一種移動式核能海水淡化系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及核能技術應用領域,特別是關于一種裝載于海上可移動平臺上利用核能進行發(fā)電及供應淡水相結合的移動式核能海水淡化系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]隨著我國不斷加強對海域資源的開發(fā)與利用,海洋能源與淡水需求加大。目前較大量的淡水供應設備都是固定式,當海域作業(yè)在局部需要短期的電力與淡水供應時,目前的設備無法滿足要求。因此,需要一種可移動式的水電聯(lián)產系統(tǒng)來保障海域資源開發(fā)與利用,該系統(tǒng)需要解決以下問題:1)普通船載海水淡化設備,制水量??;2)發(fā)電機組采用石化燃料,發(fā)電成本較高;3)采用原油燃燒產生熱能,不利于節(jié)能減排,對海洋環(huán)境造成污染;4)電站供電容量偏小,不利于后期的海域資源滾動開發(fā),影響可持續(xù)發(fā)展。
【發(fā)明內容】
[0003]針對上述問題,本實用新型的目的是提供一種適用于海上并利用核能進行水電聯(lián)產的移動式核能海水淡化系統(tǒng)。
[0004]為實現(xiàn)上述目的,本實用新型采取以下技術方案:一種移動式核能海水淡化系統(tǒng),其特征在于:包括一核反應堆、一蒸汽發(fā)生器、一汽輪機高壓缸、一汽水分離器、一汽輪機低壓缸、一發(fā)電機、一凝汽器、一凝結水栗、兩給水低壓加熱器、一除氧器、一主給水栗和一海水淡化系統(tǒng);所述海水淡化系統(tǒng)包括兩海水循環(huán)栗、一反滲透高壓栗和一反滲透設備;所述核反應堆連接所述蒸汽發(fā)生器;所述蒸汽發(fā)生器的蒸汽出口連接所述汽輪機高壓缸的入口,所述汽輪機高壓缸的出口分別連接所述汽水分離器和除氧器,所述汽水分離器的疏水出口連接所述除氧器,所述汽水分離器的排氣出口連接所述汽輪機低壓缸的入口,所述汽輪機低壓缸的輸出端連接所述發(fā)電機;所述汽輪機低壓缸的抽汽出口分別連接兩所述給水低壓加熱器,所述汽輪機低壓缸的乏汽出口連接所述凝汽器的第一入口,所述凝汽器的第一出口依次通過所述凝結水栗、兩給水低壓加熱器連接所述除氧器,所述除氧器通過所述主給水栗連接所述蒸汽發(fā)生器的給水入口 ;第一海水循環(huán)水栗的出口連接所述凝汽器的第二入口,所述凝汽器的第二出口連接所述反滲透高壓栗的入口且所述凝汽器與所述反滲透高壓栗之間設置有可供排大海的出口 ;第二海水循環(huán)水栗的出口連接所述反滲透高壓栗的入口,所述反滲透高壓栗的出口連接所述反滲透設備,所述反滲透設備的第一出口連接外部淡水輸出接口,所述反滲透設備的第二出口排向大海。
[0005]進一步,所述汽輪機高壓缸采用內外雙層缸結構,布置方式為正向;所述汽輪機低壓缸采用雙分流雙層缸結構。
[0006]進一步,所述反滲透設備包括并列設置的若干列反滲透裝置,每一列所述反滲透裝置均通過所述發(fā)電機提供動力。
[0007]進一步,所述核反應堆采用壓水反應堆。
[0008]本實用新型由于采取以上技術方案,其具有以下優(yōu)點:1、本實用新型能夠利用核能進行發(fā)電和供熱,在輸出電能的同時,也可以根據需要輸出所制取的淡水,同時采用電能作為反滲透海水淡化系統(tǒng)的動力,供水量可隨用戶需求調整,因此可以靈活控制電能與淡水量的輸出配比,為海上油田未來的發(fā)展打下了良好的基礎。2、本實用新型利用核能進行發(fā)電和供熱,不僅減少了化石燃料的消耗,而且也減少二氧化碳及廢物排放。3、本實用新型采用壓水反應堆作為熱源,所需燃料體積小,方便運輸,技術成熟可靠,建造成本低。4、由于需要確保機組的安全可靠性,防止末幾級動葉的沖蝕破壞,同時也為了提高機組的有效效率,必須將汽輪機末級的排汽濕度控制在安全范圍內,因此本實用新型在汽輪機高壓缸后設置汽水分離器,便于減少濕蒸汽對低壓缸葉片的侵蝕,同時增加低壓缸的出力,在輸出電能的同時,也能輸出所制取的淡水。5、本實用新型充分利用凝汽器排熱海水作為反滲透原料海水增大產水量,提高了系統(tǒng)的熱能利用率。6、本實用新型整個系統(tǒng)組成簡化,結構緊湊,更適用于空間有限的環(huán)境。本實用新型可被拖曳至可通行海域實現(xiàn)水電聯(lián)供。
