专利名称:一种核电厂蒸汽发生器排污热量回收系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种核电厂蒸汽发生器排污热量回收系统，用于解决现有技术中蒸汽发生器排污水的热量利用率低的技术问题，所述系统包括：通过排污管道(10)与蒸汽发生器连接的用于将污水热量传递给载热介质的排污热交换器(20)；通过传热管道(11)与排污热交换器(20)连通的用于对传热管道(11)中的载热介质的热量进行回收利用的热回收装置(30)；设置在传热管道(11)上用于在需要时将传热管道(11)中的载热介质分流到传热管道(12)的分流装置(40)；通过传热管道(12)与分流装置(40)连接的用于对分流到传热管道(12)的载热介质的热量进行回收利用的热回收装置(50)。
【专利说明】一种核电厂蒸汽发生器排污热量回收系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及核电【技术领域】，尤其涉及一种核电厂蒸汽发生器排污热量回收系统。
【背景技术】
[0002]在核电机组中，一回路水通过热传递将一回路热量传递给蒸汽发生器中的二回路水，以使二回路水转化为蒸汽推动汽轮发电机发电。一回路系统管道和二回路系统管道在蒸汽发生器处交汇；但是，在蒸汽发生器的管板上表面、管子和管板的连接部位、流动死区部位等，很容易由于水的不断蒸发，而导致杂质(主要为盐类)的积聚。杂质会使得这些部位的应力腐蚀加剧，引起一回路向二次侧的泄漏或传热管的破裂，最终导致反应堆停闭，造成放射性污染及经济损失；因此，为了改善蒸汽发生器的工作条件，延长蒸汽发生器的使用寿命，保持蒸汽发生器二次侧良好的水质是至关重要的。经研宄证明:在运行中，严格控制蒸汽发生器二次侧的水质和加大其排污量对延长蒸汽发生器寿命有很大的关系，为此，设计了蒸汽发生器排污系统。
[0003]蒸汽发生器排污系统排出的污水所携带的热量是相当可观的，目前，为了能够将蒸汽发生器排污系统排出的污水的热量进行回收利用，现有的核电技术中蒸汽发生器的排污水热量输送往除氧器，具体的，除氧器也是一种加热器，它通过热传递的作用将作为热源的蒸汽或水的热量传递给经过除氧器的给水，当给水加热到相应压力下的饱和温度时，蒸汽分压力将接近于水面上全压力，溶于水中的各种气体的分压力接近于零，因此，水就不具有溶解气体的能力，溶于水中的气体就被析出，从而清除水中的氧和其他气体。蒸汽发生器排污系统排出的污水热量即作为除氧器的热源用于加热给水。
[0004]但是，上述将蒸汽发生器排污系统排出的污水热量输送到除氧器中进行再利用的方式，并没有使污水的热量得到有效地利用。
实用新型内容
[0005]本申请实施例通过提供一种核电厂蒸汽发生器排污热量回收系统，解决了现有技术中蒸汽发生器的排污水的热量回收利用率低的技术问题，提高了蒸汽发生器排污水热量的回收利用率。
[0006]本申请实施例提供了一种核电厂蒸汽发生器排污热量回收系统，所述热量回收系统包括:
[0007]用于输送蒸汽发生器排出的污水的排污管道；
[0008]通过所述排污管道与所述蒸汽发生器连接，用于将所述污水的热量传递给载热介质的排污热交换器；
[0009]用于输送承载有污水热量的载热介质的第一传热管道和第二传热管道；
[0010]通过所述第一传热管道与所述排污热交换器连通，用于对所述第一传热管道中的载热介质的热量进行回收再利用的第一热回收装置；
[0011]设置在所述第一传热管道上，用于在需要时将所述第一传热管道中的载热介质分流到所述第二传热管道中的分流装置；
[0012]通过所述第二传热管道与所述分流装置连接，用于对分流到所述第二传热管道的载热介质的热量进行回收再利用的第二热回收装置。
[0013]可选的，所述热量回收系统还包括:
[0014]与所述分流装置连接，用于控制所述分流装置将所述第一传热管道中的载热介质分流到所述第二传热管道的分流控制装置。
[0015]可选的，所述分流控制装置体为:所述核电厂的高压缸；
