CN115095844B - 一种基于核电领域的长输热网系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于核电领域的长输热网系统，涉及新能源技术领域，包括蒸汽生产模块、外供蒸汽模块、加热蒸汽模块和蒸汽输送管道；所述蒸汽生产模块产生的蒸汽用于发电和进入外供蒸汽模块，所述外供蒸汽模块用于对蒸汽生产模块产生的蒸汽进行热交换和再加热，产生饱和蒸汽和饱和水，所述饱和蒸汽输送至加热蒸汽模块，所述饱和水进入蒸汽生产模块用于降温，所述加热蒸汽模块用于对外供蒸汽模块输入的饱和蒸汽进行再加热，再加热之后的饱和蒸汽通过蒸汽输送管道输送至热用户，供热用户使用，所述蒸汽输送管道外侧设置有保温管，通过设置管道加热器的方式，将从核电厂的饱和蒸汽加热到过热蒸汽，可实现远距离输送，满足热用户对蒸汽参数要求。

Description

一种基于核电领域的长输热网系统
技术领域
本发明涉及新能源技术领域，具体是一种基于核电领域的长输热网系统。
背景技术
随着“碳达峰、碳中和”目标的推进，加快绿色低碳技术革新，调整优化能源结构及利用效率，对节能减排要求越来越高；在这样的政策背景下，国家对热电联产、集中供热大力推广，工业生产对于蒸汽的需求越来越大，长输热网技术也在实践中不断成熟完善，供热距离由过去的5km发展到10km、20km乃至40km；此外，石化行业作为工业部门中高能耗、重排放的行业之一，其生产过程涉及大量的化石燃料燃烧和非燃烧工艺反应，是温室气体排放的重要源头；在碳达峰、碳中和背景下，在各个生产过程中渗透以碳的零排放措施也成为石化企业的不二选择，积极拥抱可再生能源、核能，也是大势所趋；石化园区聚集化、一体化、协同化发展的趋势正在形成，也为大规模消纳核能提供了前提条件；通过核电厂向石化企业提供蒸汽，以减少燃煤锅炉的使用，达到低碳、蓝天保卫战、大规模对外供能、海洋生态保护等目的；
而从核电厂输出的蒸汽一般为饱和蒸汽，在小范围供热时，对热网技术要求相对较低，很多技术上的瑕疵可以被掩盖；但随着对供热半径、管道节能效果、经济效益等要求越来越高，以现有的热网技术在保温材料、保温施工和隔热管托等工艺及材料的要求很难实现远距离供热。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于核电领域的长输热网系统，以解决现有技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于核电领域的长输热网系统，该系统包括蒸汽生产模块、外供蒸汽模块、加热蒸汽模块、蒸汽输送管道和热用户；所述蒸汽生产模块产生的蒸汽用于发电和进入外供蒸汽模块，所述外供蒸汽模块用于对蒸汽生产模块产生的蒸汽进行热交换和再加热，产生饱和蒸汽和饱和水，所述饱和蒸汽输送至加热蒸汽模块，所述饱和水进入蒸汽生产模块用于降温，所述加热蒸汽模块用于对外供蒸汽模块输入的饱和蒸汽进行再加热，再加热之后的饱和蒸汽通过蒸汽输送管道输送至热用户，供热用户使用，所述蒸汽输送管道外侧设置有保温管。
作为优选技术方案，所述蒸汽生产模块包括核反应堆、蒸汽发生器、第一给水泵、第二给水泵、高压加热器、汽轮机、主除氧器、凝汽器、发电机和主汽阀；
所述核反应堆通过蒸汽发生器产生蒸汽和饱和水，所述蒸汽发生器产生的饱和水通过第一给水泵回流至核反应堆进行降温，所述蒸汽发生器产生的蒸汽一部分通过主汽阀进入汽轮机进行做功，所述汽轮机带动发电机进行发电并产生多余蒸汽，所述汽轮机产生的多余蒸汽通过凝汽器凝结成饱和水注入主除氧器进行气体的去除处理；
所述外供蒸汽模块包括快关阀、蒸汽转换器、补水除氧器、第三给水泵、疏水冷却器、疏水罐和蒸汽再热器；
所述蒸汽发生器产生的蒸汽另一部分通过快关阀进入蒸汽转换器中，所述补水除氧器中的除盐水补水经过第三给水泵和疏水冷却器进入蒸汽转换器中，所述除盐水补水和蒸汽发生器产生的蒸汽在蒸汽转换器中进行热交换产生饱和蒸汽和饱和水，所述蒸汽转换器产生的饱和蒸汽进入蒸汽再热器，所述蒸汽转换器产生的饱和水通过疏水罐和疏水冷却器进入主除氧器进行除氧处理，所述汽轮机和蒸汽转换器产生的饱和水经过除氧处理后再通过第二给水泵输送至高压加热器，再由高压加热器输送至蒸汽发生器进行加热产生高温蒸汽进行循环利用。
