CN110155296A - 海洋核动力平台辅助蒸汽转换系统 - Google Patents

海洋核动力平台辅助蒸汽转换系统 Download PDF

Info

Publication number
CN110155296A
CN110155296A CN201910265391.2A CN201910265391A CN110155296A CN 110155296 A CN110155296 A CN 110155296A CN 201910265391 A CN201910265391 A CN 201910265391A CN 110155296 A CN110155296 A CN 110155296A
Authority
CN
China
Prior art keywords
steam
water
nuclear power
valve
power platform
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201910265391.2A
Other languages
English (en)
Inventor
方园
乔磊
王成
罗小雨
唐征明
熊腾
田力荣
孙海军
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
719th Research Institute of CSIC
Original Assignee
719th Research Institute of CSIC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 719th Research Institute of CSIC filed Critical 719th Research Institute of CSIC
Priority to CN201910265391.2A priority Critical patent/CN110155296A/zh
Publication of CN110155296A publication Critical patent/CN110155296A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B29/00—Accommodation for crew or passengers not otherwise provided for
    • B63B29/02—Cabins or other living spaces; Construction or arrangement thereof
    • B63B29/14—Closet or like flushing arrangements; Washing or bathing facilities peculiar to ships
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B35/00—Vessels or similar floating structures specially adapted for specific purposes and not otherwise provided for
    • B63B35/44—Floating buildings, stores, drilling platforms, or workshops, e.g. carrying water-oil separating devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63J—AUXILIARIES ON VESSELS
    • B63J1/00—Arrangements of installations for producing fresh water, e.g. by evaporation and condensation of sea water
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63J—AUXILIARIES ON VESSELS
    • B63J2/00—Arrangements of ventilation, heating, cooling, or air-conditioning
    • B63J2/12—Heating; Cooling
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63J—AUXILIARIES ON VESSELS
    • B63J3/00—Driving of auxiliaries
    • G—PHYSICS
    • G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21D—NUCLEAR POWER PLANT
    • G21D9/00—Arrangements to provide heat for purposes other than conversion into power, e.g. for heating buildings
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B35/00—Vessels or similar floating structures specially adapted for specific purposes and not otherwise provided for
    • B63B35/44—Floating buildings, stores, drilling platforms, or workshops, e.g. carrying water-oil separating devices
    • B63B2035/4433—Floating structures carrying electric power plants
    • B63B2035/4446—Floating structures carrying electric power plants for converting nuclear energy into electric energy
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63J—AUXILIARIES ON VESSELS
    • B63J2/00—Arrangements of ventilation, heating, cooling, or air-conditioning
    • B63J2/12—Heating; Cooling
    • B63J2002/125—Heating; Cooling making use of waste energy
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63J—AUXILIARIES ON VESSELS
    • B63J3/00—Driving of auxiliaries
    • B63J2003/001—Driving of auxiliaries characterised by type of power supply, or power transmission, e.g. by using electric power or steam
    • B63J2003/008—Driving of auxiliaries characterised by type of power supply, or power transmission, e.g. by using electric power or steam by using steam
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin

Abstract

本发明涉及一种海洋核动力平台辅助蒸汽转换系统，该系统包括汽轮机以及依次连接的蒸汽转换器、换热器和疏水罐，所述汽轮机级间抽汽通过所述蒸汽转换器的传热管束，加热传热管束周围的给水后产生辅助蒸汽，所述辅助蒸汽通过换热器后得到冷凝水，所述冷凝水流入疏水罐中。本发明该系统能够从汽轮机中间级抽汽，经蒸汽转换器产生辅助蒸汽，向海水淡化装置、生活水用户、舱室采暖、电解海水制氯装置用户提供热源，并作为通海口吹除用蒸汽。

