一種海上核能熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及核能技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域，特別是關(guān)于一種海上核能熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國不斷加強(qiáng)對(duì)近海的石油，天然氣資源的開發(fā)和利用，海洋油氣開采電力供應(yīng)問題日益突出。由于海上各油氣田開采需要大量的電力，而且對(duì)于稠油開采需要大量的熱蒸汽，目前國內(nèi)外多采用原油作為燃料進(jìn)行發(fā)電和供熱。這種供電供熱方式存在以下問題:1、由于常規(guī)海上油氣田開采模式基本上是每一個(gè)油氣田中心平臺(tái)或浮式生產(chǎn)儲(chǔ)油裝置建一個(gè)電站獨(dú)立供電。通過燃油、燃?xì)饣螂娂訜徂D(zhuǎn)化為熱能，熱效率低。2、發(fā)電機(jī)組采用石化燃料，發(fā)電成本較高。3、采用原油燃燒產(chǎn)生熱能，不利于節(jié)能減排，對(duì)海洋環(huán)境造成污染。4、電站供電容量偏小，不利于后期的油田群滾動(dòng)開發(fā)，影響可持續(xù)發(fā)展。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對(duì)上述問題，本實(shí)用新型的目的是提供一種結(jié)構(gòu)緊湊、效率高、污染小的海上核能熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采取以下技術(shù)方案:一種海上核能熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于:它包括海上浮動(dòng)核電站中的核反應(yīng)堆、蒸汽發(fā)生器、由汽輪機(jī)高壓缸和汽輪機(jī)低壓缸組成的汽輪機(jī)、汽水分離器、凝汽器、凝結(jié)水栗、低壓加熱器、除氧器、用戶熱交換器、主給水栗和發(fā)電機(jī)；所述核反應(yīng)堆通過管線與所述蒸汽發(fā)生器連接構(gòu)成核蒸汽供應(yīng)系統(tǒng)；所述蒸汽發(fā)生器的出口與所述汽輪機(jī)高壓缸連接，所述汽輪機(jī)高壓缸一端依次連接所述汽水分離器、汽輪機(jī)低壓缸、凝汽器、凝結(jié)水栗、低壓加熱器、除氧器和主給水栗后，與所述蒸汽發(fā)生器的入口連接構(gòu)成發(fā)電主回路，其中所述發(fā)電機(jī)通過管線分別與所述汽輪機(jī)高壓缸和汽輪機(jī)低壓缸連接，由所述汽輪機(jī)高壓缸和汽輪機(jī)低壓缸帶動(dòng)所述發(fā)電機(jī)發(fā)電；所述汽輪機(jī)高壓缸另一端依次與所述用戶熱交換器、除氧器和主給水栗連接后，與所述蒸汽發(fā)生器的入口連接構(gòu)成供熱主回路。
[0005]所述海上浮動(dòng)核電站采用熱電聯(lián)產(chǎn)供熱機(jī)組。
[0006]所述汽輪機(jī)采用可調(diào)整抽汽機(jī)型，高低壓分缸結(jié)構(gòu)；所述汽輪機(jī)高壓缸采用內(nèi)外雙層缸結(jié)構(gòu)，高壓部分為正向布置；所述汽輪機(jī)低壓缸米用雙分流雙層缸結(jié)構(gòu)。
[0007]所述除氧器采用臥式結(jié)構(gòu)。
[0008]所述用戶熱交換器采用管殼式換熱器。
[0009]本實(shí)用新型由于采取以上技術(shù)方案，其具有以下優(yōu)點(diǎn):1、本實(shí)用新型由于設(shè)置的核蒸汽供應(yīng)系統(tǒng)在輸出電能的同時(shí)也能輸出熱能，相比于單獨(dú)的核能發(fā)電系統(tǒng)，系統(tǒng)的總效率得到較大提升。2、本實(shí)用新型由于采用抽汽方式供熱蒸汽需求，通過能量梯級(jí)應(yīng)用提高整體效率提高了效率。3、本實(shí)用新型由于利用核能進(jìn)行發(fā)電和供熱，所需燃料體積小，方便運(yùn)輸，同時(shí)減少了化石燃料的消耗，減少二氧化碳及廢物排放。4、本實(shí)用新型由于供熱主回路和發(fā)電主回路均采用閉式回路，所有疏水均回流至除氧器，系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)無需外部補(bǔ)水。