本發(fā)明涉及核能發(fā)電，尤其是涉及一種用于高溫氣冷堆超超臨界參數(shù)的二次再熱發(fā)電系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、核能發(fā)電技術(shù)作為目前世界范圍里主要發(fā)電技術(shù)之一，長期以來都是各主要大國發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)。隨著目前國際上對溫室氣體(co2)排放的要求日趨嚴格，核能作為主要的清潔能源之一，再一次迎來重要的發(fā)展機遇。高溫氣冷堆作為第四代核電發(fā)電技術(shù)，其固有安全性、高發(fā)電效率和可以開展工藝熱應(yīng)用的特點，使其成為主要經(jīng)濟大國研發(fā)的熱點。

2、但由于現(xiàn)有的蒸汽發(fā)生器具有較大的保守性(采用線彈性方法進行材料的疲勞-蠕變分析)，通過換熱最高只能產(chǎn)生亞臨界的過熱蒸汽，換熱管和蒸汽的參數(shù)難以進一步提高，從而限制了發(fā)電效率的進一步提高。

3、隨著技術(shù)的發(fā)展，高溫氣冷堆技術(shù)會向大容量、高參數(shù)的方向發(fā)展，以提高機組循環(huán)效率。當機組參數(shù)提高至超超臨界后，由于初壓的提高會導(dǎo)致汽輪機末級濕度增大，濕汽損失增大，同時過大的排汽濕度也會影響末幾級葉片的壽命，影響機組的安全運行。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于針對高溫氣冷堆機組向大容量、高參數(shù)方向發(fā)展提效的需求，提供一種高溫氣冷堆超超臨界參數(shù)的二次再熱發(fā)電系統(tǒng)，能夠提升蒸汽溫度，降低末級濕度，有效提高發(fā)電效率。

2、為達到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案予以實現(xiàn)：

3、一種用于高溫氣冷堆超超臨界參數(shù)的二次再熱發(fā)電系統(tǒng)，包括反應(yīng)堆，蒸汽發(fā)生器、一次蒸汽再熱器、二次蒸汽再熱器、汽輪機超高壓缸、汽輪機高壓缸、汽輪機中壓缸、汽輪機低壓缸和冷凝器；

4、反應(yīng)堆的氣體出口分別連接蒸汽發(fā)生器、一次蒸汽再熱器和二次蒸汽再熱器的氣側(cè)入口，蒸汽發(fā)生器、一次蒸汽再熱器和二次蒸汽再熱器的氣側(cè)出口與反應(yīng)堆的氣體入口連接；

5、蒸汽發(fā)生器的汽側(cè)出口依次連接汽輪機超高壓缸、汽輪機高壓缸、汽輪機中壓缸、汽輪機低壓缸、冷凝器和蒸汽發(fā)生器的水側(cè)入口；汽輪機超高壓缸的排汽出口連接一次蒸汽再熱器的汽側(cè)入口，一次蒸汽再熱器的汽側(cè)出口連接汽輪機高壓缸入口，汽輪機高壓缸的排汽出口連接二次蒸汽再熱器的汽側(cè)入口，二次蒸汽再熱器的汽側(cè)出口連接汽輪機中壓缸入口。

6、優(yōu)選的，反應(yīng)堆的連接出口與蒸汽發(fā)生器、一次蒸汽再熱器和二次蒸汽再熱器的氣側(cè)入口之間分別設(shè)置有一個流量閥。

7、優(yōu)選的，汽輪機超高壓缸、汽輪機高壓缸、汽輪機中壓缸和汽輪機低壓缸的抽汽出口分別連接有若干個給水加熱器，汽輪機超高壓缸、汽輪機高壓缸、汽輪機中壓缸和汽輪機低壓缸的抽汽出口與給水加熱器的汽側(cè)連接，給水加熱器的水側(cè)入口與冷凝器出口連接，給水加熱器的水側(cè)出口連接蒸汽發(fā)生器的水側(cè)入口。

8、進一步地，汽輪機超高壓缸的抽汽出口數(shù)量為一個，汽輪機高壓缸的抽汽出口數(shù)量為兩個，汽輪機中壓缸的抽汽出口數(shù)量為三個，汽輪機低壓缸的抽汽出口數(shù)量為四個，每個抽汽出口分別連接一個給水加熱器。

9、優(yōu)選地，反應(yīng)堆的氣體出口的氣體為氦氣。

10、優(yōu)選地，從凝汽器來的給水，在給水加熱器的水側(cè)中被汽輪機低壓缸、汽輪機中壓缸汽輪機高壓缸和汽輪機超高壓缸的抽汽依次加熱后，進入蒸汽發(fā)生器水側(cè)。

11、與常規(guī)技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

12、本發(fā)明高溫氣冷堆機組提高參數(shù)至超超臨界后，汽輪機末級濕度增大，濕汽損失增大。本發(fā)明通過反應(yīng)堆后增設(shè)兩個蒸汽再熱器，在過熱蒸汽進入汽輪機超高壓缸及汽輪機高壓缸中，推動其轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動做功發(fā)電后，對汽輪機超高壓缸及汽輪機高壓缸出口蒸汽進行再加熱，再進入汽輪機中壓缸中做功發(fā)電，能有效提高發(fā)電效率。