Description

海洋核动力平台辅助蒸汽转换系统
技术领域
本发明涉及用于海洋核动力平台上的蒸汽处理，具体地指一种海洋核动力平台辅助蒸汽转换系统。
背景技术
海洋核动力平台海洋核动力平台具有一次装料运行时间长、功率密度大、机动性好、节能环保等特点，对维护国家领土完整和经济建设具有重大意义。根据《核商船安全规范》规定：“日常生活或其他非推进用蒸汽源，不应直接使用核反应堆蒸发器所产生的蒸汽，而应使用第三级蒸汽或由非核动力源直接产生的蒸汽。”因此，有必要将核动力装置产生的核蒸汽进行二次转化，避免可能的核泄漏事故。
相比陆上核电站有外电网及供水公司提供生活保障，海洋核动力平台孤岛运行，其生活及非推进蒸汽用户较多，包括生活水(做饭、洗浴等)、舱室采暖、通海口吹除、海水淡化装置等。考虑船上舱室空间有限，海洋核动力平台需要尽量减少设备，方便系统整体布置。
因此有必要研究一种用于海洋核动力平台的蒸汽转换系统，用于将不应直接使用核反应堆蒸发器所产生的蒸汽转换为适于日常生活或其他非推进用蒸汽。
发明内容
本发明目的在于克服上述现有技术不足而提供一种海洋核动力平台辅助蒸汽转换系统，该系统能够从汽轮机中间级抽汽，经蒸汽转换器产生辅助蒸汽，向海水淡化装置、生活水用户、舱室采暖、电解海水制氯装置用户提供热源，并作为通海口吹除用蒸汽。
实现本发明目的采用的技术方案是海洋核动力平台辅助蒸汽转换系统，包括汽轮机，还包括依次连接的蒸汽转换器、换热器和疏水罐，所述汽轮机级间抽汽通过所述蒸汽转换器的传热管束，加热传热管束周围的给水后产生辅助蒸汽，所述辅助蒸汽通过换热器后得到冷凝水，所述冷凝水流入疏水罐中。
在上述技术方案中，所述蒸汽转换器采用釜式换热器结构，内设有液位计，最高点设有排汽口，最低点设有排水口，且设有手动控制开闭的截止阀。
在上述技术方案中，所述汽轮机级间抽汽与所述蒸汽转换器之间设有电动调节阀，蒸汽转换器与换热器之间设有流量计。
在上述技术方案中，所述换热器包括：海水淡化装置、电解海水制氯装置、舱室采暖换热器、生活水加热器，所述四个设备均包括进汽口和凝水出口，所述进汽口均设有流量计和电动调节阀，凝水出口均连接有截止阀。
在上述技术方案中，所述疏水罐连接有补水管和排水管，所述补水管设有补水阀；所述排水管与汽轮机的冷凝器连接，且排水管设有电动阀；所述疏水罐还设有液位计。
在上述技术方案中，所述海洋核动力平台辅助蒸汽转换系统还包括输水泵，输水泵的进水端与疏水罐连接，且两者之间设有截止阀，输水泵的出水端与蒸汽转换器连接。
在上述技术方案中，输水泵的出水端与蒸汽转换器之间还连接有止回阀、给水调节阀和流量计。
在上述技术方案中，输水泵的出水端与疏水罐之间连接有回流管，所述回流管设有回流阀。
本发明采用集中生产辅助蒸汽，再分配给各个用户，有效节省布置空间，降低设备成本，同时在舱室或甲板生活区均采用辅助蒸汽，防止可能的核泄漏事故。
另外，由于辅助蒸汽转换系统冷态启动耗时过长(1h～2h)，为了避免频繁启动，需要增设长时间稳定运行的用户，海洋核动力平台结合自身特点，将常规岛电解海水制氯装置作为辅助蒸汽的稳定用户。
与陆上核电站蒸汽转换系统相比，本发明具有以下特点：
1、满足海洋核动力平台生活及其他非推进用户较多对热源需求大的要求，能够为包括舱室采暖、生活用水、海水淡化装置、通海口吹除等均需要辅助蒸汽的设备提供热源；
2、本发明考虑辅助蒸汽转换系统长时间稳定运行需求，结合海洋核动力平台自身特点，增加电解海水制氯装置作为蒸汽用户，在夏季时电解海水制氯装置可以连续运行，避免辅助蒸汽转换系统频繁启停；
3、本发明考虑辅助蒸汽用户较多，采用先集中生产辅助蒸汽的方式，在分配给各用户，同时系统设备尽量简化，节省布置空间，有利于在狭小的舱室布置。
附图说明
图1为本发明海洋核动力平台辅助蒸汽转换系统示意图。
图中标号：1-蒸汽转换器、2-电动调节阀、3-液位计、4-截止阀、5-压力表、6-截止阀、7-流量计、8-截止阀、9-电动调节阀、10-截止阀、11-海水淡化装置、12-电解海水制氯装置、13-舱室采暖换热器、14-生活水加热器、15-疏水罐、16-补水阀(止回阀)、17-电动开关阀、18-输水泵、19-回流阀、20-截止阀、21-止回阀、22-给水调节阀。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