作为优选技术方案，所述加热蒸汽模块包括控制系统、管道加热器和疏水器；
所述控制系统通过控制管道加热器将从蒸汽再热器输入的蒸汽进行再加热，加热蒸汽过程中产生的凝结水通过疏水器排出。
作为优选技术方案，所述管道加热器包括发热元件、不锈钢内胆、不锈钢外壳、保温层和导流板；
所述发热元件用于产生热量对蒸汽再热器输入的蒸汽进行再加热，所述发热元件外侧设置有不锈钢内胆，所述不锈钢内胆上设置有若干个导流板，所述不锈钢内胆外侧设置有不锈钢外壳，所述不锈钢外壳与不锈钢内胆之间设置有保温层。
所述保温层内部设置真空管，所述真空罐通过管道与真空罐连接，所述管道上设置有阀门，所述真空管的设置是为了在提升保温效果的同时，延长保温层的使用寿命，真空罐的设置，目的是为了当真空管出现漏气现象时，可以通过控制阀门间歇性的对真空管内部的气体进行抽取，使得真空管始终保持高度真空状态，避免频繁通过真空泵对真空管进行抽真空，提高真空管的使用效率。
作为优选技术方案，所述保温管为内滑动模式，所述保温管包括内套管、保温层、中套管、外护管、聚氨酯发泡体和木支架；
所述内套管套设在蒸汽输送管道外侧，所述内套管外侧设置有中套管，所述内套管与中套管之间填充有至少一层保温层，所述中套管外侧设置有外护管，所述中套管与外护管之间填充有聚氨酯发泡体，所述中套管与外护管之间沿轴向设置有若干木支架，所述蒸汽输送管道上沿轴向设置有若干个内滑动管托。
作为优选技术方案，所述内滑动管托包括内套管托和外套管托；
所述内套管托外侧设置有外套管托，所述内套管托与外套管托一一对应；
所述内套管托包括内支撑管、滚轮和外支撑管；
所述内支撑管套设在蒸汽输送管道上，所述蒸汽输送管道在滚轮上沿轴向滚动，所述外支撑管设置在中套管内侧，并与中套管固定连接；
所述外套管托上的上抱箍和下抱箍通过紧固螺栓固定在外护管上，所述外套管托上设置有支撑部件，所述支撑部件焊接在预埋钢板上。
作为优选技术方案，所述保温管为外滑动模式，所述保温管包括保温层和外护管，所述蒸汽输送管道外侧设置有外护管，所述蒸汽输送管道与外护管之间设置有至少设置有三层保温层；
所述蒸汽输送管道上沿轴向设置有滑动管托、导向管托和固定管托。
作为优选技术方案，所述保温层包括依次贴合的保温材料层和铝箔反射层，所述保温材料层位于铝箔反射层内侧，所述铝箔反射层与中套管的内壁相互贴合，所述保温层为纳米气凝胶、长丝纤维、耐高温玻璃棉、硅酸铝针刺毯、硅酸镁纤维毯、陶瓷纤维中的一种或多种。
作为优选技术方案，所述滑动管托、导向管托和固定管托均包括隔热部、支撑部；
所述隔热部包裹在蒸汽输送管道外侧，所述隔热部底部设置有支撑部。
作为优选技术方案，所述隔热部包括上卡箍、下卡箍、隔热瓦块、紧固螺栓螺母组件和硅酸铝保温棉毡；
所述蒸汽输送管道外侧设置有隔热瓦块，所述蒸汽输送管道与隔热瓦块之间设置有硅酸铝保温棉毡，所述上卡箍和下卡箍环抱于隔热瓦块外侧并通过紧固螺栓螺母组件固定；
所述支撑部包括若干个立板、肋板、上底板；
若干个所述立板位于下卡箍底部且竖直设置，所述立板上垂直设置有若干个肋板，所述立板和肋板底部设置有上底板；
所述支撑部底部设置有滑动摩擦部
所述滑动摩擦部包括下底板和聚四氟乙烯板；
所述上底板下方设置有下底板，所述上底板与下底板之间固定设置有聚四氟乙烯板。
作为优选技术方案，所述导向管托还包括导向板，所述导向板位于滑动摩擦部两端，用于对上底板进行卡合，防止蒸汽输送管道沿径向方向移动。
作为优选技术方案，所述固定管托还包括固定部和上挡块，所述隔热部为整体式单卡箍；
所述固定部设置于上底板底部，所述上挡块设置与蒸汽输送管道底部外壁。
作为优选技术方案，所述固定部包括土建预埋钢板和下挡板，所述上底板底部焊接有土建预埋钢板，所述上底板底部两端设置有下挡板；
所述上挡块包括紧贴于蒸汽输送管道底部外壁的弧形钢板、安装于弧形钢板下表面互相垂直设置的挡块侧板和挡块侧板补强板，所述弧形钢板与蒸汽输送管道表面焊接连接，所述挡块侧板对蒸汽输送管道进行限位，所述挡块侧板上设置有挡块侧板补强板。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明通过设置管道加热器的方式，将从核电厂的饱和蒸汽加热到过热蒸汽，可实现远距离输送，满足热用户对蒸汽参数要求，管道加热器使用的电能由核电厂发电机输送，来源可靠、成本较低；此外，使用的管道加热器采用了不锈钢筒体，体积小、占地少、移动方便，具有较强的抗腐蚀能力，在不锈钢内胆和不锈钢外壳之间采用了加厚保温层，失温程度最低，保持温度，节省电能，本发明将整个长输热网系统应用于核电领域，使得在核电领域可以实现蒸汽的长距离输送。
