CN116734230A - 一种提升高温气冷堆发电机组安全性的熔盐储汽系统 - Google Patents

Abstract

本发明属于高温气冷堆蒸汽发电技术领域，具体公开了一种提升高温气冷堆发电机组安全性的熔盐储汽系统，系统包括储汽单元、高温气冷堆发电机组和熔盐储热单元；高温气冷堆发电机组包括依次连接的凝汽器、除氧器、高压加热器及核岛蒸汽发生器，核岛蒸汽发生器的蒸汽出口连接汽轮发电机的蒸汽入口；汽轮发电机的蒸汽出口连接凝汽器；储汽单元包括储汽器，汽轮发电机的中压缸抽汽出口连接储汽器；储汽器的储气出口连接高压加热器；熔盐储热单元包括依次连接的低温熔盐罐、熔盐加热器、高温熔盐储热罐及熔盐蒸汽发生器；熔盐蒸汽发生器的高温蒸汽出口连接储汽器。本发明提升高温气冷堆发电机组的安全性。

Description

一种提升高温气冷堆发电机组安全性的熔盐储汽系统

技术领域

本发明属于高温气冷堆蒸汽发电技术领域，具体涉及一种提升高温气冷堆发电机组安全性的熔盐储汽系统。

背景技术

高温气冷堆(High Temperature Reactor，HTR)具有小型化、投资少、建造周期短等特点得到了广泛关注。核电站的高温气冷堆发电机组是通过核岛蒸汽发生器提供高压蒸汽带动汽轮发电机发电的装置，应用越来越广泛。

核电站大体可分为两部分：一部分是利用核能生产蒸汽的核岛、包括反应堆装置和一回路系统；另一部分是利用蒸汽发电的常规岛，包括汽轮发电机系统。高温气冷堆属于先进的四代核电技术，具有独特的固有安全特性，无论是沿海还是内陆，都是未来清洁低碳能源的重要选择。

随着用电需求的不断增长，各地区电网电力负荷峰谷差距逐渐变大，加之电力规模的不断推进，促使电厂对电力系统的调频与调峰必须要积极改进。在这一背景下，核电厂的日益广泛应用给电力系统调峰调频改进提供了参考和借鉴，使得核电机组在参与电力系统调频调峰中的需求也日益迫切。

基于核电站核安全的极端重要性，核电站系统的安全设计至关重要，要着重保障核电站日常运营的安全，极尽可能的避免减少因自然灾害或设备缺陷、人为等因素导致的核事故出现的可能性，并最大限度地降低核事故的灾难危害后果，减少人员伤亡和经济损失。

因此，如何在确保核电机组安全性的前提下，对核电机组进行调峰、调频是急需解决的问题。

发明内容

为了解决核电机组安全调峰、调频的问题，本发明的目的在于提供一种提升高温气冷堆发电机组安全性的熔盐储汽系统，本发明的系统可以显著提升高温气冷堆发电机组的安全性、稳定性及灵活性。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明提供一种提升高温气冷堆发电机组安全性的熔盐储汽系统，包括储汽单元、高温气冷堆发电机组和熔盐储热单元；

所述高温气冷堆发电机组包括依次连接的凝汽器、除氧器、高压加热器及核岛蒸汽发生器，所述核岛蒸汽发生器的蒸汽出口连接汽轮发电机的蒸汽入口；所述汽轮发电机的蒸汽出口连接凝汽器；

所述储汽单元包括储汽器，所述汽轮发电机的中压缸抽汽出口连接储汽器；所述储汽器的储气出口连接高压加热器；

所述熔盐储热单元包括依次连接的低温熔盐罐、熔盐加热器、高温熔盐储热罐及熔盐蒸汽发生器；熔盐蒸汽发生器的高温蒸汽出口连接储汽器。

作为本发明进一步改进，所述储汽单元还包括除盐水箱及启动电锅炉；

所述除盐水箱出口分别连接至凝汽器和启动电锅炉，启动电锅炉的高温蒸汽出口连接储汽器。

作为本发明进一步改进，所述熔盐蒸汽发生器的除盐水入口连接除盐水箱出口或高压加热器的除盐水出口。

作为本发明进一步改进，所述除盐水箱的出口一分为二，一路通过除盐水启动锅炉供水阀连接启动电锅炉；另一路一分为二，其中第一路通过凝汽器供水阀连接凝汽器，第二路通过设置除盐水熔盐蒸发器供水阀连接熔盐蒸汽发生器；