[0016]其中，当所述高压缸中的压力信号表明所述第二热回收装置处于工作状态时，所述高压缸控制所述分流装置将所述第一传热管道中的载热介质分流到所述第二传热管道。
[0017]可选的，所述分流控制装置具体为:与所述第二热回收装置连接，用于检测所述第二热回收装置流量的流量检测装置；
[0018]其中，所述流量检测装置检测获取所述第二热回收装置的流量信号；当所述流量信号表明所述第二热回收装置处于工作状态时，所述流量检测装置控制所述分流装置将所述第一传热管道中的载热介质分流到所述第二传热管道。
[0019]可选的，所述分流装置为三通阀。
[0020]可选的，所述第一热回收装置为所述核电厂的除氧器；所述第二热回收装置为所述核电厂的4号加热器。
[0021]本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点:
[0022]由于在本申请实施例中，通过在蒸汽发生器排污系统通往第一热回收装置的第一传热管道上设置分流装置，并设置有与所述分流装置连通的第二传热管道和通过所述第二传热管道与所述分流装置连接的第二热回收装置；其中，在需要时所述分流装置将所述第一传热管道中的载热介质分流到所述第二传热管道中，以使与所述第二传热管道连通的所述第二热回收装置对分流的载热介质的热量进行回收再利用；也就是说，基于本申请方案的热量回收系统，可根据实际应用需要通过分流控制装置控制污水热量的流向，以使两个热回收装置对蒸汽发生器排出的污水热量进行回收利用，有效地解决了现有技术中蒸汽发生器的排污水的热量回收利用率低的技术问题，实现了提高蒸汽发生器排污水热量的回收利用率的技术效果。
【附图说明】
[0023]为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0024]图1为本申请实施例提供的一种核电厂蒸汽发生器排污热量回收系统结构示意图；
[0025]图2为本申请实施例提供的一种核电厂蒸汽发生器排污热量回收系统分流控制结构示意图；
[0026]图3为本申请实施例提供的一种基于压力分流控制的蒸汽发生器排污热量回收系统结构示意图；
[0027]图4为本申请实施例提供的一种基于流量分流控制的蒸汽发生器排污热量回收系统结构示意图；
[0028]图5为本申请实施例提供的一种基于三通阀分流控制的蒸汽发生器排污热量回收系统结构示意图；
[0029]图6本申请实施例提供的一种基于高压缸压力检测分流控制的蒸汽发生器排污热量回收系统结构示意图；
[0030]图7本申请实施例提供的一种基于流量检测仪表流量检测分流控制的蒸汽发生器排污热量回收系统结构示意图。
【具体实施方式】
[0031]本申请实施例通过提供一种核电厂蒸汽发生器排污热量回收系统，解决了现有技术中蒸汽发生器的排污水的热量回收利用率低的技术问题，提高了蒸汽发生器排污水热量的回收利用率。
[0032]本申请实施例的技术方案为解决上述技术问题，总体思路如下:
[0033]本申请实施例提供了一种核电厂蒸汽发生器排污热量回收系统，所述热量回收系统包括:用于输送蒸汽发生器排出的污水的排污管道；通过所述排污管道与所述蒸汽发生器连接，用于将所述污水的热量传递给载热介质的排污热交换器；用于输送承载有污水热量的载热介质的第一传热管道和第二传热管道；通过所述第一传热管道与所述排污热交换器连通，用于对所述第一传热管道中的载热介质的热量进行回收再利用的第一热回收装置；设置在所述第一传热管道上，用于在需要时将所述第一传热管道中的载热介质分流到所述第二传热管道中的分流装置；通过所述第二传热管道与所述分流装置连接，用于对分流到所述第二传热管道的载热介质的热量进行回收再利用的第二热回收装置。
