[發明專利]一種高溫氣冷堆熱電水三聯供系統及方法

有效

• 申請號: 202210181872.7
• 申請日: 2022-02-25
• 公開（公告）號: CN114542218B
• 公開（公告）日: 2023-10-13
• 發明（設計）人: 劉俊峰;張瑞祥;馬曉瓏;韓傳高;李長海;吳壽貴;令彤彤;康禎;祁沛垚;劉鋒;胡楊;高美
• 申請（專利權）人: 西安熱工研究院有限公司
• 主分類號: F01K7/02
• 分類號: F01K7/02;F01K7/16;F01K11/02;F22B33/18;G21C15/12
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 李紅霖

本發明公開了一種高溫氣冷堆熱電水三聯供系統及方法，包括反應堆、蒸汽發生器、汽輪機高中壓缸、汽輪機低壓缸、發電機、除氧器、凝汽器、海水儲罐、第一調節閥、海水換熱器、第二調節閥、一級熱網換熱器、熱網用戶站、熱網循環泵、二級熱網換熱器、真空蒸發器、淡水儲罐、第三調節閥及第四調節閥，該系統及方法能夠基于高溫氣冷堆核電站實現熱電水三聯供。

技術領域

本發明屬于屬于核能科學與工程領域，涉及一種高溫氣冷堆熱電水三聯供系統及方法。

背景技術

水資源枯竭、能源短缺、溫室氣體效應是目前全人類面臨的幾大關鍵熱點問題，我國是水資源嚴重短缺國家，資源性缺水與水質性缺水并存；尤其作為經濟發展的沿海地區，水資源匱乏形勢尤為嚴峻。在能源利用過程中充分利用余熱來開發清潔能源淡化海水是解決能源水源問題的重要途徑。

熱電水三聯供系統是一種將發電、供熱和海水淡化過程綜合為一體的多聯產系統。熱電水三聯供技術具有提高能源利用率，減少有害氣體排放和實現能源多樣化供給的優勢，對于我國力爭2030年前實現碳達峰、2060年前實現碳中和的戰略目標，具有較好的示范效益。

高溫氣冷堆示范工程采用氦氣作為冷卻劑，石墨作為慢化劑，將核能發電效率從37％左右提升至42％以上；蒸汽發生器出口溫度高達571℃，具有固有安全性，模塊化設計及建造，發電效率高等優點，在熱電冷聯產、高溫工藝熱應用等核能綜合利用上擁有更廣闊前景。目前我國正在建設的200MW高溫氣冷堆示范工程僅用于發電，尚無成熟的高溫氣冷堆熱電水三聯供系統。

發明內容

本發明的目的在于克服上述現有技術的缺點，提供了一種高溫氣冷堆熱電水三聯供系統及方法，該系統及方法能夠基于高溫氣冷堆核電站實現熱電水三聯供。

為達到上述目的，本發明所述的高溫氣冷堆熱電水三聯供系統包括反應堆、蒸汽發生器、汽輪機高中壓缸、汽輪機低壓缸、發電機、除氧器、凝汽器、海水儲罐、第一調節閥、海水換熱器、第二調節閥、一級熱網換熱器、熱網用戶站、熱網循環泵、二級熱網換熱器、真空蒸發器、淡水儲罐、第三調節閥及第四調節閥；

反應堆與蒸汽發生器的一次側相連接，除氧器的出口與蒸汽發生器的二次側入口相連通，蒸汽發生器的二次側出口與汽輪機高中壓缸的入口相連通，汽輪機高中壓缸的抽汽出口與除氧器的入口相連通，汽輪機高中壓缸的出口分為兩路，其中，一路與汽輪機低壓缸的入口相連通，另一路與第一調節閥的入口及第二調節閥的入口相連通，汽輪機低壓缸的出口分為兩路：一路與發電機相連通，另一路與凝汽器的殼側第一入口相連通；第一調節閥的出口與海水換熱器的殼側入口相連通，海水換熱器的殼側出口與凝汽器的殼側第二入口相連通；凝汽器的殼側出口與除氧器的入口相連通，第二調節閥的出口與一級熱網換熱器的殼側入口相連通，一級熱網換熱器的殼側出口與凝汽器的殼側第三入口相連通；

海水儲罐的出口與凝汽器的管側入口相連通，凝汽器的管側出口與海水換熱器的管側入口相連通，海水換熱器的管側出口與真空蒸發器的入口相連通，真空蒸發器的上部出口與二級熱網換熱器的殼側入口相連通，二級熱網換熱器的殼側出口與淡水儲罐的入口相連通，淡水儲罐的出口分為兩路，其中，一路與第三調節閥的入口相連通，另一路與第四調節閥的入口相連通，第三調節閥的出口與熱網循環泵的出口通過管道并管后與二級熱網換熱器的管側入口相連通，二級熱網換熱器的管側出口與一級熱網換熱器的管側入口相連通，一級熱網換熱器的管側出口與熱網用戶站的入口相連通，熱網用戶站的出口與熱網循環泵的入口相連通，第四調節閥的出口與除氧器的入口相連通。

反應堆的出口與蒸汽發生器的一次側入口相連接，蒸汽發生器的一次側出口與主氦風機的入口相連接，主氦風機的出口與反應堆的入口相連通。

凝汽器的殼側出口與凝結水泵的入口相連通，凝結水泵的出口與除氧器的入口相連通。

除氧器的出口經給水泵與蒸汽發生器的二次側入口相連通。

海水儲罐的出口與海水輸送泵的入口相連通，海水輸送泵的出口與凝汽器的管側入口相連通。