所述启动电锅炉的高温蒸汽出口通过启动电锅炉供气阀连接至储汽器。

作为本发明进一步改进，所述除氧器内设置有除氧供气管道，所述除氧供气管道与所述储汽器连接；所述除氧供气管道上设置有除氧供气阀。

作为本发明进一步改进，所述储汽器底部设置有集水区，在集水区下部设置有疏水管路及储汽器疏水阀，储汽器通过疏水管路及储汽器疏水阀连接至除氧器。

作为本发明进一步改进，所述储汽器的储气出口还连接至熔盐加热器的气体入口；所述储汽器的储气出口至熔盐加热器的气体入口之间管路上设置有熔盐加热供汽阀。

作为本发明进一步改进，所述高压加热器的气体出口连接至除氧器的气体入口。

作为本发明进一步改进，所述储汽器的储气出口还连接至市政供气用汽管道、厂生活用汽管道；市政供气用汽管道上设置有市政供气阀，厂生活用汽管道上设置有厂生活用汽阀。

作为本发明进一步改进，所述汽轮发电机的中压缸抽汽出口通过中压缸抽汽阀连接至储汽器；

所述储汽器的储气出口通过高压加热供汽阀连接高压加热器；所述熔盐蒸汽发生器的高温蒸汽出口通过熔盐储热供汽阀连接储汽器。

本发明提供的技术方案具有如下有益效果：

本发明具有储汽单元、高温气冷堆发电机组和熔盐储热单元；熔盐储热单元利用高温熔盐储存热能，储汽单元利用储汽器储存高温蒸汽，可以在机组正常运行过程中参与机组调峰调频，提升机组稳定性；在机组出现异常，如核岛一次侧出现故障，需要紧急停堆时，储存的高温蒸汽继续对外输出，确保停机过程中的机组设备安全；在停堆后继续输出高温蒸汽，能够维持正常蒸汽运行需要；在短期停堆重新启动时继续输出高温蒸汽，可以避免减少厂用电率；同时由于储热储汽系统的介入，可以大量的提供高温蒸汽，显著缩短机组启动时间，提升高温气冷堆发电机组的安全性、稳定性、灵活性。

附图说明

在此描述的附图仅用于解释目的，而不意图以任何方式来限制本发明公开的范围。另外，图中的各部件的形状和比例尺寸等仅为示意性的，用于帮助对本发明的理解，并不是具体限定本发明各部件的形状和比例尺寸。在附图中：

图1是本发明实施例提供的提升高温气冷堆发电机组安全性的熔盐储汽系统的示意图。

其中，1为凝汽器、2为凝结水泵、3为除氧器、4为给水泵、5为高压加热器、6为核岛蒸汽发生器、7为汽轮发电机、8为储汽器、9为中压缸抽汽阀、10为储汽器疏水阀、11为市政供气阀、12为厂生活用汽阀、13为启动电锅炉供气阀、14为除氧供气阀、15为熔盐加热供汽阀、16为高压加热供汽阀、17为熔盐储热供汽阀、18为低温熔盐罐、19为低温熔盐泵、20为熔盐加热器、21为高温熔盐储热罐、22为高温熔盐泵、23为熔盐蒸汽发生器、24为除盐水箱、25为除盐水泵、26为启动电锅炉、27为凝汽器供水阀、28为除盐水熔盐蒸发器供水阀、29为给水熔盐蒸发器供水阀、30为除盐水启动锅炉供水阀。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，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的前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施例。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和／或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、左、右”通常是指参考附图所指的上、下、左、右。

术语说明：

调频是电厂参与电网的频率调节，作用就是保证电网的频率正常（50Hz)。

调峰就是调整机组输出功率，以平衡电网消耗功率和各电厂电站输出功率。

如图1所示，本发明实施例给出了一种提升高温气冷堆发电机组安全性的熔盐储汽系统，包括储汽单元、高温气冷堆发电机组和熔盐储热单元；

高温气冷堆发电机组包括凝汽器1、除氧器3、高压加热器5、核岛蒸汽发生器6及汽轮发电机7；凝汽器1的除盐水出口依次连接除氧器3、高压加热器5及核岛蒸汽发生器6，核岛蒸汽发生器6产生高温蒸汽进入汽轮发电机7做功发电；汽轮发电机7的蒸汽出口连接凝汽器1的蒸汽入口；

储汽单元包括储汽器8，汽轮发电机7的中压缸抽汽出口连接储汽器8；储汽器8的储气出口连接高压加热器5；

熔盐储热单元包括低温熔盐罐18、熔盐加热器20、高温熔盐储热罐21、熔盐蒸汽发生器23；低温熔盐罐18熔盐出口依次连接熔盐加热器20、高温熔盐储热罐21及熔盐蒸汽发生器23，熔盐蒸汽发生器23的熔盐出口连接低温熔盐罐18；熔盐蒸汽发生器23的高温蒸汽出口连接储汽器8的高温蒸汽入口。