[0034]可见，在本申请实施例中，通过在蒸汽发生器排污系统通往第一热回收装置的第一传热管道上设置分流装置，并设置有与所述分流装置连通的第二传热管道和通过所述第二传热管道与所述分流装置连接的第二热回收装置；其中，在需要时所述分流装置将所述第一传热管道中的载热介质分流到所述第二传热管道中，以使与所述第二传热管道连通的所述第二热回收装置对分流的载热介质的热量进行回收再利用；也就是说，基于本申请方案的热量回收系统，可根据实际应用需要通过分流控制装置控制污水热量的流向，以使两个热回收装置对蒸汽发生器排出的污水热量进行回收利用，有效地解决了现有技术中蒸汽发生器的排污水的热量回收利用率低的技术问题，实现了提高蒸汽发生器排污水热量的回收利用率的技术效果。
[0035]为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明，应当理解本申请实施例以及实施例中的具体特征是对本申请技术方案的详细的说明，而不是对本申请技术方案的限定，在不冲突的情况下，本申请实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。
[0036]实施例一
[0037]请参考图1，本申请实施例提供了一种核电厂蒸汽发生器排污热量回收系统，所述热量回收系统包括:
[0038]用于输送蒸汽发生器排出的污水的排污管道10;
[0039]通过排污管道10与所述蒸汽发生器连接，用于将所述污水的热量传递给载热介质的排污热交换器20 ；
[0040]用于输送承载有污水热量的载热介质的第一传热管道11和第二传热管道12 ;
[0041]通过第一传热管道11与排污热交换器20连通，用于对第一传热管道11中的载热介质的热量进行回收再利用的第一热回收装置30 ;
[0042]设置在第一传热管道11上，用于在需要时将第一传热管道11中的载热介质分流到第二传热管道12中的分流装置40 ;
[0043]通过第二传热管道12与分流装置40连接，用于对分流到第二传热管道12的载热介质的热量进行回收再利用的第二热回收装置50。
[0044]具体的，排污热交换器20通过一给水管道与一水泵连接，获取低温给水作为载热介质，以在具有高热量的蒸汽发生器排污水流过时，使排污水的热量传递给载热介质；分流装置40通常在第二热回收装置50处于工作状态时，将排污热交换器20排出的承载有污水热量的载热介质从第一传热管道11分流到第二传热管道12中；其中，根据实际应用需要，可以控制分流装置40将流经第一传热管道11的全部或部分载热介质分流到第二传热管道12中；另外，传热管道的设计要注意保温，即需要为传热管道设置保温层。
[0045]在具体实施过程中，请参考图2，为了能够有效地控制分流装置40进行分流操作，所述热量回收系统还包括:
[0046]与分流装置40连接，用于控制分流装置40将第一传热管道11中的载热介质分流到第二传热管道12的分流控制装置60。
[0047]由于分流控制装置60主要用于通过检测第二热回收装置50是否处于工作状态，并在其处于工作状态时，控制分流装置40进行分流操作。在具体实施过程中，分流控制装置60可通过压力检测和流量检测两种方式检测第二热回收装置50是否处于工作状态:
[0048](I)压力检测方式，如图3所示，分流控制装置60具体为:所述核电厂的高压缸；
[0049]其中，当所述高压缸中的压力信号表明第二热回收装置50处于工作状态时，所述高压缸控制分流装置40将第一传热管道11中的载热介质分流到第二传热管道12。
[0050](2)流量检测方式，如图4所示，分流控制装置60具体为:与第二热回收装置50连接，用于检测第二热回收装置50流量的流量检测装置；
[0051]其中，所述流量检测装置检测获取第二热回收装置50的流量信号；当所述流量信号表明第二热回收装置50处于工作状态时，所述流量检测装置控制分流装置40将第一传热管道11中的载热介质分流到第二传热管道12。
[0052]在具体实施过程中，请参考图5，分流装置40为三通阀，包括三个端口(端口 1、端口 2和端口 3)，一进两出(即端口 I为进水口，端口 2和端口 3为出水口)；三通阀设置在第一传热管道11上，将其分为用于连接排污热交换器20和三通阀端口 I的第一管段211和用于连接三通阀端口 2和第一热回收装置30的第二管段212 ;第二传热管道13连接三通阀端口 3和第二热回收装置50。
