本發(fā)明涉及核能綜合利用，特別是涉及一種核能發(fā)電-供汽系統(tǒng)和方法。

背景技術：

1、核能供汽具有零碳清潔的先天優(yōu)勢，已逐漸成為新興工業(yè)園區(qū)的首要選擇。

2、目前核能供汽采用過熱蒸汽長輸至用戶的方案，在保證蒸汽參數(shù)滿足用戶要求情況下，累計流量作為結算數(shù)據(jù)。此方案的缺點在于，一旦蒸汽品質高于用戶要求，一方面用戶側需要進行調節(jié)流量適配熱量變化，另一方面電廠側在獲得相同結算費用下會損失更多的熱量，極大影響項目的經(jīng)濟性。

3、此外，核電機組抽汽加熱工質后形成的凝結水(以下簡稱“抽汽凝結水”)溫度壓力相對較高，但出于安全性考慮，一般將抽汽凝結水排入凝汽器，部分熱量最終被海水帶走，沒有被利用上，造成一定的熱量損失。核能供汽系統(tǒng)具備自平衡性質，很難在保證供汽流量的情況下實現(xiàn)蒸汽與抽汽凝結水溫度的調節(jié)，因此亟需一種可以同時調節(jié)蒸汽溫度和回收抽汽凝結水熱量的提高核能供汽熱效率的核能發(fā)電-供汽系統(tǒng)。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于，提供一種核能發(fā)電-供汽系統(tǒng)，通過降低系統(tǒng)復雜度且高經(jīng)濟運行的方式，實現(xiàn)同時調節(jié)工業(yè)蒸汽溫度和回收抽汽凝結水熱量，提高核能供汽熱效率。

2、為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術方案：

3、一種核能發(fā)電-供汽系統(tǒng)，包括蒸汽發(fā)生器、核能發(fā)電循環(huán)回路和核能供汽循環(huán)回路；

4、蒸汽發(fā)生器配置為吸收核電站一回路產(chǎn)生的熱量，加熱核能發(fā)電循環(huán)回路送回的第一凝結水和第二凝結水，生成核電站二回路主蒸汽送入核能發(fā)電循環(huán)回路和核能供汽循環(huán)回路；

5、核能發(fā)電循環(huán)回路配置為對蒸汽發(fā)生器送入的核電站二回路主蒸汽做工發(fā)電后，生成第一凝結水送回蒸汽發(fā)生器；對核能供汽循環(huán)回路送入的第二凝結水送回蒸汽發(fā)生器；

6、核能供汽循環(huán)回路配置為將蒸汽發(fā)生器送入的核電站二回路主蒸汽加熱工業(yè)給水，生成第二凝結水和工業(yè)蒸汽；

7、核能發(fā)電循環(huán)回路中設有第二凝結水的多個回水點；根據(jù)第二凝結水的溫度和壓力，選擇溫度和壓力最接近且低于第二凝結水的回水點，將第二凝結水送入核能發(fā)電循環(huán)回路；

8、核能供汽循環(huán)回路中設有工質泵和減溫器，工質泵調節(jié)工業(yè)蒸汽壓力，減溫器調節(jié)工業(yè)蒸汽溫度。

9、作為其中一種可實現(xiàn)的方式，核能發(fā)電循環(huán)回路包括依次管道連接的汽輪機、發(fā)電機、凝汽器、凝結水泵、低溫加熱器、除氧器、給水泵和高溫加熱器，汽輪機和高溫加熱器分別與蒸汽發(fā)生器管道連接。

10、作為其中一種可實現(xiàn)的方式，核能供汽循環(huán)回路包括除鹽水箱、工質泵、預熱器、工業(yè)蒸發(fā)器、過熱器、減溫器和工業(yè)蒸汽用戶；預熱器、工業(yè)蒸發(fā)器和過熱器內(nèi)部均包括相互隔離的管側路徑和殼側路徑；

11、除鹽水箱、工質泵、預熱器殼側路徑、工業(yè)蒸發(fā)器殼側路徑、過熱器殼側路徑、減溫器和工業(yè)蒸汽用戶依次管道連接，形成工業(yè)側回路；預熱器管側路徑、工業(yè)蒸發(fā)器管側路徑和過熱器管側路徑依次管道連接，形成熱源側回路；

12、預熱器管側路徑與蒸汽發(fā)生器管道連接，過熱器管側路徑分別與凝汽器、除氧器以及凝結水泵和低溫加熱器之間的管道連接；過熱器管側路徑與凝汽器連接的管道上設有第二調節(jié)閥，過熱器管側路徑與凝結水泵和低溫加熱器之間的管道連接的管道上設有第三調節(jié)閥，過熱器管側路徑與除氧器連接的管道上設有第四調節(jié)閥；

13、工質泵出口與減溫器噴水口管道連接，工質泵出口與減溫器噴水口連接的管道上設有第一調節(jié)閥。

14、作為其中一種可實現(xiàn)的方式，第二凝結水的回水點包括凝汽器，凝結水泵和低溫加熱器之間的管道，以及除氧器；

15、根據(jù)第二凝結水的溫度和壓力選擇溫度和壓力與第二凝結水最接近的回水點，將第二凝結水送入核能發(fā)電循環(huán)回路。

16、作為其中一種可實現(xiàn)的方式，減溫器為混合換熱器或噴霧降溫設施。

17、本發(fā)明還提供一種核能發(fā)電-供汽方法，使用上述核能發(fā)電-供汽系統(tǒng)，包括如下步驟：

18、蒸汽發(fā)生器吸收核電站一回路產(chǎn)生的熱量，加熱核能發(fā)電循環(huán)回路送回的第一凝結水和第二凝結水，生成核電站二回路主蒸汽送入核能發(fā)電循環(huán)回路和核能供汽循環(huán)回路；