具体地，工作过程如下：由凝结水泵2将凝汽器1中除盐水泵入除氧器3中除氧；除氧后由给水泵4泵入高压加热器5预热，由核岛蒸汽发生器6产生高温蒸汽进入汽轮发电机7做功发电，做功后的蒸汽进入凝汽器1冷凝成凝结水，构成高温气冷堆发电的水汽循环。循环过程中由中压缸抽汽对除氧器3中除盐水除氧，并对高压加热器5中给水进行预热。

由低温熔盐泵19将低温熔盐罐18中储存的熔盐泵入熔盐加热器20中进行加热并储存在高温熔盐储热罐21中储存热能，高温熔盐泵22将高温熔盐泵入熔盐蒸汽发生器23中，熔盐蒸汽发生器23将来自除盐水箱24或高压给水的除盐水加热成高温蒸汽，高温蒸汽储存在储汽器8中，灵活调配各种用途，构成储热供汽系统。

本发明实施例是在高温气冷堆发电机组中增加熔盐储热单元，具体是熔盐储热单元利用高温熔盐储存热能，储汽单元利用储汽器8储存高温蒸汽，在机组正常运行过程中参与机组调峰调频，提升机组稳定性，保证高温气冷堆核电机组安全稳定运行。它能够在紧急情况下保证机组稳定运行，正常运行过程中削峰填谷，参与机组调峰调频，机组停运时仍可以继续供汽，并在重新启动时显著缩短机组启动时间。

示例性的，由于本发明实施例在高温气冷堆发电的水汽循环回路中增设储汽器8，缓冲调节机组蒸汽用量，当除氧器3除氧用汽、高压加热器5用汽、市政供气用汽、厂生活用汽等用汽量发生波动时，由储汽器8中储存的高温蒸汽缓冲用汽量波动，减少用汽量波动对中压缸抽汽量的影响，从而避免抽汽量变化对汽轮发电机7功率的影响，避免对发电机频率的影响。故储汽器8不仅参与机组调频，还能提升机组稳定性。

示例性的，在机组负荷较低时，开启中压缸抽汽阀9、熔盐加热供汽阀15，由汽轮发电机中压缸抽汽在熔盐加热器20中将低温熔盐加热成高温熔盐，并储存在高温熔盐储热罐21中储存热能，并在储汽器8储存高温蒸汽，在机组负荷升高时，先由储汽器8缓冲供汽量，必要时启动高温熔盐泵22在熔盐蒸汽发生器23将高温熔盐储热罐21中储存热能转换成高温蒸汽，参与机组调峰，提升机组稳定性。

在机组出现异常，如核岛一次侧出现故障，需要紧急停堆时，核岛功率将急剧下降，核岛蒸汽发生器6产生的蒸汽将不足以维持除氧器3除氧用汽中蒸汽用量的需求，会导致高压给水中氧含量的超标，对高压加热器5、核岛蒸汽发生器6、汽轮发电机7等热力设备造成氧腐蚀，影响机组设备安全。此时储汽器8缓冲供汽量继续除氧，必要时启动高温熔盐泵22在熔盐蒸汽发生器23将高温熔盐储热罐21中储存热能转换成高温蒸汽继续在除氧器3除氧，在停机过程中确保高压给水中氧含量指标合格，确保热力设备安全。

在机组出现异常，常规岛设备出现故障需要停机时，核岛一次侧出现故障，需要紧急停堆时，核岛蒸汽发生器6产生的蒸汽将不足以维持市政供汽、厂用蒸汽运行，此时储汽器8缓冲供汽量继续供汽，必要时启动高温熔盐泵22在熔盐蒸汽发生器23将高温熔盐储热罐21中储存热能转换成高温蒸汽继续在在停堆后继续输出高温蒸汽向市政供汽、厂用蒸汽供汽，给其他供汽单位调整供汽量提供缓冲时间。

示例性的，储汽单元还包括除盐水箱24及启动电锅炉26；除盐水箱24出口分别连接至凝汽器1和启动电锅炉26，启动电锅炉26的高温蒸汽出口连接储汽器8。熔盐蒸汽发生器23的除盐水入口连接除盐水箱24出口或高压加热器5的除盐水出口。启动电锅炉26的高温蒸汽出口通过启动电锅炉供气阀13连接至储汽器8。由除盐水泵25将除盐水箱24中除盐水泵入启动电锅炉26加热变成高温蒸汽构成启动供汽系统。