如图1所示，实现本发明目的采用的技术方案是海洋核动力平台辅助蒸汽转换系统，包括汽轮机，还包括依次连接的蒸汽转换器1、换热器和疏水罐15，汽轮机级间抽汽通过蒸汽转换器1的传热管束，加热传热管束周围的给水后产生辅助蒸汽，辅助蒸汽通过换热器后得到冷凝水，冷凝水流入疏水罐15中。
本发明所用蒸汽转换器1采用釜式换热器结构，内设有用于检测水位信号的液位计3，最高点设有排汽口，最低点设有排水口，且设有手动控制开闭的截止阀。排汽口连接排气管，且排汽口处设有压力表5。汽轮机级间抽汽与蒸汽转换器1之间设有电动调节阀2。蒸汽转换器1能够将级间抽汽的热量传给传热管束周围的给水，后者被加热沸腾产生辅助蒸汽。蒸汽转换器1的水位和辅助蒸汽压力均自动控制，根据蒸汽转换器1内的水位信号调节上水量，根据产生的辅助蒸汽压力信号控制抽汽供应量，保证蒸汽转换器内1的水位和产生的辅助蒸汽压力在正常值范围内。
本发明所用换热器为海水淡化装置11、电解海水制氯装置12、舱室采暖换热器13、生活水加热器14，四个设备均包括进汽口和凝水出口，进汽口分别与排气管连接，且进汽口处均设有用于检测辅助蒸汽流量的流量计7和电动调节阀9，凝水出口均连接有截止阀10。加热传热管束周围的给水后产生辅助蒸汽分别经过海水淡化装置11、电解海水制氯装置12、舱室采暖换热器13、生活水加热器14后进行换热。排气管还连接有放汽口，放汽口处设有截止阀8。
疏水罐15连接有补水管和排水管，补水管设有补水阀16，排水管与汽轮机的冷凝器连接，且排水管设有电动阀17。疏水罐15还设有液位计。
本发明海洋核动力平台辅助蒸汽转换系统还包括输水泵18，输水泵18的进水端与疏水罐15之间设有截止阀20，输水泵18的出水端与蒸汽转换器1连接，且输水泵18的出水端与蒸汽转换器1之间还连接有止回阀21、给水调节阀22和流量计7。输水泵18的出水端与疏水罐15之间连接有回流管，回流管设有回流阀19。
为了防止通海口有海生物或冰块附着，排气管还连接有海口吹除，排气管与海口吹除之间连接有截止阀6和流量计7，通海口吹除用户由于使用频率极低，因此通海口前截止阀6处于常闭状态，当通海口有海生物或冰块附着时，手动打开截止阀6，并开启疏水罐15的补水阀门16，向系统补水。为了防止安全和便于操作，压力表5与截止阀6之间还设有截止阀4。
本发明海洋核动力平台辅助蒸汽转换系统的工作过程如下：
系统启动时，向疏水罐15补水，启动输水泵18。泵将水注入蒸汽转换器1直至水位达到正常水位，然后调节电动调节阀2，开采用汽轮机级间抽汽将蒸汽转换器1冷侧淡水加热成蒸汽。当压力表5显示的蒸汽压力上升至规定值时，缓慢打开放汽口，当蒸汽转换器1放汽口有蒸汽排出时(代表管道内完成排空)，关闭放汽口。当蒸汽转换器1出口蒸汽压力再次上升至规定值时，开始向各个用户提供辅助蒸汽，开启相应用户前的阀门。
系统正常运行时，蒸汽转换器1利用汽轮机级间抽汽加热蒸汽转换器的给水，后者被加热沸腾产生辅助蒸汽，再分配给5个用户(海水淡化装置、电解海水制氯装置、舱室采暖换热器、生活水加热器和通海口吹除)。辅助蒸汽经换热器换热后形成的凝水进入疏水罐15，经输水泵18加压后再次进入蒸汽转换器，进行下一次循环。
舱室采暖换热器13仅在冬季运行，夏季不运行，生活水加热器14和海水淡化装置11根据平台人员的生活需求间断运行，电解海水制氯装置12作为辅助蒸汽的稳定用户，保证系统可以维持在热备用状态。
疏水罐15用于接收辅助蒸汽经换热后的冷凝水，疏水罐内水位过高时，开启电动阀17，多余的水排向汽轮机冷凝器，水位过低时，开启补水阀16，向疏水罐内补水。
输水泵18为立式离心泵，用于将辅助蒸汽冷凝后形成的淡水加压后，送至蒸汽转换器1。根据蒸汽转换器需求的上水量，给水调节阀按比例打开，控制辅助热水泵的给水量，当凝水流量低于额定流量的30％时，自动开启回流阀19，防止输水泵18汽蚀。
当换热设备产生故障需要维修或更换时，关闭进汽口的电动调节阀9和凝水出口的截止阀10，便于设备维修。

