一種核電站海水淡化和余熱排出系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及核電站供熱及供水領(lǐng)域，具體地涉及一種核電站海水淡化和余熱排出系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]淡水是人類賴以生存的源泉，隨著人類社會的進步和發(fā)展，對淡水資源的需求越來越大。地球上的淡水資源是有限的，但海水幾乎是無窮無盡的。因此海水淡化技術(shù)也不斷的發(fā)展，成本也逐漸的降低，在很多國家的工業(yè)用水都來自海水淡化技術(shù)。閃蒸是目前主要的海水淡化技術(shù)，所謂的閃蒸是使熱原料水引入到一個壓力較低的空間內(nèi)，由于環(huán)境壓力低于受熱原料水的溫度所對應(yīng)的飽和蒸汽壓，此時原料水作為過熱水而急速地部分汽化，產(chǎn)生蒸汽，經(jīng)冷凝而變成淡水。
[0003]閃蒸系統(tǒng)首先需要將海水加熱，熱電聯(lián)產(chǎn)閃蒸海水淡化技術(shù)是利用火電提供熱能。核電是一種清潔能源，可以提供大量熱源供海水淡化技術(shù)使用。如果能設(shè)計一種利用核電廠熱源的海水淡化系統(tǒng)，則可以利用核電廠建在海邊的優(yōu)勢，大量提供淡水，滿足生產(chǎn)生活需求。
[0004]此外，在現(xiàn)有的壓水堆應(yīng)急給水系統(tǒng)中，主要通過電源或柴油機作為驅(qū)動源，并以旋轉(zhuǎn)機械向蒸汽發(fā)生器輸送給水，以帶走堆芯衰變熱。若能設(shè)計一種具有非能動特性且沒有運動部件的余熱排出系統(tǒng)，將使核電站的安全保護系統(tǒng)更加安全可靠。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]本實用新型的目的是提供一種核電站海水淡化和余熱排出系統(tǒng)，包括并聯(lián)連接的蒸汽發(fā)生器、熱交換器、閃蒸裝置、冷凝器，所述蒸汽發(fā)生器出口通過熱交換器進口調(diào)節(jié)閥連接所述熱交換器的第一進口，所述熱交換器的第一出口經(jīng)給水栗、給水隔離閥、給水止回閥連接到所述蒸汽發(fā)生器的入口，所述熱交換器的第二進口分別經(jīng)注水管線隔離閥、注水管線、注水管線止回閥連接到閃蒸裝置的輸水管，所述熱交換器的第二進口還經(jīng)海水供水栗、海水供水調(diào)節(jié)閥通過海水淡化系統(tǒng)進水管線連接到海水儲水箱，所述熱交換器的第二出口經(jīng)閃蒸裝置進水減壓閥連接到閃蒸裝置的進口，所述閃蒸裝置的蒸汽出口經(jīng)淡水管線調(diào)節(jié)閥連接到冷凝器。
[0006]進一步地，所述主蒸汽管線還經(jīng)蒸汽釋放閥連接到蒸汽釋放管線。
[0007]為實現(xiàn)所述目的核電站海水淡化和余熱排出系統(tǒng)，具有以下主要特點:在蒸汽發(fā)生器的蒸汽和給水管線之間設(shè)置了換熱回路，利用蒸汽發(fā)生器產(chǎn)生的蒸汽為海水淡化回路提供熱量。并利用自然循環(huán)原理帶走堆芯衰變熱。設(shè)置了泄漏檢測回路，根據(jù)蒸汽發(fā)生器二次側(cè)的輻射監(jiān)測信號及時隔離海水淡化換熱回路。蒸汽經(jīng)過熱交換器后的冷凝水進入給水管線，并送入蒸汽發(fā)生器循環(huán)利用。海水淡化回路是開式循環(huán)，海水儲存箱的海水經(jīng)栗打入熱交換器加熱后送入閃蒸系統(tǒng)。熱水經(jīng)過加壓后進入閃蒸罐，閃蒸后的蒸汽經(jīng)冷凝后可提供給淡水用戶。閃蒸罐的疏水可以作為下一級閃蒸罐的進水，也可以提供給水工業(yè)鹽生產(chǎn)用戶。閃蒸罐的疏水管上連接有注水管線，與海水進水管線連接。閃蒸罐蒸汽管線上連接了自然循環(huán)管線。在喪失給水時，海水淡化回路形成自然循環(huán)回路，將熱量通過冷凝器的排汽管線排出。設(shè)置了多功能冷凝器，用于冷凝、儲存和蒸發(fā)排放。
【附圖說明】
[0008]圖1核電站海水淡化和余熱排出系統(tǒng)流程示意圖。
[0009]附圖標(biāo)記
[0010]1-蒸汽發(fā)生器2-主蒸汽管線3-主蒸汽隔離閥4-蒸汽釋放閥
[0011]5-蒸汽釋放管線6-熱交換器進口調(diào)節(jié)閥7-泄漏隔離信號8-熱交換器
[0012]9-熱交換器出口止回閥10-給水栗11-給水隔離閥12-給水止回閥
[0013]13-給水管線14-輻射監(jiān)測儀表15-海水淡化系統(tǒng)熱水管線
[0014]16-閃蒸罐進水減壓閥17-閃蒸罐18-閃蒸罐疏水管