[0053]在具体实施过程中，第一热回收装置30为所述核电厂的除氧器；第二热回收装置50为所述核电厂的4号加热器。
[0054]实施例二
[0055]在本实施例中，将以第一热回收装置30为所述核电厂的除氧器；第二热回收装置50为所述核电厂的4号加热器为例，对本方案进行详细介绍:
[0056]在核电机组正常工作过程中，蒸汽发生器中的水主要通过两种途径排出:1)被加热转换为蒸汽排出，2)通过蒸汽发生器排污系统以污水形式排出；同时为了使蒸汽发生器中的水达到平衡，机组中的冷凝器会不断向蒸汽发生器中注入给水，并且从冷凝器送入到蒸汽发生器中的给水必须达到一定的温度要求，因此，在冷凝器向蒸汽发生器供水的管道上设置有一组加热器，对所述给水进行加热。
[0057]请参考图6，冷凝器输出的给水依次经过加热器(N0.1?7)进行加热，以使从加热器N0.7输出到蒸汽发生器中的给水温度达到蒸汽发生器正常工作的给水温度要求；其中，水泵(Pl，P2)用于为给水加压，以使给水在管道中正常流动；加热器(N0.1?7)主要通过从汽轮机抽取的高温蒸汽将热量传递给给水实现对给水加热；在如.1?7号加热器中，加热器N0.5也称作除氧器(即第一热回收装置30)。在本实施例中，蒸汽发生器排污系统10排出的污水，首先经排污热交换器20降温处理，具体的，水泵Pl会向排污热交换器20不断提供用于热交换的低温给水(即所述载热介质)，经过热传递作用，污水热量转移到所述载热介质上，加热后的载热介质再通过第一传热管道11送入除氧器中；在连接排污热交换器20和除氧器(即加热器N0.5)的第一传热管道11上设置有分流装置40，具体可以为三通阀(三通阀与各模块的具体连接关系见实施例一)；分流装置40通过第二传热管道12与加热器N0.4(即第二热回收装置50)连通，可控制承载有蒸汽发生器排污水热量的载热介质从第一传热管道11中分流到第二传热管道12，最终流往加热器N0.4进行热量回收利用。
[0058]由于通过不断的实验证明，在核电厂二回路热力系统正常工作过程中，将承载有蒸汽发生器排污水热量的载热介质全部引入加热器N0.4能够有效地提高蒸汽发生器排污水热量的热回收利用率，引入其它加热器会致使利用率降低，因此，在本实施例中，分流装置40只将第一传热管道11中的载热介质分流到加热器N0.4中。
[0059]进一步，在本申请方案中，只需要通过判断加热器N0.4是否处于工作状态，并在其处于工作状态时，通过分流控制装置60控制分流装置40将具有污水热量的载热介质全部分流至加热器N0.4即可。请继续参考图6，蒸汽发生器产生的热蒸汽会依次经过高压缸、汽水分离器、第一级再热器、第二级再热器和低压缸进行处理，在这个处理过程中，与高压缸、汽水分离器、第一级再热器、第二级再热器和低压缸相连的各个机组模块获得需要的工作介质；最后，从低压缸输出的蒸汽送入到冷凝器中冷凝为给水，以进行循环利用。其中，核电机组的高压缸，可作为用于控制分流装置40将载热介质从第一传热管道11分流到第二传热管道12的分流控制装置60使用；其中，高压缸与分流装置40连接；具体的，由于高压缸内部压力信号可直接反映汽轮机是否为加热器(N0.1?N0.5)供汽，即反映加热器(N0.1?N0.5)是否工作；进一步，当高压缸内部压力信号表明加热器N0.4处于工作状态时，高压缸通过与分流装置40的连接关系控制分流装置40导通第二传热管道12，以使第一传热管道11中的载热介质流入第二传热管道12中。
[0060]另外，在具体实施过程中，也可通过判断是否有给水流过加热器N0.4，来判断加热器N0.4是否处于工作状态。具体的，如图7所示，在冷凝器到蒸汽发生器的给水管道上设置流量检测仪表作为用于控制分流装置40将所述污水从第一传热管道11分流到第二传热管道12的分流控制装置60使用，同样的，流量检测仪表与分流装置40连接，用于在检测到有冷凝器在向蒸汽发生器供水时，确定加热器N0.4处于工作状态，并控制分流装置40导通第二传热管道12，以使第一传热管道11中的载热介质流入第二传热管道12中。当然，也可通过工作人员读取所述流量检测仪表的显示值，并在确定冷凝器向蒸汽发生器供水时，通过人工控制分流装置40将从排污热交换器20排出的载热介质从第一传热管道11分流至第二传热管道12中。
