核电站余热利用系统及方法与流程

本发明涉及核电站余热利用，具体涉及一种核电站余热利用系统及方法。

背景技术：

1、大型核电机组的热效率通常在35％左右，近2/3的热量通过温排水或者冷却塔排入环境，对周边区域造成一定程度的热污染。这部分热量通常由核岛的设备冷却水系统和常规岛闭式循环水系统，传递至循环水系统后排入环境。对于一台百万千瓦核电机组，在正常运行工况下，这部分热量约50mw。

2、同时，核电厂每天还需要花费约10～20mw的电力，维持厂区内的供冷或供暖。

3、基于此，本申请发明人提出一种核电站余热利用系统及方法，以期解决上述技术问题中的一个或多个。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中核电厂易对周边环境造成热污染，且核电厂内部因供冷供暖耗电量大的缺陷，提供一种核电站余热利用系统及方法。

2、本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：

3、本发明提供了一种核电站余热利用系统，其特点在于，包括：

4、热泵，设备冷却水流经所述热泵后并流回设备冷却水系统；

5、第一循环系统，包括第一循环管路和冷水机组，所述热泵的输出端与所述冷水机组的输入端连通，所述冷水机组的输出端与所述热泵的输入端连通，所述冷水机组用于接收已加热的循环水，并在吸收热量后将降温后的循环水返回至所述热泵，所述第一循环管路在所述热泵的输入端和输出端均设有第一切换阀；

6、第二循环系统，包括第二循环管路和至少一个用户端，所述第二循环管路流经所述热泵，并用于将已加热后的循环水输送至所述用户端，然后将由所述用户端流出已降温的循环水返回至所述热泵，所述第二循环管路在所述热泵的输入端和输出端均设有第二切换阀。

7、根据本发明的一个实施例，所述冷水机组为溴化锂冷水机组。

8、根据本发明的一个实施例，所述冷水机组包括发生器和换热器，所述第一循环管路包括主循环管路，所述主循环管路流经所述发生器和所述换热器并将降温后的循环水返回至所述热泵。

9、根据本发明的一个实施例，经所述热泵加热后的驱动热水进入所述冷水机组，进入所述冷水机组的驱动热水放出热量，降温后的驱动热水返回至所述热泵，以构成驱动热水循环。

10、根据本发明的一个实施例，所述第一循环管路上设有第一循环支路，所述第一循环支路上设有用冷终端和冷冻水循环泵；

11、所述冷水机组还包括蒸发器，所述蒸发器用于吸收所述冷冻水循环泵输送的所述用冷终端输出的冷水介质的热量，降温后的冷水介质返回至所述用冷终端。

12、根据本发明的一个实施例，所述第一循环管路上还设有第二循环支路，所述第二循环支路上设有设备给水系统和低加；

13、所述冷水机组还包括冷凝器和吸收器，所述冷凝器和所述吸收器用于放出热量与设备给水系统输送的冷却水进行换热升温，升温后的冷却水输送至所述低加。

14、根据本发明的一个实施例，所述设备给水系统为汽轮机给水系统。

15、根据本发明的一个实施例，所述第二循环管路上设有至少两个并联的所述用户端，至少两个并联的所述用户端用于接收经所述热泵加热后的热水。

16、根据本发明的一个实施例，所述第二循环管路中的已加热的循环水温度小于所述第一循环管路中的已加热的循环水温度。

17、本发明还提供了一种核电站余热利用方法，其特点在于，采用如上所述的核电站余热利用系统实现，所述利用方法包括：

18、获取利用需求；

19、根据所述利用需求控制第一切换阀和第二切换阀的开关状态，以选择第一循环系统进行供冷或者采用第二循环系统进行供暖。

20、本发明的积极进步效果在于：

21、本发明核电站余热利用系统，通过消耗一定的电力，将设备冷却水系统低品位热量进行提升后，可以实现核电厂在夏季和冬季分别对应的制冷和供暖，节省了核电厂制冷和供暖所需的用电或者用汽，提升了核电机组的热效率和经济性。

22、而且，本发明可以替代核电厂现有的海水冷却系统或者空气冷却塔系统，同时将原本排入环境的热量，进行了有效回收利用，具有极好的环保效益和经济效益。

技术特征：

1.一种核电站余热利用系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的核电站余热利用系统，其特征在于，所述冷水机组为溴化锂冷水机组。

3.根据权利要求2所述的核电站余热利用系统，其特征在于，所述冷水机组包括发生器和换热器，所述第一循环管路包括主循环管路，所述主循环管路流经所述发生器和所述换热器并将降温后的循环水返回至所述热泵。

4.根据权利要求3所述的核电站余热利用系统，其特征在于，经所述热泵加热后的驱动热水进入所述冷水机组，进入所述冷水机组的驱动热水放出热量，降温后的驱动热水返回至所述热泵，以构成驱动热水循环。

5.根据权利要求1所述的核电站余热利用系统，其特征在于，所述第一循环管路上设有第一循环支路，所述第一循环支路上设有用冷终端和冷冻水循环泵；

6.根据权利要求1所述的核电站余热利用系统，其特征在于，所述第一循环管路上还设有第二循环支路，所述第二循环支路上设有设备给水系统和低加；

7.根据权利要求1所述的核电站余热利用系统，其特征在于，所述设备给水系统为汽轮机给水系统。

8.根据权利要求1所述的核电站余热利用系统，其特征在于，所述第二循环管路上设有至少两个并联的所述用户端，至少两个并联的所述用户端用于接收经所述热泵加热后的热水。

9.根据权利要求1所述的核电站余热利用系统，其特征在于，所述第二循环管路中的已加热的循环水温度小于所述第一循环管路中的已加热的循环水温度。

10.一种核电站余热利用方法，其特征在于，采用如权利要求1-9任一项所述的核电站余热利用系统实现，所述利用方法包括：

技术总结
本发明提供一种核电站余热利用系统及方法，系统包括热泵、第一循环系统和第二循环系统，设备冷却水流经热泵后流回设备冷却水系统；第一循环系统包括第一循环管路和冷水机组，热泵的输出端与冷水机组的输入端连通，冷水机组的输出端与热泵的输入端连通，冷水机组用于接收已加热的循环水，并在吸收热量后将降温后的循环水返回至热泵，第一循环管路在热泵的输入端和输出端均设有第一切换阀；第二循环系统包括第二循环管路和至少一个用户端，第二循环管路流经热泵，并用于将已加热后的循环水输送至用户端，然后将由用户端流出已降温的循环水返回至热泵，第二循环管路在热泵的输入端和输出端均设有第二切换阀。由此提升核电机组热效率。

技术研发人员：姜旭东,颜岩,武心壮,唐特,王岳,叶成,王晨晨,张晋,顾先青,桂璐廷
受保护的技术使用者：上海核工程研究设计院股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/5/8