CN104966535A - 一种浮动核电站的海水淡化及余热排出两用系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种浮动核电站的海水淡化及余热排出两用系统，包括蒸汽发生器和与蒸汽发生器连接主蒸汽管线，还包括依次连接的供热回路管线、自然循环管线和给水管线，供热回路管线连接主蒸汽管线，给水管线连接蒸汽发生器，还包括依次连接的海水进口管线、海水淡化系统出口管线、闪蒸罐进口管线、闪蒸罐和闪蒸罐蒸汽管线，还包括热交换器，供热回路管线与自然循环管线和热交换器管侧相连，海水进口管线与海水淡化系统出口管线和热交换器壳侧相连。本发明为海水淡化提供所需的热量，大大降低了蒸汽发生器一次侧泄漏对淡水侧的影响，具有安全和可靠的优点。

Description

一种浮动核电站的海水淡化及余热排出两用系统
技术领域
本发明涉及核电站系统，特别是涉及一种浮动核电站的海水淡化及余热排出两用系统。
背景技术
淡水是人类赖以生存的源泉，随着人类社会的进步和发展，对淡水资源的需求越来越大。地球上的淡水资源是有限的，但海水几乎是无穷无尽的。因此海水淡化技术也不断的发展，成本也逐渐的降低，在很多国家的工业用水都来自海水淡化技术。闪蒸是目前主要的海水淡化技术，所谓的闪蒸是使热原料水引入到一个压力较低的空间内，由于环境压力低于受热原料水的温度所对应的饱和蒸汽压，此时原料水作为过热水而急速地部分汽化，产生蒸汽，经冷凝而变成淡水。
闪蒸系统首先需要将海水加热，热电联产闪蒸海水淡化技术是利用火电提供热能。核电是一种清洁能源，可以提供大量热源供海水淡化技术使用。对于海上浮动核电站而言，海水是取之不竭，用之不尽的，如果能设计一种利用核电厂热源的海水淡化系统，则可以利用浮动核电站的优势，提供淡水，满足自身生产生活需求。
此外，在现有的压水堆应急给水系统中，主要通过电源或柴油机作为驱动源，并以旋转机械向蒸汽发生器输送给水，以带走堆芯衰变热。而海上浮动核电站可以以海水作为天然的最终热阱，若能设计一种具有非能动特性且没有运动部件的余热排出系统，使热量排入海水，将使核电站的安全保护系统更加安全可靠。
发明内容
本发明就是为了解决上述问题，克服现有技术中存在的问题，本发明提供一种浮动核电站的海水淡化及余热排出两用系统以满足需求。
为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：
一种浮动核电站的海水淡化及余热排出两用系统，包括蒸汽发生器和与蒸汽发生器连接主蒸汽管线，其特征在于，还包括依次连接的供热回路管线、自然循环管线和给水管线，所述供热回路管线连接主蒸汽管线，给水管线连接蒸汽发生器，还包括依次连接的海水进口管线、海水淡化系统出口管线、闪蒸罐进口管线、闪蒸罐和闪蒸罐蒸汽管线，还包括热交换器，所述供热回路管线与自然循环管线和热交换器管侧相连，海水进口管线与海水淡化系统出口管线和热交换器壳侧相连。
上述一种浮动核电站的海水淡化及余热排出两用系统，其特征在于，所述主蒸汽管线上还设置有主蒸汽隔离阀，所述供热回路管线与主蒸汽管线的连接处设置于主蒸汽隔离阀与蒸汽发生器之间。
上述一种浮动核电站的海水淡化及余热排出两用系统，其特征在于，所述供热回路管线上设置有热交换器进口调节阀，所述自然循环管线上设置自然循环回路隔离阀，所述给水管线上依次设置有热交换器出口隔离阀、热交换器出口止回阀、给水泵、给水隔离阀和给水止回阀，所述热交换器出口隔离阀、热交换器出口止回阀、给水泵、给水隔离阀、给水止回阀与自然循环回路隔离阀并联设置。
上述一种浮动核电站的海水淡化及余热排出两用系统，其特征在于，所述海水进口管线上依次设置有海水进口管线隔离阀、海水供水泵和海水供水调节阀，海水进口管线上还并联连接有开式自然循环管线，自然循环管线上设置有开式自然循环管线隔离阀，所述开式自然循环管线隔离阀与海水供水泵和海水供水调节阀并联设置。
上述一种浮动核电站的海水淡化及余热排出两用系统，其特征在于，所述海水淡化系统出口管线的一端连接海水进口管线，另一端连接海水出口，并且在另一端设置有海水淡化系统出口管线滤网，所述闪蒸罐进口管线连接于海水淡化系统出口管线上，在闪蒸罐进口管线与海水淡化系统出口管线的连接点与海水出口之间的海水淡化系统出口管线上设置有海水淡化系统出口管线隔离阀。