2、在进行蒸汽远距离输送时提供了外滑动和内滑动两种保温管道，其中外滑动模式保温管道采用隔热管托、披肩等方式能够降低长输热网蒸汽管道的热损失，减小温降，降低管道运行成本；内滑动模式保温管道采用工厂预制的方式，避免了现场施工设备少、地形复杂、工作环境恶劣等情况，并减少了总保温厚度和保温重量，减小了保温直径，增加了两隔热固定节间的距离。
3、所述真空管的设置在提升保温效果的同时，延长保温层的使用寿命，真空罐的设置，当真空管出现漏气现象时，可以通过控制阀门间歇性的对真空管内部的气体进行抽取，使得真空管始终保持高度真空状态，避免频繁通过真空泵对真空管进行抽真空，提高真空管的使用效率。
附图说明
图1是本发明中的结构示意图；
图2是本发明中加热蒸汽模块的结构示意图；
图3是本发明中的使用状态示意图；
图4是本发明中内滑动模式保温管的结构示意图；
图5是本发明中内滑动模式保温管截面示意图；
图6是本发明中内套管托的结构示意图；
图7是本发明中内套管托A-A的断面结构示意图；
图8是本发明中外套管托的结构示意图；
图9是本发明中保温层的结构示意图；
图10是本发明中外滑动模式保温管的结构示意图；
图11是本发明中外滑动模式保温管截面示意图；
图12是本发明中保温层带披肩的结构示意图；
图13是本发明中滑动管托的结构示意图；
图14是本发明中滑动管托侧向的结构示意图；
图15是本发明中导动管托的结构示意图；
图16是本发明中导动管托侧向的结构示意图；
图17是本发明中固定管托的结构示意图；
图18是本发明中固定管托侧向的结构示意图；
图19是本发明中上挡块的结构示意图。
图中标号：1、蒸汽生产模块；101、反应堆；102、蒸汽发生器；103、第一给水泵；104、第二给水泵；105、高压加热器；106、汽轮机；107、主除氧器；108、凝汽器；109、发电机；110、主汽阀；
2、外供蒸汽模块；201、快关阀；202、蒸汽转换器；203、补水除氧器；204、第三给水泵；205、疏水冷却器；206、疏水罐；207、蒸汽再热器；
3、加热蒸汽模块；301、控制系统；302、管道加热器；3021、发热元件；3022、不锈钢内胆；3023、不锈钢外壳；3024、保温层；30241、真空管；30242、真空罐；30243、管道；3025、导流板；303、疏水器；
4、蒸汽输送管道；5、热用户；
601、内套管；602、保温层；6021、保温材料层；6022、铝箔反射层；603、中套管；604、外护管；605、聚氨酯发泡体；606、木支架；
701、保温披肩；
8、补偿器；
9、内滑动管托；901、内套管托；9011、内支撑管；9012、滚轮；9013、外支撑管；902、外套管托；
10、滑动管托；1001隔热部；1002、支撑部；1003、滑动摩擦部；1004、上卡箍；1005、下卡箍；1006、隔热瓦块；1007、紧固螺栓螺母组件；1008、硅酸铝保温棉毡；1009、立板；1010、肋板；1011、上底板；1012、下底板；1013、聚四氟乙烯板；1014、导向板；
11、导向管托；
12、固定管托；1201、固定部；1202、土建预埋钢板；1203、下挡板；
13、弯头；14、上挡块；1401、弧形钢板；1402、挡块侧板；1403、挡块侧板补强板。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一：如图1～图9、图12～图19所示，本发明提供以下技术方案，一种基于核电领域的长输热网系统，该系统包括蒸汽生产模块1、外供蒸汽模块2、加热蒸汽模块3、蒸汽输送管道4和热用户5；所述蒸汽生产模块1产生的蒸汽用于发电和进入外供蒸汽模块2，所述外供蒸汽模块2用于对蒸汽生产模块1产生的蒸汽进行热交换和再加热，产生饱和蒸汽和饱和水，所述饱和蒸汽输送至加热蒸汽模块3，所述饱和水进入蒸汽生产模块1用于降温，所述加热蒸汽模块3用于对外供蒸汽模块2输入的饱和蒸汽进行再加热，再加热之后的饱和蒸汽通过蒸汽输送管道4输送至热用户5，供热用户5使用，所述蒸汽输送管道4外侧设置有保温管。