[0061]总而言之，通过采取本申请方案，可有效地提高蒸汽发生器排污水的热量回收利用率，具体体现在对汽轮机的蒸汽利用率上:采取本申请方案，在加热器N0.4处于工作状态时将承载有污水热量的载热介质全部引入加热器N0.4中，汽轮机的蒸汽利用率为35.4484%，相比于现有的将承载有污水热量的载热介质全部引入除氧器(汽轮机的蒸汽利用率为35.43961% )，汽轮机的蒸汽利用率提高了 0.00879%，这在核电行业是很相当可观的。
[0062]另外，通过采取本申请方案，在机组停堆(即加热器N0.1?7不工作)时，可通过控制分流装置40将排污热交换器20输出的载热介质排入加热器N0.4?5中，以提供足够的空间来囤积载热介质。
[0063]尽管已描述了本实用新型的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本实用新型范围的所有变更和修改。
[0064]显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。
【权利要求】
1.一种核电厂蒸汽发生器排污热量回收系统，其特征在于，所述热量回收系统包括: 用于输送蒸汽发生器排出的污水的排污管道(10); 通过所述排污管道(10)与所述蒸汽发生器连接，用于将所述污水的热量传递给载热介质的排污热交换器(20); 用于输送承载有污水热量的载热介质的第一传热管道(11)和第二传热管道(12); 通过所述第一传热管道(11)与所述排污热交换器(20)连通，用于对所述第一传热管道(11)中的载热介质的热量进行回收再利用的第一热回收装置(30)； 设置在所述第一传热管道(11)上，用于在需要时将所述第一传热管道(11)中的载热介质分流到所述第二传热管道(12)中的分流装置(40); 通过所述第二传热管道(12)与所述分流装置(40)连接，用于对分流到所述第二传热管道(12)的载热介质的热量进行回收再利用的第二热回收装置(50)。2.如权利要求1所述的热量回收系统，其特征在于，所述热量回收系统还包括: 与所述分流装置(40)连接，用于控制所述分流装置(40)将所述第一传热管道(11)中的载热介质分流到所述第二传热管道(12)的分流控制装置(60)。3.如权利要求2所述的热量回收系统，其特征在于，所述分流控制装置(60)具体为:所述核电厂的高压缸； 其中，当所述高压缸中的压力信号表明所述第二热回收装置(50)处于工作状态时，所述高压缸控制所述分流装置(40)将所述第一传热管道(11)中的载热介质分流到所述第二传热管道(12)。4.如权利要求2所述的热量回收系统，其特征在于，所述分流控制装置(60)具体为:与所述第二热回收装置(50)连接，用于检测所述第二热回收装置(50)流量的流量检测装置； 其中，所述流量检测装置检测获取所述第二热回收装置(50)的流量信号；当所述流量信号表明所述第二热回收装置(50)处于工作状态时，所述流量检测装置控制所述分流装置(40)将所述第一传热管道(11)中的载热介质分流到所述第二传热管道(12)。5.如权利要求1?4所述的热量回收系统，其特征在于，所述分流装置(40)为三通阀。6.如权利要求1?4所述的热量回收系统，其特征在于，所述第一热回收装置(30)为所述核电厂的除氧器；所述第二热回收装置(50)为所述核电厂的4号加热器。
【文档编号】F22D1-00GK204301034SQ201420589869
【发明者】肖三平, 吴昊, 甘泉, 李澍, 钱辉, 王亮亮, 陈树山, 张江 [申请人]中广核工程有限公司, 中国广核集团有限公司