[0015]19-閃蒸罐疏水隔離閥20-閃蒸罐疏水減壓閥
[0016]21-工業(yè)鹽用戶或下一級閃蒸罐22-注水管線隔離閥23-注水管線
[0017]24-注水管線止回閥25-海水儲水箱26-海水源
[0018]27-海水淡化系統(tǒng)進水管線28-海水供水栗29-海水供水調(diào)節(jié)閥
[0019]30-閃蒸罐蒸汽管線31-淡水管線調(diào)節(jié)閥32-冷凝器33-冷卻水
[0020]34-淡水隔離閥35-淡水用戶36-再循環(huán)管線隔離閥37-再循環(huán)管線
[0021]38-再循環(huán)管線止回閥39-冷凝器排汽管線40-冷凝器排汽隔離閥
【具體實施方式】
[0022]為使本實用新型的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本實用新型作進一步詳細(xì)的說明。
[0023]本實施例以本實用新型技術(shù)方案為前提進行實施，給出了詳細(xì)的實施方式和具體的操作過程，但本實用新型的保護范圍不限于下述的實施例。
[0024]為了更清晰的理解本實用新型，下面以海水淡化系統(tǒng)和余熱排出系統(tǒng)運行為例，結(jié)合圖1對本實用新型的核電站海水淡化和余熱排出兩用系統(tǒng)作進一步說明。
[0025]核電站海水淡化和余熱排出兩用系統(tǒng)設(shè)置在反應(yīng)堆的安全殼外，通過蒸汽管線和給水管線之間的換熱回路，向海水輸送大量的熱量。當(dāng)無需海水淡化系統(tǒng)運行時，通過熱交換器進口調(diào)節(jié)閥6和熱交換器出口止回閥9將熱交換器8與主蒸汽管線2和給水管線13隔離。
[0026]當(dāng)需要海水淡化系統(tǒng)投入運行時，打開熱交換器進口調(diào)節(jié)閥6，部分主蒸汽進入熱交換器6，將熱量傳遞給海水后，經(jīng)給水栗10、給水隔離閥11和給水調(diào)節(jié)閥12和給水管線13進入蒸汽發(fā)生器1，形成閉合循環(huán)，并保證質(zhì)量平衡。海水儲存箱25中的水經(jīng)海水淡化系統(tǒng)進水管線27、海水供水栗28和海水供水調(diào)節(jié)閥29進入熱交換器8，被加熱后經(jīng)海水淡化系統(tǒng)熱水管線15和閃蒸罐進水減壓閥16進入閃蒸罐17。被加熱的海水在閃蒸罐17中閃蒸，閃蒸出的蒸汽進入閃蒸蒸汽管線30。閃蒸蒸汽經(jīng)淡水管線調(diào)節(jié)閥31后進入冷凝器32，經(jīng)過冷卻水33冷卻后，提供給淡水用戶35。閃蒸罐17的疏水可經(jīng)閃蒸罐疏水管18，提供給工業(yè)鹽用戶或下一級閃蒸罐21。海水儲水箱25中的液位通過海水源26維持。當(dāng)海水淡化回路正常運行時，注水管線隔離閥22、再循環(huán)管線隔離閥36和冷凝器排汽隔離閥40關(guān)閉。
[0027]當(dāng)一回路發(fā)生器泄漏時，通過蒸汽發(fā)生器1上的輻射監(jiān)測儀表14發(fā)出泄漏隔離信號7，關(guān)閉熱交換器進口調(diào)節(jié)閥6，從而有效的防止放射性進入海水淡化回路。
[0028]當(dāng)發(fā)生喪失給水事件時，關(guān)閉海水供水調(diào)節(jié)閥29、閃蒸罐疏水隔離閥19、淡水管線調(diào)節(jié)閥31和淡水隔離閥34，打開注水管線隔離閥22和再循環(huán)管線隔離閥36，閃蒸罐17中的水注入熱交換器8，被加熱后形成閃蒸循環(huán)，此時閃蒸罐17作為一個儲存箱，用于儲存膨脹或收縮的流體。如果冷卻水33沒有喪失，則通過冷卻水33將冷凝器32中的熱量帶走。如果冷卻水33喪失，則打開冷凝器排汽隔離閥40，通過冷凝器排汽管線將熱量帶出，實現(xiàn)余熱排出系統(tǒng)功能。
[0029]上述過程在蒸汽管線和海水淡化系統(tǒng)設(shè)置了單獨換熱回路，從而為海水淡化提供所需的熱量，大大降低了蒸汽發(fā)生器一次側(cè)泄漏對淡水側(cè)的影響，具有安全和可靠的優(yōu)點。同時，利用海水淡化回路形成了自然循環(huán)通道，可為排出堆芯衰變熱提供余熱排出路徑，具有非能動特性。
[0030]前述各部件的連接僅為本實用新型的示例性說明并非限制性說明，也可以是其他連接方式。