所述蒸汽生产模块1包括核反应堆101、蒸汽发生器102、第一给水泵103、第二给水泵104、高压加热器105、汽轮机106、主除氧器107、凝汽器108、发电机109和主汽阀110；
所述核反应堆101通过蒸汽发生器102产生蒸汽和饱和水，所述蒸汽发生器102产生的饱和水通过第一给水泵103回流至核反应堆101进行降温，所述蒸汽发生器102产生的蒸汽一部分通过主汽阀110进入汽轮机106进行做功，所述汽轮机106带动发电机109进行发电并产生多余蒸汽，所述汽轮机106产生的多余蒸汽通过凝汽器108凝结成饱和水注入主除氧器107进行气体的去除处理；
所述外供蒸汽模块2包括快关阀201、蒸汽转换器202、补水除氧器203、第三给水泵204、疏水冷却器205、疏水罐206和蒸汽再热器207；
所述蒸汽发生器102产生的蒸汽另一部分通过快关阀201进入蒸汽转换器202中，所述补水除氧器203中的除盐水补水经过第三给水泵204和疏水冷却器205进入蒸汽转换器202中，所述除盐水补水和蒸汽发生器102产生的蒸汽在蒸汽转换器202中进行热交换产生饱和蒸汽和饱和水，所述蒸汽转换器202产生的饱和蒸汽进入蒸汽再热器207，所述蒸汽转换器202产生的饱和水通过疏水罐206和疏水冷却器205进入主除氧器107进行除氧处理，所述汽轮机106和蒸汽转换器202产生的饱和水经过除氧处理后再通过第二给水泵104输送至高压加热器105，再由高压加热器105输送至蒸汽发生器102进行加热产生高温蒸汽进行循环利用，整个过程没有造成能源的浪费，更加的节能环保。
所述加热蒸汽模块3包括控制系统301、管道加热器302和疏水器303；
所述控制系统301通过控制管道加热器302将从蒸汽再热器207输入的蒸汽进行再加热，加热蒸汽过程中产生的凝结水通过疏水器303排出。
所述管道加热器302包括发热元件3021、不锈钢内胆3022、不锈钢外壳3023、保温层3024和导流板3025；
所述发热元件3021用于产生热量对蒸汽再热器207输入的蒸汽进行再加热，所述发热元件3021外侧设置有不锈钢内胆3022，所述不锈钢内胆3022上设置有若干个导流板3025，所述不锈钢内胆3022外侧设置有不锈钢外壳3023，所述不锈钢外壳3023与不锈钢内胆3022之间设置有保温层3024。
所述保温层3024内部设置真空管30241，所述真空管30241通过管道30243与真空罐30242连接，所述管道30243上设置有阀门，所述真空管30241的设置是为了在提升保温效果的同时，延长保温层3024的使用寿命，真空罐30242的设置，目的是为了当真空管30241出现漏气现象时，可以通过控制阀门间歇性的对真空管30241内部的气体进行抽取，使得真空管30241始终保持高度真空状态，避免频繁通过真空泵对真空管30241进行抽真空，提高真空管30241的使用效率。
所述保温管为内滑动模式，所述保温管包括内套管601、保温层602、中套管603、外护管604、聚氨酯发泡体605和木支架606；
所述内套管601套设在蒸汽输送管道4外侧，所述内套管601外侧设置有中套管603，所述内套管601与中套管603之间填充有至少一层保温层602，所述中套管603外侧设置有外护管604，所述中套管603与外护管604之间填充有聚氨酯发泡体605，所述中套管603与外护管604之间沿轴向设置有若干木支架606，所述蒸汽输送管道4上沿轴向设置有若干个内滑动管托9。
具体的，蒸汽输送管道4管径为820mm，工作温度为330℃，环境温度为20℃，保温层602采用10mm厚度纳米气凝胶和240mm耐高温玻璃棉，保温层602分7层，每层保温材料层6021错缝布置，铝箔反射层6022采用螺旋式缠绕施工，且缠绕铝箔面必须朝内，聚氨酯发泡体605厚度为30mm，总保温厚度为280mm，散热损失利用圆筒面双层散热公式理算，经过计算得到聚氨酯发泡体605内层温度为70.6℃，单位长度散热损失为203.2w/m；