5、本實(shí)用新型由于以核反應(yīng)堆作為熱源，技術(shù)成熟可靠，運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)豐富，建造成本低。6、本實(shí)用新型由于汽輪機(jī)采用可調(diào)整抽汽機(jī)型，供熱量可隨用戶需求調(diào)整，同時(shí)還可以隔離汽輪機(jī)低壓缸，滿足大量供熱的工況。7、本實(shí)用新型由于設(shè)置有汽水分離器，其可以有效減少汽輪機(jī)高壓缸排出的濕蒸汽對(duì)汽輪機(jī)低壓缸葉片的侵蝕，同時(shí)增加汽輪機(jī)低壓缸的出力，保證了汽輪機(jī)組的安全可靠性，提高汽輪機(jī)組的有效效率。本實(shí)用新型整個(gè)系統(tǒng)組成簡化，結(jié)構(gòu)緊湊，更適用于空間有限的環(huán)境，可以廣泛應(yīng)用于海上油氣田的開發(fā)領(lǐng)域中。
【附圖說明】
[0010]圖1是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖，其中虛線表示系統(tǒng)的疏水和抽汽，實(shí)線表示主蒸汽或主給水。
【具體實(shí)施方式】
[0011]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)的描述。
[0012]如圖1所示，本實(shí)用新型包括海上浮動(dòng)核電站中的核反應(yīng)堆1、蒸汽發(fā)生器2、由汽輪機(jī)高壓缸31和汽輪機(jī)低壓缸32組成的汽輪機(jī)3、汽水分離器4、凝汽器5、凝結(jié)水栗6、低壓加熱器7、除氧器8、用戶熱交換器9、主給水栗10和發(fā)電機(jī)11。核反應(yīng)堆1通過管線與蒸汽發(fā)生器2連接構(gòu)成核蒸汽供應(yīng)系統(tǒng)。蒸汽發(fā)生器2的出口與汽輪機(jī)高壓缸31入口連接，汽輪機(jī)高壓缸31出口一端依次與汽水分離器4、汽輪機(jī)低壓缸32、凝汽器5、凝結(jié)水栗6、低壓加熱器7、除氧器8和主給水栗10連接后，與蒸汽發(fā)生器2的入口連接構(gòu)成發(fā)電主回路。汽輪機(jī)高壓缸31出口另一端依次與用戶熱交換器9、除氧器8和主給水栗10連接后，與蒸汽發(fā)生器2的入口連接構(gòu)成供熱主回路。發(fā)電機(jī)11通過管線分別與汽輪機(jī)高壓缸31和汽輪機(jī)低壓缸32連接，由汽輪機(jī)高壓缸31和汽輪機(jī)低壓缸32帶動(dòng)發(fā)電機(jī)11發(fā)電。
[0013]上述實(shí)施例中，海上浮動(dòng)核電站是建設(shè)在海上可移動(dòng)的浮動(dòng)平臺(tái)上的小型核能發(fā)電供熱站。海上浮動(dòng)核電站采用熱電聯(lián)產(chǎn)供熱機(jī)組，其容量根據(jù)實(shí)際需要設(shè)定，例如可以設(shè)置為海上油田群生產(chǎn)負(fù)荷的70%及以上。
[0014]上述各實(shí)施例中，汽輪機(jī)3采用可調(diào)整抽汽機(jī)型(帶回轉(zhuǎn)隔板)，高低壓分缸結(jié)構(gòu)。汽輪機(jī)高壓缸31采用內(nèi)外雙層缸結(jié)構(gòu)，高壓部分為正向布置；汽輪機(jī)低壓缸32采用雙分流雙層缸結(jié)構(gòu)。
[0015]上述各實(shí)施例中，除氧器8采用臥式結(jié)構(gòu)。
[0016]上述各實(shí)施例中，用戶熱交換器9采用管殼式換熱器。用戶熱交換器9的數(shù)量根據(jù)實(shí)際總熱負(fù)荷的需要確定，例如若需要熱效率達(dá)到98%，則設(shè)置3臺(tái)用戶熱交換器，每臺(tái)換熱器供熱量不小于總熱負(fù)荷的60%，保證了用戶熱交換器的可備用性。
[0017]下面對(duì)本實(shí)用新型的工作原理進(jìn)行詳細(xì)介紹。
[0018]本實(shí)用新型共有三種運(yùn)行模式:100%發(fā)電模式、大量供熱模式和少量供熱模式。
[0019]100%發(fā)電模式運(yùn)行方式時(shí):來自核蒸汽供應(yīng)系統(tǒng)的主蒸汽，通過管線送往汽輪機(jī)高壓缸31。主蒸汽在汽輪機(jī)高壓缸31內(nèi)，流經(jīng)各級(jí)葉片膨脹做功后變成低壓蒸汽排出至汽水分離器4。汽水分離