[0031]雖然已經(jīng)附圖全面描述例子，但各種示圖可示出本公開的示例架構(gòu)或其他配置，其用來幫助理解可在本公開中包括的特征和功能。本公開不限于示出的示例性架構(gòu)或配置，而是可用各種替代性架構(gòu)和配置被實現(xiàn)。另外，雖然以上關(guān)于各種例子和實現(xiàn)描述了本公開，但應(yīng)理解，在例子中的一個或更多個描述的各種特征和功能在它們的適用性方面不限于描述它們的特定例子。而是，對于本公開的其他例子中的一個或更多了，它們可單獨地或者以某種組合被應(yīng)用，不管這樣的例子是否被描述，并且不管這樣的特征作為描述的例子的一部分被該處。再次，本公開的范圍不應(yīng)被上述例子的任一個限制。
[0032]本說明書中各個實施例采用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。對于實施例公開的系統(tǒng)而言，由于與實施例公開的方法相對應(yīng)，所以描述的比較簡單，相關(guān)之處參見方法部分說明即可。
[0033]本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對每個特定的應(yīng)用來使用不同方法來實現(xiàn)所描述的功能，但是這種實現(xiàn)不應(yīng)認(rèn)為超出本實用新型的范圍。
[0034]顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對實用新型進行各種改動和變型而不脫離本實用新型的精神和范圍。這樣，倘若本實用新型的這些修改和變型屬于本實用新型權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本實用新型也意圖包括這些改動和變型在內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種核電站海水淡化和余熱排出系統(tǒng)，其特征在于，包括并聯(lián)連接的蒸汽發(fā)生器、熱交換器、閃蒸裝置、冷凝器，所述蒸汽發(fā)生器出口通過熱交換器進口調(diào)節(jié)閥連接所述熱交換器的第一進口，所述熱交換器的第一出口經(jīng)給水栗、給水隔離閥、給水止回閥連接到所述蒸汽發(fā)生器的入口，所述熱交換器的第二進口分別經(jīng)注水管線隔離閥、注水管線、注水管線止回閥連接到閃蒸裝置的輸水管，所述熱交換器的第二進口還經(jīng)海水供水栗、海水供水調(diào)節(jié)閥通過海水淡化系統(tǒng)進水管線連接到海水儲水箱，所述熱交換器的第二出口經(jīng)閃蒸裝置進水減壓閥連接到閃蒸裝置的進口，所述閃蒸裝置的蒸汽出口經(jīng)淡水管線調(diào)節(jié)閥連接到冷凝器。2.如權(quán)利要求1所述的核電站海水淡化和余熱排出系統(tǒng)，其特征在于，所述主蒸汽管線還經(jīng)蒸汽釋放閥連接到蒸汽釋放管線。3.如權(quán)利要求1所述的核電站海水淡化和余熱排出系統(tǒng)，其特征在于，所述閃蒸裝置的蒸汽可提供給蒸汽用戶。4.如權(quán)利要求1所述的核電站海水淡化和余熱排出系統(tǒng)，其特征在于，所述閃蒸裝置蒸汽經(jīng)冷凝后可提供給淡水用戶。5.如權(quán)利要求1所述的核電站海水淡化和余熱排出系統(tǒng)，其特征在于，所述閃蒸裝置的疏水提供給水工業(yè)鹽生產(chǎn)用戶。6.如權(quán)利要求1所述的核電站海水淡化和余熱排出系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)設(shè)置了泄漏檢測回路，根據(jù)蒸汽發(fā)生器二次側(cè)的輻射監(jiān)測信號及時隔離海水淡化換熱回路。
【專利摘要】本實用新型提供一種核電站海水淡化和余熱排出系統(tǒng)，包括并聯(lián)連接的蒸汽發(fā)生器、熱交換器、閃蒸裝置、冷凝器，所述蒸汽發(fā)生器出口通過熱交換器進口調(diào)節(jié)閥連接所述熱交換器的第一進口，所述熱交換器的第一出口經(jīng)給水泵、給水隔離閥、給水止回閥連接到所述蒸汽發(fā)生器的入口，所述熱交換器的第二進口分別經(jīng)注水管線隔離閥、注水管線、注水管線止回閥連接到閃蒸裝置的輸水管，所述熱交換器的第二進口還經(jīng)海水供水泵、海水供水調(diào)節(jié)閥通過海水淡化系統(tǒng)進水管線連接到海水儲水箱，所述熱交換器的第二出口經(jīng)閃蒸裝置進水減壓閥連接到閃蒸裝置的進口，所述閃蒸裝置的蒸汽出口經(jīng)淡水管線調(diào)節(jié)閥連接到冷凝器。
【IPC分類】C02F1/04, G21C15/18, C02F103/08
【公開號】CN205038970
【申請?zhí)枴緾N201520669493
【發(fā)明人】武心壯, 夏栓, 邱健, 施偉, 黃秀杰
【申請人】上海核工程研究設(shè)計院
【公開日】2016年2月17日
【申請日】2015年8月31日