保温管的内滑动模式改变了工作钢管与管托的支承方式，减小了摩擦系数；改变了保温结构，减少了保温厚度和保温重量，减小了保温直径，降低了热网的总热损，降低了热网的总投资成本；
内滑动模式适用于直线型的蒸汽输送管道4，保温管采用预制的方式进行，使得安装的效率更高，蒸汽输送管道4内部的在输送蒸汽的过程中，受热碰撞，带动保温管在管托上滑动。
所述内滑动管托9包括内套管托901和外套管托902；
所述内套管托901外侧设置有外套管托902，所述内套管托901与外套管托902一一对应；
所述内套管托901包括内支撑管9011、滚轮9012和外支撑管9013；
所述内支撑管9011套设在蒸汽输送管道4上，所述蒸汽输送管道4在滚轮9012上沿轴向滚动，所述外支撑管9013设置在中套管603内侧，并与中套管603固定连接；
所述外套管托902上的上抱箍9021和下抱箍9022通过紧固螺栓9023固定在外护管604上，所述外套管托902上设置有支撑部件9024，所述支撑部件9024焊接在预埋钢板上。
所述保温层602包括依次贴合的保温材料层6021和铝箔反射层6022，所述保温材料层6021位于铝箔反射层6022内侧，当保温层602的总厚度超过40mm时，所述保温层602为多层次设置，所述铝箔反射层6022与中套管603的内壁相互贴合，所述保温层602为纳米气凝胶、长丝纤维、耐高温玻璃棉、硅酸铝针刺毯、硅酸镁纤维毯、陶瓷纤维中的一种或多种。
所述滑动管托10、导向管托11和固定管托12均包括隔热部1001、支撑部1002；
所述隔热部1001包裹在蒸汽输送管道4外侧，所述隔热部1001底部设置有支撑部1002。
所述隔热部1001包括上卡箍1004、下卡箍1005、隔热瓦块1006、紧固螺栓螺母组件1007和硅酸铝保温棉毡1008；
所述蒸汽输送管道4外侧设置有隔热瓦块1006，所述蒸汽输送管道4与隔热瓦块1006之间设置有硅酸铝保温棉毡1008，所述上卡箍1004和下卡箍1005环抱于隔热瓦块1006外侧并通过紧固螺栓螺母组件1007固定；
所述支撑部1002包括若干个立板1009、肋板1010、上底板1011；
若干个所述立板1009位于下卡箍1005底部且竖直设置，所述立板1009上垂直设置有若干个肋板1010，所述立板1009和肋板1010底部设置有上底板1011；
所述支撑部1002底部设置有滑动摩擦部1003
所述滑动摩擦部1003包括下底板1012和聚四氟乙烯板1013；
所述上底板1011下方设置有下底板1012，所述上底板1011与下底板1012之间固定设置有聚四氟乙烯板1013。
所述导向管托11还包括导向板1014，所述导向板1014位于滑动摩擦部1003两端，用于对上底板1011进行卡合，防止蒸汽输送管道4沿径向方向移动。
所述固定管托12还包括固定部1201和上挡块14，所述隔热部1001为整体式单卡箍；
所述固定部1201设置于上底板1011底部，所述上挡块14设置与蒸汽输送管道4底部外壁。
所述固定部1201包括土建预埋钢板1202和下挡板1203，所述上底板1011底部焊接有土建预埋钢板1202，所述上底板1011底部两端设置有下挡板1203；
所述上挡块14包括紧贴于蒸汽输送管道4底部外壁的弧形钢板1401、安装于弧形钢板1401下表面互相垂直设置的挡块侧板1402和挡块侧板补强板1403，所述弧形钢板1401与蒸汽输送管道4表面焊接连接，所述挡块侧板1402对蒸汽输送管道4进行限位，所述挡块侧板1402的宽度比隔热瓦块1006的厚度长30～50mm，所述挡块侧板1402上设置有挡块侧板补强板1403。
如图2所示，展示了蒸汽输送管道4中补偿器8、内滑动管托9、滑动管托10、导向管托11、固定管托12和弯头13出现的位置，每组内滑动管托9包括内套管托901和外套管托902，对于蒸汽管4固定时，采用固定管托12。
实施例二：如图10～图11所示，所述保温管为外滑动模式，所述保温管包括保温层602和外护管604，所述蒸汽输送管道4外侧设置有外护管604，所述蒸汽输送管道4与外护管604之间设置有至少设置有三层保温层602；
所述蒸汽输送管道4上沿轴向设置有滑动管托10、导向管托11和固定管托12。
所述保温层602采用三层结构时，在保温层602最外层上部二分之一处设置保温披肩701，所述保温层602采用三层以上结构时，在保温层602最外层上部240°和150°处各设置一层保温披肩701。