19、核能發(fā)電循環(huán)回路對蒸汽發(fā)生器送入的核電站二回路主蒸汽做工發(fā)電后，生成第一凝結水送回蒸汽發(fā)生器；對核能供汽循環(huán)回路送入的第二凝結水送回蒸汽發(fā)生器；

20、核能供汽循環(huán)回路對蒸汽發(fā)生器送入的核電站二回路主蒸汽加熱工業(yè)給水，生成第二凝結水和工業(yè)蒸汽；送入核能發(fā)電循環(huán)回路，生成工業(yè)蒸汽送入工業(yè)蒸汽用戶；

21、根據(jù)第二凝結水的溫度和壓力，選擇溫度和壓力最接近且低于第二凝結水的回水點，將第二凝結水送入核能發(fā)電循環(huán)回路；

22、根據(jù)工業(yè)蒸汽用戶需求的工業(yè)蒸汽壓力，通過工質泵調節(jié)工業(yè)蒸汽壓力至工業(yè)蒸汽用戶需求的工業(yè)蒸汽壓力，通過減溫器調節(jié)工業(yè)蒸汽溫度至工業(yè)蒸汽用戶需求的工業(yè)蒸汽溫度。

23、本發(fā)明的有益技術效果：

24、本發(fā)明的核能發(fā)電-供汽系統(tǒng)和方法，通過工質泵調節(jié)工業(yè)蒸汽壓力至工業(yè)蒸汽用戶需求的工業(yè)蒸汽壓力，通過減溫器調節(jié)工業(yè)蒸汽溫度至工業(yè)蒸汽用戶需求的工業(yè)蒸汽溫度，通過調節(jié)閥控制進入減溫器內(nèi)的減溫水流量，實現(xiàn)工業(yè)蒸汽參數(shù)的精準調控；根據(jù)第二凝結水的溫度和壓力選擇溫度和壓力與第二凝結水最接近的回水點，將第二凝結水送入核能發(fā)電循環(huán)回路，實現(xiàn)最大程度回收抽汽凝結水熱量，提高核能供汽熱效率；通過降低系統(tǒng)復雜度且高經(jīng)濟運行的方式，實現(xiàn)同時調節(jié)工業(yè)蒸汽溫度和回收抽汽凝結水熱量，為工業(yè)蒸汽用戶提供合格參數(shù)的工業(yè)蒸汽的同時提高核能供汽熱效率。

技術特征：

1.一種核能發(fā)電-供汽系統(tǒng)，其特征在于，包括蒸汽發(fā)生器(10)、核能發(fā)電循環(huán)回路和核能供汽循環(huán)回路；

2.根據(jù)權利要求1所述的核能發(fā)電-供汽系統(tǒng)，其特征在于，核能發(fā)電循環(huán)回路包括依次管道連接的汽輪機(11)、發(fā)電機(12)、凝汽器(13)、凝結水泵(14)、低溫加熱器(15)、除氧器(16)、給水泵(17)和高溫加熱器(18)，汽輪機(11)和高溫加熱器(18)分別與蒸汽發(fā)生器(10)管道連接。

3.根據(jù)權利要求1所述的核能發(fā)電-供汽系統(tǒng)，其特征在于，核能供汽循環(huán)回路包括除鹽水箱(20)、工質泵(21)、預熱器(22)、工業(yè)蒸發(fā)器(23)、過熱器(24)、減溫器(25)和工業(yè)蒸汽用戶(26)；預熱器(22)、工業(yè)蒸發(fā)器(23)和過熱器(24)內(nèi)部均包括相互隔離的管側路徑和殼側路徑；

4.根據(jù)權利要求3所述的核能發(fā)電-供汽系統(tǒng)，其特征在于，第二凝結水的回水點包括凝汽器(13)，凝結水泵(14)和低溫加熱器(15)之間的管道，以及除氧器(16)；

5.根據(jù)權利要求3所述的核能發(fā)電-供汽系統(tǒng)，其特征在于，減溫器(25)為混合換熱器或噴霧降溫設施。

6.一種核能發(fā)電-供汽方法，其特征在于，使用權利要求1-5任意一項所述的核能發(fā)電-供汽系統(tǒng)，包括如下步驟：

技術總結
本發(fā)明具體涉及一種核能發(fā)電?供汽系統(tǒng)，包括蒸汽發(fā)生器、核能發(fā)電循環(huán)回路和核能供汽循環(huán)回路；蒸汽發(fā)生器生成核電站二回路主蒸汽送入核能發(fā)電循環(huán)回路和核能供汽循環(huán)回路；核能發(fā)電循環(huán)回路對核電站二回路主蒸汽做工發(fā)電后生成第一凝結水送回蒸汽發(fā)生器，對第二凝結水送回蒸汽發(fā)生器；核能供汽循環(huán)回路將蒸汽發(fā)生器送入的核電站二回路主蒸汽加熱工業(yè)給水，生成第二凝結水和工業(yè)蒸汽；核能發(fā)電循環(huán)回路中設有第二凝結水的多個回水點；核能供汽循環(huán)回路中設有工質泵和減溫器。本發(fā)明還涉及一種核能發(fā)電?供汽方法。本發(fā)明實現(xiàn)了同時調節(jié)工業(yè)蒸汽溫度和回收抽汽凝結水熱量，提高核能供汽熱效率。

技術研發(fā)人員：張毅,李連海,劉永生,嵇永臣,魏建軍,王成浩,王春陽,武文奇,呂濤,周陽
受保護的技術使用者：江蘇核電有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2025/1/6