作为可选实施例，除盐水箱24的出口一分为二，一路通过除盐水启动锅炉供水阀30连接启动电锅炉26；另一路一分为二，其中第一路通过凝汽器供水阀27连接凝汽器1，第二路通过设置除盐水熔盐蒸发器供水阀28连接熔盐蒸汽发生器23。在短期停堆重新启动时继续输出高温蒸汽，避免启动电锅炉运行或减少启动电锅炉使用时间，减少厂用电率。

在机组启动阶段，所有热力设备均处于冷态，高压加热器5中需要投入的加热蒸汽量很大，同时热力系统中所有除盐水均处于氧饱和状态，除氧器3中需要投入的除氧蒸汽量也很大，由于启动电锅炉功率有限，机组启动过程中受启动锅炉供汽量的限制，启动时间很长，此时投入储热储汽系统，可以大量的提供高温蒸汽，显著缩短机组启动时间。

在一些实施例中，如图1所示，除氧器3内设置有除氧供气管道，除氧供气管道与储汽器8连接；除氧供气管道上设置有除氧供气阀14。

在一些实施例中，如图1所示，储汽器8底部设置有集水区，在集水区下部设置有疏水管路及储汽器疏水阀10，储汽器8通过疏水管路及储汽器疏水阀10连接至除氧器3。

可选的，储汽器8的储气出口还连接至熔盐加热器20的气体入口。作为储汽器8中储气的利用，储汽器8的储气出口至熔盐加热器20的气体入口之间管路上设置有熔盐加热供汽阀15。可以根据实际需要启动或关闭熔盐加热供汽阀15。

可选的，高压加热器5的气体出口连接至除氧器3的气体入口，可以根据气体的不同温度段实施重复利用。

储汽器8的储气出口还连接至市政供气用汽管道、厂生活用汽管道；市政供气用汽管道上设置有市政供气阀11，厂生活用汽管道上设置有厂生活用汽阀12。必要时启动高温熔盐泵22在熔盐蒸汽发生器23将高温熔盐储热罐21中储存热能转换成高温蒸汽继续在在停堆后继续输出高温蒸汽向市政供汽、厂用蒸汽供汽，给供汽单位调整供汽量提供缓冲时间。

在一些实施例中，如图1所示，汽轮发电机7的中压缸抽汽出口通过中压缸抽汽阀9连接至储汽器8；储汽器8的储气出口通过高压加热供汽阀16连接高压加热器5；熔盐蒸汽发生器23的高温蒸汽出口通过熔盐储热供汽阀17连接储汽器8。本发明实施例通过在高温气冷堆发电机组增加熔盐储热单元和储汽单元，实现了核电机组安全调峰、调频。储汽器8的储汽来源包括：汽轮发电机7的中压缸抽汽、启动电锅炉26加热成蒸汽和熔盐蒸汽发生器23的高温蒸汽；储汽器8的储气调峰、调频包括：除氧器3的除盐用汽、熔盐加热器20用汽、高压加热器5用汽、市政供汽用汽、厂用蒸汽用汽等。

可以理解的是，本发明实施例中给出“高温”、“低温”是相对的概念，“高压”和“低压”也是相对的概念，没有具体的限定，本领域技术人员能够获知以上技术特征的具体含义。

结合图1，本发明还提供一种提升高温气冷堆发电机组安全性的熔盐储汽系统的使用方法，包括以下步骤：

机组启动发电；

熔盐储热单元储能；

熔盐储热单元储汽；

机组异常时熔盐储热储汽系输汽除氧；

熔盐储热单元参与机组调频；

熔盐储热单元参与机组调峰；

熔盐储热单元参与市政供汽、厂用汽供汽；

熔盐储热单元替代启动电锅炉机组启动；

熔盐储热单元启动电锅炉协同参与机组启动。

以下结合具体实施例和附图对本发明的使用方法进行详细说明。

本实施案例提供一种提升高温气冷堆发电机组安全性的熔盐储汽系统的使用方法，具体包括以下步骤：

步骤一、机组启动发电

启动除盐水泵25，打开凝汽器供水阀27，将除盐水由除盐水箱24泵入凝汽器1，由凝结水泵2将凝汽器1中除盐水泵入除氧器3中。

打开除盐水启动锅炉供水阀30，将除盐水泵入启动电锅炉26，由启动电锅炉26加热成蒸汽，打开启动电锅炉供气阀13、除氧供气阀14，蒸汽进入除氧器3对除盐水除氧。

除氧后的除盐水由给水泵4泵入高压加热器5预热，再进入核岛蒸汽发生器6产生高温蒸汽进入汽轮发电机7做功发电，做功后的蒸汽进入凝汽器1冷凝成凝结水。

步骤二、熔盐储热单元储能

1）采用启动电锅炉加热储能：

启动低温熔盐泵19将低温熔盐罐18中储存的熔盐泵入熔盐加热器20中，启动除盐水泵25，打开除盐水启动锅炉供水阀30，将除盐水泵入启动电锅炉26，由启动电锅炉26加热成蒸汽，打开启动电锅炉供气阀13、熔盐加热供汽阀15，对熔盐进行加热，并储存在高温熔盐储热罐21中储存热能。

