核电厂工业供汽系统及其设计方法与流程

发明涉及核电厂工业供汽系统节能领域，尤其涉及一种核电厂工业供汽系统及其设计方法。

背景技术：

1、核能综合利用是实现“碳达峰”和“碳中和”的重要途径之一，国家发展要求研究探索核能供热，推动现役核电机组向周边供暖和供汽。在此背景下，各大核电集团积极谋求转型，研究促进核能在工业供汽领域发挥清洁能源优势，服务电厂周边的工业用户，实现核能多元化和综合利用。

2、核电厂工业供汽是提升核能利用效益与竞争力的一项重要途径，可以拓宽传统核电厂的供能范围和调峰能力，提升核电厂综合热效率，保障核电机组年利用率，从而提高核电厂的运行效益与综合竞争力。

3、核电厂工业供汽系统指的是利用核电厂二回路的蒸汽生产满足工业用户需求的工业蒸汽生产系统，流程示意图见图1。核电厂工业供汽系统主要设备包括核电反应堆101、核电蒸汽发生器102、bxm汽机平台103、bms热力站104、一回路105、二回路106、三回路107和过热器等换热设备。

4、现有技术中，加热汽源为主蒸汽，因此需要分析核电厂工业供汽系统运行时对核岛控制系统的影响，过热器和蒸汽转换器的汽源为主蒸汽，未经过汽轮机做功直接供汽，同样的工业供汽流量下，当采用主蒸汽为汽源时，机组发电功率相对较低，换热损失大，核电厂工业供汽项目的经济性上还有提升的空间。现有技术方案由于主蒸汽串联通过过热器和蒸汽转换器，主蒸汽管道上设置的调节阀门只能控制外供蒸汽的压力或者温度两个参数中的一个，不利于外供蒸汽参数的稳定。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题在于提供一种核电厂工业供汽系统及其设计方法。

2、本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种核电厂工业供汽系统，包括主汽联箱、汽轮机、再热器、蒸汽转换器以及与所述汽轮机连接的发电机，其包括：进汽管路以及抽汽管路；

3、所述进汽管路包括导汽管线，所述导汽管线的一端连接于所述主汽联箱，其另一端通过连接头分为第一进汽管线以及第二进汽管线，所述第一进汽管线的另一端与所述再热器连接，所述第二进汽管线的另一端与所述汽轮机连接，且所述导汽管线上设有主汽阀；

4、所述抽汽管路包括抽汽管线，所述抽汽管线的两端分别与所述汽轮机和所述蒸汽转换器连接。

5、在一些实施例中，所述第一进汽管线上设有第一调节阀；所述抽汽管线上设有第二调节阀。

6、在一些实施例中，所述蒸汽转换器与所述再热器之间设有第一输汽管线，所述第一输汽管线用于将经所述蒸汽转换器产生的蒸汽输送至所述再热器中对蒸汽进行再加热。

7、在一些实施例中，所述再热器上还连接有用于将所述再热器产生的蒸汽向外部机构供应的第二输汽管线。

8、在一些实施例中，所述第二输汽管线上还设有温度传感器以及压力传感器；

9、所述温度传感器与所述第一调节阀通讯连接；

10、所述压力传感器与所述第二调节阀通讯连接。

11、在一些实施例中，还包括疏水处理装置以及疏水处理回路；

12、所述疏水处理装置包括疏水罐、疏水冷却器以及疏水除氧器；

13、所述疏水处理回路的第一端连接于所述再热器，其依次经过所述蒸汽转换器、疏水罐、疏水冷却器后，所述疏水处理回路的第二端连接于所述疏水除氧器。

14、在一些实施例中，还包括补水处理装置以及补水管路；

15、所述补水处理装置包括补水除氧器以及第一给水泵；

16、所述补水管路包括与所述补水除氧器连接用于给所述补水除氧器提供补水的补水管线以及给水管线；

17、所述给水管线的第一端连接于所述补水除氧器，其依次经过所述第一给水泵、所述疏水冷却器，所述给水管线的第二端连接于所述蒸汽转换器。

18、在一些实施例中，所述补水管线包括蒸汽疏水回收支管、回收疏水支管以及除盐水补水支管；

19、所述蒸汽疏水回收支管的两端分别与所述第二输汽管线和所述补水除氧器连接，以用于将所述第二输汽管线中产生的疏水流到所述补水除氧器中。

20、在一些实施例中，还包括蒸汽发生器以及反应堆；

21、所述蒸汽发生器上连接有所述主汽联箱，且所述蒸汽发生器上还设有热水进口以及冷水出口，所述反应堆上设有热水出口以及冷水进口。

22、在一些实施例中，还包括循环回路，所述循环回路包括供热管线以及冷段管线，所述供热管线的两端分别连接于所述热水出口以及所述热水进口，所述冷段管线的两端分别连接于所述冷水出口以及所述冷水进口，所述冷段管线上还设有主泵。