具体的，蒸汽输送管道4管径为820mm，工作温度为330℃，环境温度为20℃，保温层602采用80mm厚度硅酸铝针刺毯、240mm耐高温玻璃棉、40mm厚度240°保温披肩701一层和40mm厚度150°保温披肩701一层，保温层602分8层和两层披肩，每层保温材料层6021错缝布置，铝箔反射层6022采用螺旋式缠绕施工，且缠绕铝箔面必须朝内，总保温厚度为320mm，散热损失利用圆筒面双层散热公式理算，过计算得到单位长度散热损失为206.8w/m。
外滑动模式的保温管适用于蒸汽输送管道的弯管处，采用现场拼接的方式进行安装，在地形较为复杂的区域较为方便，外滑动模式的保温管是保温管连通蒸汽输送管道4一同滑动，蒸汽输送管道4与保温管之间的摩擦系数较小。
其余结构设计与实施例一相同。
实施例三：如图1所示，蒸汽生产模块1中核反应堆101通过蒸汽发生器102产生的蒸汽一方面通过主汽阀110进入汽轮机106做功，汽轮机106带动发电机109进行发电，在汽轮机106做功完的乏汽通过凝汽器108凝结成饱和水，再经过主除氧器107，由主给水泵104送入高压加热器105中，再由高压加热器105送入蒸汽发生器102内，乏汽在蒸汽发生器102加热为高温蒸汽进行循环。
补水除氧器203中的除盐水补水经过给水泵204和疏水冷却器205进入蒸汽转换器202中，与蒸汽发生器102产生的蒸汽在蒸汽转换器202进行换热，产生的饱和蒸汽进入蒸汽再热器207，饱和水通过疏水罐206和疏水冷却器205进入核电厂生产蒸汽模块1中，通过生产蒸汽模块1中的凝汽器108、主除氧器107，由主给水泵104送入高压加热器105中，再由高压加热器105送入蒸汽发生器102内进行加热。
蒸汽发生器102产生的蒸汽经过快关阀201另一部分进入蒸汽再热器207对进入蒸汽再热器207饱和蒸汽进行再热，产生更高温度的蒸汽进入加热蒸汽模块3。
实施例四：如图2所示，由外供蒸汽模块2的蒸汽进入本发明中的加热蒸汽模块3中，加热蒸汽模块3可将发电机109出来的电能转化成蒸汽热能。具体的，管道加热器302中的发热元件3021采用不锈钢电加热管，内部设有多个导流板3025，引导着蒸汽在内腔的滞留时间，从而使蒸汽充分受热均匀，提高热交换。管道加热器302可将蒸汽从初始温度加热到所需要的温度，最高可达800℃；管道加热器302的内部高温电压系统由金属管构成，在工作时，高温循环系统内部具有绝缘导热性能良好的氧化镁铝，管口两端由硅胶陶瓷密封，结构不但先进，加热效果极佳，是节能环保型电加热器；管道加热器302采用了不锈钢筒体，体积小、占地少、移动方便，具有较强的抗腐蚀能力，在不锈钢内胆3022、不锈钢外壳3023之间采用了加厚保温层3024，失温程度最低，保持温度，节省电能；不锈钢内胆3022内部蒸汽流向性设计合理，加热均匀，无高、低温死角，热效率高；
控制系统301采用先进的数字电路，集成电路触发器、高反压可控硅组成可调测温、恒温系统，保证了电加热器302的正常运行。
实施例五：具体的，蒸汽输送管道4管径为820mm，工作温度为330℃，环境温度为20℃，复合保温层602采用80mm厚度硅酸铝针刺毯和280mm耐高温玻璃棉，总保温厚度为360mm，散热损失利用圆筒面双层散热公式理算，过计算得到单位长度散热损失为226.6w/m。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (12)

1.一种基于核电领域的长输热网系统，其特征在于：该系统包括蒸汽生产模块(1)、外供蒸汽模块(2)、加热蒸汽模块(3)、蒸汽输送管道(4)和热用户(5)；所述蒸汽生产模块(1)产生的蒸汽用于发电和进入外供蒸汽模块(2)，所述外供蒸汽模块(2)用于对蒸汽生产模块(1)产生的蒸汽进行热交换和再加热，产生饱和蒸汽和饱和水，所述饱和蒸汽输送至加热蒸汽模块(3)，所述饱和水进入蒸汽生产模块(1)用于降温，所述加热蒸汽模块(3)用于对外供蒸汽模块(2)输入的饱和蒸汽进行再加热，再加热之后的饱和蒸汽通过蒸汽输送管道(4)输送至热用户(5)，供热用户(5)使用，所述蒸汽输送管道(4)外侧设置有保温管；