【附圖說明】
[0009]圖1是本發(fā)明移動式核能海水淡化系統(tǒng)的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0010]以下結合附圖來對本實用新型進行詳細的描繪。然而應當理解,附圖的提供僅為了更好地理解本實用新型,它們不應該理解成對本實用新型的限制。在本實用新型的描述中,需要理解的是,術語“第一”、“第二”等僅僅是用于描述的目的,而不能理解為指示或暗示相對重要性。
[0011]如圖1所示,本實用新型提供的移動式核能海水淡化系統(tǒng),包括核反應堆1、蒸汽發(fā)生器2、汽輪機高壓缸3、汽水分離器4、汽輪機低壓缸5、發(fā)電機6、凝汽器7、凝結水栗8、兩給水低壓加熱器9、10、除氧器11、主給水栗12和海水淡化系統(tǒng);海水淡化系統(tǒng)包括兩海水循環(huán)栗13、14、反滲透高壓栗15和反滲透設備16。
[0012]核反應堆I連接蒸汽發(fā)生器2構成封閉的一回路。蒸汽發(fā)生器2的蒸汽出口連接汽輪機高壓缸3的入口,汽輪機高壓缸3的出口分別連接汽水分離器4的入口和除氧器11,汽水分離器4的疏水出口連接除氧器11,汽水分離器4的排氣出口連接汽輪機低壓缸5的入口,汽輪機低壓缸5的輸出端連接發(fā)電機6,發(fā)電機6用于為用電設備提供動力;汽輪機低壓缸5的抽汽出口分別連接兩給水低壓加熱器9、10用于為其進行加熱,汽輪機低壓缸5的乏汽出口連接凝汽器7的第一入口,凝汽器7的第一出口連接凝結水栗8的進口,凝結水栗8的出口連接第一低壓加熱器9的進口,第一給水低壓加熱器9的出口連接第二給水低壓加熱器10的進口,第二給水低壓加熱器10的出口連接除氧器11的進口,除氧器11的出口連接主給水栗12的進口,主給水栗12的出口連接蒸汽發(fā)生器2的給水入口構成二回路。
[0013]第一海水循環(huán)水栗13和第二海水循環(huán)水栗14用于栗取海水,第一海水循環(huán)水栗13的出口連接凝汽器7的第二入口,凝汽器7的第二出口連接反滲透高壓栗15的入口且設置有可供排大海的出口,第二海水循環(huán)水栗14的出口連接反滲透高壓栗15的入口,反滲透高壓栗15的出口連接反滲透設備16,反滲透設備16的第一出口連接外部淡水輸出接口,反滲透設備16的第二出口排向大海。
[0014]在一個優(yōu)選的實施例中,汽輪機高壓缸3可以采用內外雙層缸結構,采用正向布置方式,汽輪機低壓缸5可以米用雙分流雙層缸結構。
[0015]在一個優(yōu)選的實施例中,反滲透設備16可以包括并列設置的若干列反滲透裝置,每一列反滲透裝置均可以獨立進行工作,每一列反滲透裝置均可以通過發(fā)電機提供動力。
[0016]在一個優(yōu)選的實施例中,核反應堆I可以采用壓水反應堆。
[0017]在一個優(yōu)選的實施例中,除氧器11的布置方式可以采用臥式。
[0018]本實用新型的移動核能海水淡化系統(tǒng)提供三種運行模式:1) 100%發(fā)電運行模式、2)少量供淡水模式和3)大量供淡水模式,下面對每一種模式的具體運行過程分別進行詳細說明。
[0019]I) 100%發(fā)電運行模式的具體實現(xiàn)過程為:
[0020]核反應堆I將產生的熱量輸送至蒸汽發(fā)生器2,蒸汽發(fā)生器2將核蒸汽發(fā)送到汽輪機高壓缸3,核蒸汽進入汽輪機高壓缸流經各級葉片膨脹做功后排入汽水分離器4進行除濕,然后進入汽輪機低壓缸5繼續(xù)做功帶動發(fā)電機6進行發(fā)電,經汽輪機低壓缸5排放的蒸汽進入凝汽器7凝結成水,凝汽器7內的凝結水通過凝結水栗8升壓后,