上述一种浮动核电站的海水淡化及余热排出两用系统，其特征在于，所述闪蒸罐进口管线上设置有闪蒸罐进口隔离阀、闪蒸罐进口减压阀。
上述一种浮动核电站的海水淡化及余热排出两用系统，其特征在于，所述闪蒸罐还连接闪蒸罐疏水管线，所述闪蒸罐疏水管线上还设置有闪蒸罐疏水管线隔离阀和闪蒸罐疏水管线滤网。
上述一种浮动核电站的海水淡化及余热排出两用系统，其特征在于，所述海水进口管线的入口端设置有海水进口管线滤网。
本发明的有益效果是：本发明提供的浮动核电站的海水淡化及余热排出两用系统，在蒸汽管线和海水淡化系统设置了单独换热回路，从而为海水淡化提供所需的热量，大大降低了蒸汽发生器一次侧泄漏对淡水侧的影响，具有安全和可靠的优点。同时，利用海水淡化回路形成了开式强制循环和开式自然循环通道，以海水为最终热阱，可为堆芯衰变热提供可靠的余热排出路径。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
参看图1，一种浮动核电站的海水淡化及余热排出两用系统，包括蒸汽发生器1和与蒸汽发生器1连接主蒸汽管线2，还包括依次连接的供热回路管线4、自然循环管线7和给水管线14，供热回路管线4连接主蒸汽管线2，给水管线14连接蒸汽发生器1，还包括依次连接的海水进口管线16、海水淡化系统出口管线22、闪蒸罐进口管线26、闪蒸罐28和闪蒸罐蒸汽管线29，还包括热交换器6，供热回路管线4与自然循环管线7的连接处和海水进口管线16与海水淡化系统出口管线22的连接处设置于热交换器6内。
主蒸汽管线2上还设置有主蒸汽隔离阀3，供热回路管线4与主蒸汽管线2的连接处设置于主蒸汽隔离阀3与蒸汽发生器1之间。
供热回路管线4上设置有热交换器进口调节阀5，自然循环管线7上设置自然循环回路隔离阀8，给水管线14上依次设置有热交换器出口隔离阀9、热交换器出口止回阀10、给水泵11、给水隔离阀12和给水止回阀13，热交换器出口隔离阀9、热交换器出口止回阀10、给水泵11、给水隔离阀12、给水止回阀13与自然循环回路隔离阀8并联设置。
海水进口管线16上依次设置有海水进口管线隔离阀17、海水供水泵18和海水供水调节阀19，海水进口管线16上还并联连接有开式自然循环管线20，自然循环管线20上设置有开式自然循环管线隔离阀21，开式自然循环管线隔离阀21与海水供水泵18和海水供水调节阀19并联设置。
海水淡化系统出口管线22的一端连接海水进口管线16，另一端连接海水出口，并且在另一端设置有海水淡化系统出口管线滤网24，闪蒸罐进口管线26连接于海水淡化系统出口管线22上，在闪蒸罐进口管线26与海水淡化系统出口管线22的连接点与海水出口之间的海水淡化系统出口管线22上设置有海水淡化系统出口管线隔离阀23。
闪蒸罐进口管线26上设置有闪蒸罐进口隔离阀25、闪蒸罐进口减压阀27。
闪蒸罐28还连接闪蒸罐疏水管线31，闪蒸罐疏水管线31上还设置有闪蒸罐疏水管线隔离阀32和闪蒸罐疏水管线滤网33。
海水进口管线16的入口端设置有海水进口管线滤网15
当无需海水淡化系统运行时，通过热交换器进口调节阀5、自然循环回路隔离阀8、热交换器出口隔离阀9和热交换器出口止回阀10将热交换器6与主蒸汽管线2和给水管线14隔离。
当需要海水淡化系统投入运行时，打开热交换器进口调节阀5，部分主蒸汽进入热交换器6，将热量传递给海水后，经给水泵11、给水隔离阀12和给水调节阀13和给水管线14进入蒸汽发生器1，形成闭合循环，并保证质量平衡。隔板外的海水经海水进口管线滤网15、海水进口管线16、海水供水泵18和海水供水调节阀19进入热交换器6，被加热后经海水淡化系统出口管线22、闪蒸罐进口隔离阀25、闪蒸罐进口管线26和闪蒸罐进口减压阀27进入闪蒸罐28。被加热的海水在闪蒸罐28中闪蒸，闪蒸出的蒸汽经闪蒸罐蒸汽管线29和闪蒸罐蒸汽管线调节阀30供给用户。闪蒸罐28的疏水可经闪蒸罐疏水管线31和闪蒸罐疏水管线隔离阀32提供给下一级闪蒸罐，或经闪蒸罐疏水管线滤网33排往海水。当海水淡化回路正常运行时，开式自然循环管线隔离阀21和海水淡化系统出口管线隔离阀23关闭。当一回路发生器泄漏时，关闭热交换器进口调节阀5，从而有效的防止放射性进入海水淡化回路。