所述加热蒸汽模块(3)包括管道加热器(302)，所述管道加热器(302)包括保温层(3024)；
所述保温层(3024)内部设置真空管(30241)，所述真空管(30241)通过管道(30243)与真空罐(30242)连接，所述管道(30243)上设置有阀门；
所述蒸汽生产模块(1)包括核反应堆(101)、蒸汽发生器(102)、第一给水泵(103)、第二给水泵(104)、高压加热器(105)、汽轮机(106)、主除氧器(107)、凝汽器(108)、发电机(109)和主汽阀(110)；
所述核反应堆(101)通过蒸汽发生器(102)产生蒸汽和饱和水，所述蒸汽发生器(102)产生的饱和水通过第一给水泵(103)回流至核反应堆(101)进行降温，所述蒸汽发生器(102)产生的蒸汽一部分通过主汽阀(110)进入汽轮机(106)进行做功，所述汽轮机(106)带动发电机(109)进行发电并产生多余蒸汽，所述汽轮机(106)产生的多余蒸汽通过凝汽器(108)凝结成饱和水注入主除氧器(107)进行气体的去除处理；
所述外供蒸汽模块(2)包括快关阀(201)、蒸汽转换器(202)、补水除氧器(203)、第三给水泵(204)、疏水冷却器(205)、疏水罐(206)和蒸汽再热器(207)；
所述蒸汽发生器(102)产生的蒸汽另一部分通过快关阀(201)进入蒸汽转换器(202)中，所述补水除氧器(203)中的除盐水补水经过第三给水泵(204)和疏水冷却器(205)进入蒸汽转换器(202)中，所述除盐水补水和蒸汽发生器(102)产生的蒸汽在蒸汽转换器(202)中进行热交换产生饱和蒸汽和饱和水，所述蒸汽转换器(202)产生的饱和蒸汽进入蒸汽再热器(207)，所述蒸汽转换器(202)产生的饱和水通过疏水罐(206)和疏水冷却器(205)进入主除氧器(107)进行除氧处理，所述汽轮机(106)和蒸汽转换器(202)产生的饱和水经过除氧处理后再通过第二给水泵(104)输送至高压加热器(105)，再由高压加热器(105)输送至蒸汽发生器(102)进行加热产生高温蒸汽进行循环利用。
2.根据权利要求1所述的一种基于核电领域的长输热网系统，其特征在于：所述加热蒸汽模块(3)还包括控制系统(301)和疏水器(303)；
所述控制系统(301)通过控制管道加热器(302)将从蒸汽再热器(207)输入的蒸汽进行再加热，加热蒸汽过程中产生的凝结水通过疏水器(303)排出。
3.根据权利要求2所述的一种基于核电领域的长输热网系统，其特征在于：所述管道加热器(302)包括发热元件(3021)、不锈钢内胆(3022)、不锈钢外壳(3023)和导流板(3025)；
所述发热元件(3021)用于产生热量对蒸汽再热器(207)输入的蒸汽进行再加热，所述发热元件(3021)外侧设置有不锈钢内胆(3022)，所述不锈钢内胆(3022)上设置有若干个导流板(3025)，所述不锈钢内胆(3022)外侧设置有不锈钢外壳(3023)，所述不锈钢外壳(3023)与不锈钢内胆(3022)之间设置有保温层(3024)。
4.根据权利要求1所述的一种基于核电领域的长输热网系统，其特征在于：所述保温管为内滑动模式，所述保温管包括内套管(601)、保温层(602)、中套管(603)、外护管(604)、聚氨酯发泡体(605)和木支架(606)；
所述内套管(601)套设在蒸汽输送管道(4)外侧，所述内套管(601)外侧设置有中套管(603)，所述内套管(601)与中套管(603)之间填充有至少一层保温层(602)，所述中套管(603)外侧设置有外护管(604)，所述中套管(603)与外护管(604)之间填充有聚氨酯发泡体(605)，所述中套管(603)与外护管(604)之间沿轴向设置有若干木支架(606)，所述蒸汽输送管道(4)上沿轴向设置有若干个内滑动管托(9)。
5.根据权利要求4所述的一种基于核电领域的长输热网系统，其特征在于：所述内滑动管托(9)包括内套管托(901)和外套管托(902)；
所述内套管托(901)外侧设置有外套管托(902)，所述内套管托(901)与外套管托(902)一一对应；
所述内套管托(901)包括内支撑管(9011)、滚轮(9012)和外支撑管(9013)；