13、進一步地，流量閥能夠?qū)M入蒸汽加熱器和蒸汽再熱器的氣體流量根據(jù)實際蒸汽流量進行調(diào)節(jié)，保證出口溫度一致。

技術(shù)特征：

1.一種用于高溫氣冷堆超超臨界參數(shù)的二次再熱發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，包括反應(yīng)堆(1)，蒸汽發(fā)生器(2)、一次蒸汽再熱器(3)、二次蒸汽再熱器(4)、汽輪機超高壓缸(5)、汽輪機高壓缸(6)、汽輪機中壓缸(7)、汽輪機低壓缸(8)和冷凝器(19)；反應(yīng)堆(1)的氣體出口分別連接蒸汽發(fā)生器(2)、一次蒸汽再熱器(3)和二次蒸汽再熱器(4)的氣側(cè)入口，蒸汽發(fā)生器(2)、一次蒸汽再熱器(3)和二次蒸汽再熱器(4)的氣側(cè)出口與反應(yīng)堆(1)的氣體入口連接；蒸汽發(fā)生器(2)的汽側(cè)出口依次連接汽輪機超高壓缸(5)、汽輪機高壓缸(6)、汽輪機中壓缸(7)、汽輪機低壓缸(8)、冷凝器(19)和蒸汽發(fā)生器(2)的水側(cè)入口；汽輪機超高壓缸(5)的排汽出口連接一次蒸汽再熱器(3)的汽側(cè)入口，汽輪機高壓缸(6)的排汽出口連接二次蒸汽再熱器(4)的汽側(cè)入口，一次蒸汽再熱器(3)的汽側(cè)出口連接汽輪機高壓缸(6)入口，二次蒸汽再熱器(4)的汽側(cè)出口連接汽輪機中壓缸(7)入口。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于高溫氣冷堆超超臨界參數(shù)的二次再熱發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述反應(yīng)堆(1)的連接出口與所述蒸汽發(fā)生器(2)、一次蒸汽再熱器(3)和二次蒸汽再熱器(4)的氣側(cè)入口之間分別設(shè)置有一個流量閥(20)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于高溫氣冷堆超超臨界參數(shù)的二次再熱發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，汽輪機超高壓缸(5)、汽輪機高壓缸(6)、汽輪機中壓缸(7)和汽輪機低壓缸(8)的抽汽出口分別連接有若干個給水加熱器，汽輪機超高壓缸(5)、汽輪機高壓缸(6)、汽輪機中壓缸(7)和汽輪機低壓缸(8)的抽汽出口與給水加熱器的汽側(cè)連接，給水加熱器的水側(cè)入口與冷凝器(19)出口連接，給水加熱器的水側(cè)出口連接蒸汽發(fā)生器(2)的水側(cè)入口。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于高溫氣冷堆超超臨界參數(shù)的二次再熱發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，汽輪機超高壓缸(5)的抽汽出口數(shù)量為一個，汽輪機高壓缸(6)的抽汽出口數(shù)量為兩個，汽輪機中壓缸(7)的抽汽出口數(shù)量為三個，汽輪機低壓缸(8)的抽汽出口數(shù)量為四個，每個抽汽出口分別連接一個給水加熱器。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于高溫氣冷堆超超臨界參數(shù)的二次再熱發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，反應(yīng)堆(1)的氣體出口的氣體為氦氣。

技術(shù)總結(jié)
一種用于高溫氣冷堆超超臨界參數(shù)的二次再熱發(fā)電系統(tǒng)，包括反應(yīng)堆，蒸汽發(fā)生器、一次蒸汽再熱器、二次蒸汽再熱器、汽輪機超高壓缸、汽輪機高壓缸、汽輪機中壓缸、汽輪機低壓缸和冷凝器；反應(yīng)堆的氣體出口分別連接蒸汽發(fā)生器、一次蒸汽再熱器和二次蒸汽再熱器的氣側(cè)入口，蒸汽發(fā)生器、一次蒸汽再熱器和二次蒸汽再熱器的氣側(cè)出口與反應(yīng)堆的氣體入口連接；蒸汽發(fā)生器的汽側(cè)出口依次連接汽輪機超高壓缸、汽輪機高壓缸、汽輪機中壓缸、汽輪機低壓缸、冷凝器和蒸汽發(fā)生器的水側(cè)入口；汽輪機超高壓缸的排汽出口連接一次蒸汽再熱器的汽側(cè)入口，一次蒸汽再熱器的汽側(cè)出口連接汽輪機高壓缸入口，汽輪機高壓缸的排汽出口連接二次蒸汽再熱器的汽側(cè)入口，二次蒸汽再熱器的汽側(cè)出口連接汽輪機中壓缸入口。本系統(tǒng)能夠提升蒸汽溫度，降低末級濕度，有效提高發(fā)電效率。

技術(shù)研發(fā)人員：劉永旭,陶永成,趙立冬,石磊,粘志宇,于鳳新,鄭永恒,劉向明
受保護的技術(shù)使用者：中國電力工程顧問集團東北電力設(shè)計院有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9