Claims (8)

1.一种海洋核动力平台辅助蒸汽转换系统，包括汽轮机，其特征在于：还包括依次连接的蒸汽转换器、换热器和疏水罐，所述汽轮机级间抽汽通过所述蒸汽转换器的传热管束，加热传热管束周围的给水后产生辅助蒸汽，所述辅助蒸汽通过换热器后得到冷凝水，所述冷凝水流入疏水罐中。
2.根据权利要求1所述海洋核动力平台辅助蒸汽转换系统，其特征在于：所述蒸汽转换器1采用釜式换热器结构，内设有液位计，最高点设有排汽口，最低点设有排水口，且设有手动控制开闭的截止阀。
3.根据权利要求2所述海洋核动力平台辅助蒸汽转换系统，其特征在于：所述汽轮机级间抽汽与所述蒸汽转换器之间设有电动调节阀，蒸汽转换器与换热器之间设有流量计。
4.根据权利要求3所述海洋核动力平台辅助蒸汽转换系统，其特征在于：所述换热器包括：海水淡化装置、电解海水制氯装置、舱室采暖换热器、生活水加热器，所述四个设备均包括进汽口和凝水出口，所述进汽口均设有流量计和电动调节阀，凝水出口均连接有截止阀。
5.根据权利要求4所述海洋核动力平台辅助蒸汽转换系统，其特征在于：所述疏水罐连接有补水管和排水管，所述补水管设有补水阀；所述排水管与汽轮机的冷凝器连接，且排水管设有电动阀；所述疏水罐还设有液位计。
6.根据权利要求5所述海洋核动力平台辅助蒸汽转换系统，其特征在于：还包括输水泵，输水泵的进水端与疏水罐连接，且两者之间设有截止阀；输水泵的出水端与蒸汽转换器连接。
7.根据权利要求6所述海洋核动力平台辅助蒸汽转换系统，其特征在于：输水泵的出水端与蒸汽转换器之间还连接有止回阀、给水调节阀和流量计。
8.根据权利要求7所述海洋核动力平台辅助蒸汽转换系统，其特征在于：输水泵的出水端与疏水罐之间连接有回流管，所述回流管设有回流阀。
CN201910265391.2A 2019-04-03 2019-04-03 海洋核动力平台辅助蒸汽转换系统 Pending CN110155296A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910265391.2A CN110155296A (zh) 2019-04-03 2019-04-03 海洋核动力平台辅助蒸汽转换系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910265391.2A CN110155296A (zh) 2019-04-03 2019-04-03 海洋核动力平台辅助蒸汽转换系统