当发生丧失给水事件时，关闭闪蒸罐进口隔离阀25，打开海水淡化系统出口管线隔离阀23，海水淡化回路形成开式强制循环，海水从海水进口管线滤网15进入，在热交换器6中吸热后通过海水淡化系统出口管线滤网24排入海水，从而将堆芯衰变热带出。如果海水供水泵丧失电源，则关闭海水供水调节阀19，打开开式自然循环管线隔离阀21，建立起开式自然循环，以海水为最终热阱将堆芯衰变热带出。
上述过程在蒸汽管线和海水淡化系统设置了单独换热回路，从而为海水淡化提供所需的热量，大大降低了蒸汽发生器一次侧泄漏对淡水侧的影响，具有安全和可靠的优点。同时，利用海水淡化回路形成了开式强制循环和开式自然循环通道，以海水为最终热阱，可为堆芯衰变热提供可靠的余热排出路径。
本发明的有益效果是：本发明提供的浮动核电站的海水淡化及余热排出两用系统，在蒸汽管线和海水淡化系统设置了单独换热回路，从而为海水淡化提供所需的热量，大大降低了蒸汽发生器一次侧泄漏对淡水侧的影响，具有安全和可靠的优点。同时，利用海水淡化回路形成了开式强制循环和开式自然循环通道，以海水为最终热阱，可为堆芯衰变热提供可靠的余热排出路径。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (8)

1.一种浮动核电站的海水淡化及余热排出两用系统，包括蒸汽发生器和与蒸汽发生器连接主蒸汽管线，其特征在于，还包括依次连接的供热回路管线、自然循环管线和给水管线，所述供热回路管线连接主蒸汽管线，给水管线连接蒸汽发生器，还包括依次连接的海水进口管线、海水淡化系统出口管线、闪蒸罐进口管线、闪蒸罐和闪蒸罐蒸汽管线，还包括热交换器，所述供热回路管线与自然循环管线和热交换器管侧相连，海水进口管线与海水淡化系统出口管线和热交换器壳侧相连。
2.根据权利要求1所述一种浮动核电站的海水淡化及余热排出两用系统，其特征在于，所述主蒸汽管线上还设置有主蒸汽隔离阀，所述供热回路管线与主蒸汽管线的连接处设置于主蒸汽隔离阀与蒸汽发生器之间。
3.根据权利要求1或2所述一种浮动核电站的海水淡化及余热排出两用系统，其特征在于，所述供热回路管线上设置有热交换器进口调节阀，所述自然循环管线上设置自然循环回路隔离阀，所述给水管线上依次设置有热交换器出口隔离阀、热交换器出口止回阀、给水泵、给水隔离阀和给水止回阀，所述热交换器出口隔离阀、热交换器出口止回阀、给水泵、给水隔离阀、给水止回阀与自然循环回路隔离阀并联设置。
4.根据权利要求3所述一种浮动核电站的海水淡化及余热排出两用系统，其特征在于，所述海水进口管线上依次设置有海水进口管线隔离阀、海水供水泵和海水供水调节阀，海水进口管线上还并联连接有开式自然循环管线，自然循环管线上设置有开式自然循环管线隔离阀，所述开式自然循环管线隔离阀与海水供水泵和海水供水调节阀并联设置。
5.根据权利要求4所述一种浮动核电站的海水淡化及余热排出两用系统，其特征在于，所述海水淡化系统出口管线的一端连接海水进口管线，另一端连接海水出口，并且在另一端设置有海水淡化系统出口管线滤网，所述闪蒸罐进口管线连接于海水淡化系统出口管线上，在闪蒸罐进口管线与海水淡化系统出口管线的连接点与海水出口之间的海水淡化系统出口管线上设置有海水淡化系统出口管线隔离阀。
6.根据权利要求5所述一种浮动核电站的海水淡化及余热排出两用系统，其特征在于，所述闪蒸罐进口管线上设置有闪蒸罐进口隔离阀、闪蒸罐进口减压阀。
7.根据权利要求6所述一种浮动核电站的海水淡化及余热排出两用系统，其特征在于，所述闪蒸罐还连接闪蒸罐疏水管线，所述闪蒸罐疏水管线上还设置有闪蒸罐疏水管线隔离阀和闪蒸罐疏水管线滤网。
8.根据权利要求1或7所述一种浮动核电站的海水淡化及余热排出两用系统，其特征在于，所述海水进口管线的入口端设置有海水进口管线滤网。
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