23、在一些实施例中，还包括回热处理装置以及回热管路；

24、所述回热处理装置包括凝汽器、第二给水泵以及高压加热器；

25、所述回热管路包括回热管线；

26、所述回热管线的第一端连接于所述汽轮机，其依次经过所述凝汽器、所述疏水除氧器、所述第二给水泵以及所述高压加热器，所述回热管线的第二端连接于所述蒸汽发生器。

27、在本实施例中，还构建了一种核电厂工业供汽系统设计方法，基于上述核电厂工业供汽系统，其包括步骤：

28、步骤s1：进行所述核电厂工业供汽系统的可行性分析；

29、步骤s2：根据所述核电厂工业供汽系统建立模型并进行所述核电厂工业供汽系统的功率差值计算；

30、步骤s3：进行再热器汽源优化后对核岛的影响类型分析。

31、在一些实施例中，所述模型为ebsilon模型。

32、在一些实施例中，所述影响类型包括主蒸汽抽汽对安全分析的影响、主蒸汽抽汽对设计瞬态的影响以及主蒸汽抽汽对安全功能需求的影响。

33、实施本发明具有以下有益效果：该核电厂工业供汽系统的蒸汽转换器直接采用汽轮机的汽源，汽源㶲损更小，且可适用于各种核电堆型，降低设计难度。且设置了调节阀对外供工业蒸汽的温度和压力分别进行实时调节，提高了运行灵活性。该核电厂工业供汽系统设计方法通过建模计算以及分析，得出发电收益大大提升的同时且核岛基本上没有影响，即不会引入新的始发事件，不会引入新的设计瞬态，不会影响原有的堆控方案，该核电厂工业供汽系统一方面可提高核电厂工业供汽的安全性，另一方面可改善工业供汽系统的经济性。

技术特征：

1.一种核电厂工业供汽系统，包括主汽联箱（11）、汽轮机（12）、再热器（13）、蒸汽转换器（14）以及与所述汽轮机（12）连接的发电机（121），其特征在于，还包括进汽管路（21）以及抽汽管路（22）；

2.根据权利要求1所述的核电厂工业供汽系统，其特征在于，所述第一进汽管线（212）上设有第一调节阀（2121）；所述抽汽管线（221）上设有第二调节阀（2211）。

3.根据权利要求2所述的核电厂工业供汽系统，其特征在于，所述蒸汽转换器（14）与所述再热器（13）之间设有第一输汽管线（31），所述第一输汽管线（31）用于将经所述蒸汽转换器（14）产生的蒸汽输送至所述再热器（13）中对蒸汽进行再加热。

4.根据权利要求3所述的核电厂工业供汽系统，其特征在于，所述再热器（13）上还连接有用于将所述再热器（13）产生的蒸汽向外部机构供应的第二输汽管线（32）。

5.根据权利要求4所述的核电厂工业供汽系统，其特征在于，所述第二输汽管线（32）上还设有温度传感器（321）以及压力传感器（322）；

6.根据权利要求4所述的核电厂工业供汽系统，其特征在于，还包括疏水处理装置（4）以及疏水处理回路（23）；

7.根据权利要求6所述的核电厂工业供汽系统，其特征在于，还包括补水处理装置（5）以及补水管路（24）；

8.根据权利要求7所述的核电厂工业供汽系统，其特征在于，所述补水管线（241）包括蒸汽疏水回收支管（2411）、回收疏水支管（2412）以及除盐水补水支管（2413）；

9.根据权利要求8所述的核电厂工业供汽系统，其特征在于，还包括蒸汽发生器（16）以及反应堆（17）；

10.根据权利要求9所述的核电厂工业供汽系统，其特征在于，还包括循环回路（25），所述循环回路（25）包括供热管线（251）以及冷段管线（252），所述供热管线（251）的两端分别连接于所述热水出口（171）以及所述热水进口（161），所述冷段管线（252）的两端分别连接于所述冷水出口（162）以及所述冷水进口（172），所述冷段管线（252）上还设有主泵（2521）。

11.根据权利要求9所述的核电厂工业供汽系统，其特征在于，还包括回热处理装置（6）以及回热管路（26）；

12.一种核电厂工业供汽系统设计方法，基于权利要求1至11任一项所述的核电厂工业供汽系统，其特征在于，包括步骤：

13.根据权利要求12所述的核电厂工业供汽系统设计方法，其特征在于，所述模型为ebsilon模型。

14.根据权利要求12所述的核电厂工业供汽系统设计方法，其特征在于，所述影响类型包括主蒸汽抽汽对安全分析的影响、主蒸汽抽汽对设计瞬态的影响以及主蒸汽抽汽对安全功能需求的影响。

技术总结
本发明公开一种核电厂工业供汽系统及其设计方法，该核电厂工业供汽系统包括主汽联箱、汽轮机、再热器以及蒸汽转换器，其包括：进汽管路以及抽汽管路，该进汽管路包括导汽管线，导汽管线的一端连接于主汽联箱，其另一端通过连接头分为第一进汽管线以及第二进汽管线，第一进汽管线的另一端与再热器连接，第二进汽管线的另一端与汽轮机连接，且导汽管线上设有主汽阀，该抽汽管路包括抽汽管线，抽汽管线的两端分别与汽轮机和蒸汽转换器连接。该核电厂工业供汽系统设计方法包括建模计算以及分析，该核电厂工业供汽系统一方面可提高核电厂工业供汽的安全性，另一方面可改善工业供汽系统的经济性。

技术研发人员：王学华,周建平,梅俊,蔡振,刘全忠,刘瑞峡,米红松,王琪,贺成龙
受保护的技术使用者：中广核工程有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/11