)和熱量?jī)?chǔ)存系統(tǒng)，本發(fā)明填補(bǔ)了脈沖功率反應(yīng)堆能量提取，并能生成持續(xù)穩(wěn)定的蒸汽，能夠降低未來(lái)可控核聚變反應(yīng)堆等離子體約束要求，能夠根據(jù)脈沖功率反應(yīng)堆產(chǎn)熱功率的周期運(yùn)行而調(diào)整運(yùn)行狀態(tài)，保證蒸汽發(fā)生系統(tǒng)出口蒸汽(飽和蒸汽或過(guò)熱蒸汽)以穩(wěn)定含氣率、流量和溫度穩(wěn)定，進(jìn)而能夠推動(dòng)汽輪機(jī)產(chǎn)生穩(wěn)定功率的電能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于聚變反應(yīng)堆技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種適用于聚變堆的高效的蒸汽發(fā)生系統(tǒng)。

背景技術(shù)

蒸汽發(fā)生器是聚變堆核電站的重要設(shè)備，用于一回路和二回路的熱量交換，主要功能是帶出一回路的熱量，同時(shí)將二回路的高壓水加熱至飽和蒸汽或者過(guò)熱蒸汽，流動(dòng)至透平處推動(dòng)汽輪機(jī)進(jìn)行發(fā)電。

在未來(lái)聚變反應(yīng)堆核電站有以下特點(diǎn)：

(1)由于受等離子體約束技術(shù)的限制，聚變堆產(chǎn)熱功率為脈沖式周期運(yùn)行；

(2)一回路冷卻劑在蒸汽發(fā)生器處溫度為脈沖式，溫度時(shí)高時(shí)低；

未來(lái)聚變堆核電站蒸汽發(fā)生器面臨的問(wèn)題：

(1)若采用常規(guī)核電蒸汽發(fā)生器，蒸汽發(fā)生器出口的蒸汽將時(shí)斷時(shí)續(xù)，無(wú)法被汽輪機(jī)利用進(jìn)行發(fā)電；

(2)即使未來(lái)汽輪機(jī)能夠利用間斷性蒸汽，發(fā)電功率也將可能是間斷性的，將對(duì)電網(wǎng)形成巨大沖擊。

為了有效解決聚變能利用問(wèn)題，需要一種滿足聚變堆脈沖運(yùn)行的特點(diǎn)，能夠產(chǎn)生持續(xù)穩(wěn)定蒸汽的新型蒸汽發(fā)生器系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種適用于脈沖功率反應(yīng)堆的高效的蒸汽發(fā)生系統(tǒng)，其能夠保證蒸汽發(fā)生系統(tǒng)出口蒸汽(飽和蒸汽或過(guò)熱蒸汽)以穩(wěn)定含氣率、流量和溫度穩(wěn)定，進(jìn)而能夠推動(dòng)汽輪機(jī)產(chǎn)生穩(wěn)定功率的電能。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種適用于脈沖功率反應(yīng)堆的高效的蒸汽發(fā)生系統(tǒng)，包括蒸汽發(fā)生器SG-01、蒸汽發(fā)生器SG-02、換熱器HX-01，以及連接上述設(shè)備的管路；

一回路出口連接蒸汽發(fā)生器SG-01一次側(cè)入口，蒸汽發(fā)生器SG-01一次側(cè)出口與一回路入口相連，一回路出口與換熱器HX-01一次側(cè)入口相連，換熱器HX-01一次側(cè)出口與一回路入口相連，蒸汽發(fā)生系統(tǒng)入口與蒸汽發(fā)生器SG-01二次側(cè)入口相連，蒸汽發(fā)生器SG-01二次側(cè)出口與蒸汽發(fā)生系統(tǒng)出口相連，蒸汽發(fā)生系統(tǒng)入口與蒸汽發(fā)生器SG-02二次側(cè)入口相連，蒸汽發(fā)生器SG-02二次側(cè)出口與蒸汽發(fā)生系統(tǒng)出口相連。

還包括開(kāi)關(guān)閥VG-01、開(kāi)關(guān)閥VG-04、開(kāi)關(guān)閥VG-05、開(kāi)關(guān)閥VG-06和開(kāi)關(guān)閥VG-07；

所述的開(kāi)關(guān)閥VG-01設(shè)于蒸汽發(fā)生系統(tǒng)入口與蒸汽發(fā)生器SG-01二次側(cè)入口之間的管路上，所述的開(kāi)關(guān)閥VG-04設(shè)于蒸汽發(fā)生系統(tǒng)入口與蒸汽發(fā)生器SG-02二次側(cè)入口之間的管路上，所述的開(kāi)關(guān)閥VG-05設(shè)于一回路出口與蒸汽發(fā)生器SG-01一次側(cè)入口之間的管路上，所述的開(kāi)關(guān)閥VG-06設(shè)于一回路出口與一回路入口之間的管路上；所述的開(kāi)關(guān)閥VG-07設(shè)于一回路出口與換熱器HX-01一次側(cè)入口之間的管路上。

還包括蒸汽轉(zhuǎn)移系統(tǒng)，所述的蒸汽轉(zhuǎn)移系統(tǒng)包括壓力罐TA-01、壓力罐TA-02、泵TA-01、泵TA-02；

所述的泵PB-01設(shè)于壓力罐TA-01出口與換熱器HX-01二次側(cè)入口之間的管路上，所述的換熱器HX-02二次側(cè)出口與壓力罐TA-02入口相連，

所述的泵PB-02設(shè)于壓力罐TA-02出口與蒸汽發(fā)生器SG-02一次側(cè)入口之間的管路上，所述的蒸汽發(fā)生器SG-02一次側(cè)出口與壓力罐TA-01入口相連。