所述内支撑管(9011)套设在蒸汽输送管道(4)上，所述蒸汽输送管道(4)在滚轮(9012)上沿轴向滚动，所述外支撑管(9013)设置在中套管(603)内侧，并与中套管(603)固定连接；
所述外套管托(902)上的上抱箍(9021)和下抱箍(9022)通过紧固螺栓(9023)固定在外护管(604)上，所述外套管托(902)上设置有支撑部件(9024)，所述支撑部件(9024)焊接在预埋钢板上。
6.根据权利要求1所述的一种基于核电领域的长输热网系统，其特征在于：所述保温管为外滑动模式，所述保温管包括保温层(602)和外护管(604)，所述蒸汽输送管道(4)外侧设置有外护管(604)，所述蒸汽输送管道(4)与外护管(604)之间设置有至少设置有三层保温层(602)；
所述蒸汽输送管道(4)上沿轴向设置有滑动管托(10)、导向管托(11)和固定管托(12)。
7.根据权利要求4-6任一项所述的一种基于核电领域的长输热网系统，其特征在于：所述保温层(602)包括依次贴合的保温材料层(6021)和铝箔反射层(6022)，所述保温材料层(6021)位于铝箔反射层(6022)内侧，所述铝箔反射层(6022)与中套管(603)的内壁相互贴合，所述保温层(602)为纳米气凝胶、长丝纤维、耐高温玻璃棉、硅酸铝针刺毯、硅酸镁纤维毯、陶瓷纤维中的一种或多种。
8.根据权利要求6所述的一种基于核电领域的长输热网系统，其特征在于：所述滑动管托(10)、导向管托(11)和固定管托(12)均包括隔热部(1001)、支撑部(1002)；
所述隔热部(1001)包裹在蒸汽输送管道(4)外侧，所述隔热部(1001)底部设置有支撑部(1002)。
9.根据权利要求8所述的一种基于核电领域的长输热网系统，其特征在于：所述隔热部(1001)包括上卡箍(1004)、下卡箍(1005)、隔热瓦块(1006)、紧固螺栓螺母组件(1007)和硅酸铝保温棉毡(1008)；
所述蒸汽输送管道(4)外侧设置有隔热瓦块(1006)，所述蒸汽输送管道(4)与隔热瓦块(1006)之间设置有硅酸铝保温棉毡(1008)，所述上卡箍(1004)和下卡箍(1005)环抱于隔热瓦块(1006)外侧并通过紧固螺栓螺母组件(1007)固定；
所述支撑部(1002)包括若干个立板(1009)、肋板(1010)、上底板(1011)；
若干个所述立板(1009)位于下卡箍(1005)底部且竖直设置，所述立板(1009)上垂直设置有若干个肋板(1010)，所述立板(1009)和肋板(1010)底部设置有上底板(1011)；
所述支撑部(1002)底部设置有滑动摩擦部(1003)；
所述滑动摩擦部(1003)包括下底板(1012)和聚四氟乙烯板(1013)；
所述上底板(1011)下方设置有下底板(1012)，所述上底板(1011)与下底板(1012)之间固定设置有聚四氟乙烯板(1013)。
10.根据权利要求9所述的一种基于核电领域的长输热网系统，其特征在于：所述导向管托(11)还包括导向板(1014)，所述导向板(1014)位于滑动摩擦部(1003)两端，用于对上底板(1011)进行卡合。
11.根据权利要求8所述的一种基于核电领域的长输热网系统，其特征在于：所述固定管托(12)还包括固定部(1201)和上挡块(14)，所述隔热部(1001)为整体式单卡箍；
所述固定部(1201)设置于上底板(1011)底部，所述上挡块(14)设置与蒸汽输送管道(4)底部外壁。
12.根据权利要求11所述的一种基于核电领域的长输热网系统，其特征在于：所述固定部(1201)包括土建预埋钢板(1202)和下挡板(1203)，所述上底板(1011)底部焊接有土建预埋钢板(1202)，所述上底板(1011)底部两端设置有下挡板(1203)；
所述上挡块(14)包括紧贴于蒸汽输送管道(4)底部外壁的弧形钢板(1401)、安装于弧形钢板(1401)下表面互相垂直设置的挡块侧板(1402)和挡块侧板补强板(1403)，所述弧形钢板(1401)与蒸汽输送管道(4)表面焊接连接，所述挡块侧板(1402)对蒸汽输送管道(4)进行限位，所述挡块侧板(1402)上设置有挡块侧板补强板(1403)。
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