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN110155296A true CN110155296A (zh) 2019-08-23

Family

ID=67638950

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910265391.2A Pending CN110155296A (zh) 2019-04-03 2019-04-03 海洋核动力平台辅助蒸汽转换系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110155296A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111483561A (zh) * 2020-04-29 2020-08-04 武汉第二船舶设计研究所(中国船舶重工集团公司第七一九研究所) 一种模块化可分离式供热船

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102777875A (zh) * 2012-08-01 2012-11-14 中广核工程有限公司 核电厂蒸汽转换器系统
CN106384613A (zh) * 2016-09-13 2017-02-08 中广核工程有限公司 一种核电厂辅助蒸汽系统和处理方法
JP2017194312A (ja) * 2016-04-19 2017-10-26 日立Ｇｅニュークリア・エナジー株式会社 原子力プラントの出力制御装置及び方法
CN207813667U (zh) * 2017-12-19 2018-09-04 华电电力科学研究院 基于不同蒸汽端口的低压缸冷却系统

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102777875A (zh) * 2012-08-01 2012-11-14 中广核工程有限公司 核电厂蒸汽转换器系统
JP2017194312A (ja) * 2016-04-19 2017-10-26 日立Ｇｅニュークリア・エナジー株式会社 原子力プラントの出力制御装置及び方法
CN106384613A (zh) * 2016-09-13 2017-02-08 中广核工程有限公司 一种核电厂辅助蒸汽系统和处理方法
CN207813667U (zh) * 2017-12-19 2018-09-04 华电电力科学研究院 基于不同蒸汽端口的低压缸冷却系统

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
孙琳 等: "CPR1000核电蒸汽转换器系统(STR)设计特点", 《科技信息》 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111483561A (zh) * 2020-04-29 2020-08-04 武汉第二船舶设计研究所(中国船舶重工集团公司第七一九研究所) 一种模块化可分离式供热船

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110160113A (zh) 一种核电厂供暖系统及其供暖方法
CN206889028U (zh) 一种单汽动给水泵机组给水泵汽轮机汽源
CN108895858A (zh) 一种锅炉定排扩容器的乏汽余热回收利用系统及回收利用方法
CN206019378U (zh) 一种带疏水冷却段的汽水换热器
CN206037003U (zh) 二次再热机组ec‑best汽轮机排汽加热除氧锅炉给水的热力系统
CN110155296A (zh) 海洋核动力平台辅助蒸汽转换系统
CN109631394A (zh) 集成多种余热耦合供暖系统
CN209726332U (zh) 一种利用真空闪蒸的地热供暖系统
CN209326407U (zh) 低品热回收系统
CN201141709Y (zh) 一种太阳能温度分层水箱
CN203533669U (zh) 联合热交换机组
CN111792687B (zh) 基于海水淡化技术的火电厂热网疏水余热回收装置及方法
CN109631395A (zh) 溴化锂热泵供暖装置
CN206071749U (zh) 一种船舶发电机废热循环利用系统
CN105423398B (zh) 一种串联热网疏水系统
CN113091063A (zh) 一种多模式运行空预器及其余热回收利用的垃圾发电系统
CN209944297U (zh) 一种电厂热力系统
CN210717497U (zh) 一种电站储能供热峰谷调节系统
CN209876889U (zh) 一种余热锅炉汽包连续排污水余热利用系统
CN210740509U (zh) 一种低压缸零出力和储热罐联合调峰供热系统
CN206142860U (zh) 一种废热综合利用装置
CN208269248U (zh) 一种综合利用电厂乏汽、辅机冷却水余热、太阳能的梯级供热系统
CN106335955B (zh) 一种集成式发动机余热制淡水装置
CN206540237U (zh) 一种复合循环水供热系统
CN206618116U (zh) 一种直热型整体式空气源热泵热水器

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20190823