2）采用中压缸抽汽加热储能：

启动低温熔盐泵19将低温熔盐罐18中储存的熔盐泵入熔盐加热器20中，打开中压缸抽汽阀9、熔盐加热供汽阀15，对熔盐进行加热，并储存在高温熔盐储热罐21中储存热能。

步骤三、储汽器8储汽

1）采用启动电锅炉储汽：

启动除盐水泵25，打开除盐水启动锅炉供水阀30，将除盐水泵入启动电锅炉26，由启动电锅炉26加热成蒸汽，打开熔盐储热供汽阀17，向储汽器8中注入高温蒸汽，在保证用汽设备使用的同时，缓冲储汽。

2）熔盐加热储汽：

启动高温熔盐泵22将高温熔盐泵入熔盐蒸汽发生器23，在熔盐蒸汽发生器23中将除盐水蒸发成高温蒸汽，打开熔盐储热供汽阀17，向储汽器8中注入高温蒸汽，在保证用汽设备使用的同时，缓冲储汽。

3）采用中压缸抽汽储汽：

在机组运行过程中，打开中压缸抽汽阀9，向储汽器8中注入高温蒸汽，在保证向用汽设备使用的同时，缓冲储汽。

步骤四、机组异常时熔盐储热单元输汽除氧：

在机组出现异常，如核岛一次侧出现故障，需要紧急停堆、停机时，核岛功率将急剧下降，核岛蒸汽发生器6产生的蒸汽将不足以维持除氧器3除氧用汽的蒸汽用量的需求，会导致高压给水中氧含量的超标，进而对高压加热器5、核岛蒸汽发生器6、汽轮发电机7等热力设备造成氧腐蚀，影响机组设备安全。此时先由储汽器8缓冲供汽继续除氧。然后启动高温熔盐泵22将高温熔盐泵入熔盐蒸汽发生器23，给水熔盐蒸发器供水阀29供水，在高温熔盐储热罐21中利用储存热能将除盐水转换成高温蒸汽，打开熔盐储热供汽阀17，继续在除氧器3除氧，在停机过程中确保高压给水中氧含量指标合格，确保热力设备安全。

除打开给水熔盐蒸发器供水阀29供水外，也可以采用启动除盐水泵25，打开除盐水熔盐蒸发器供水阀28的供水方式。

步骤五、熔盐储热单元参与机组调频

在高温气冷堆发电的水汽循环回路中增设储汽器8，缓冲调节机组蒸汽用量，当除氧器3除氧用汽、高压加热器5、市政供气、厂生活用汽等用汽量发生波动时，由储汽器8中储存的高温蒸汽缓冲用汽量波动，必要时启动高温熔盐泵22在熔盐蒸汽发生器23将高温熔盐储热罐21中储存热能在熔盐蒸汽发生器23中将除盐水蒸发成高温蒸汽，打开熔盐储热供汽阀17，向储汽器8供汽，减少用汽量波动对中压缸抽汽量的影响，从而避免抽汽量变化对汽轮发电机7功率的影响，避免对发电机频率的影响，使机组运行频率稳定，参与机组调频，提升机组稳定性。

步骤六、熔盐储热单元参与机组调峰

在机组负荷较低时，开启中压缸抽汽阀9、熔盐加热供汽阀15，由汽轮发电机中压缸抽汽在熔盐加热器20将低温熔盐加热成高温熔盐，并储存在高温熔盐储热罐21中储存热能，并在储汽器8储存高温蒸汽，在机组负荷升高时，先由储汽器8缓冲供汽量，必要时启动高温熔盐泵22在熔盐蒸汽发生器23将高温熔盐储热罐21中储存热能在熔盐蒸汽发生器23中将除盐水蒸发成高温蒸汽，打开熔盐储热供汽阀17，向储汽器8供汽，参与机组调峰，提升机组稳定性。

步骤七、熔盐储热单元参与市政供汽、厂用汽供汽

在机组出现异常，如常规岛设备出现故障需要停机时，或者核岛一次侧出现故障，需要紧急停堆时，核岛蒸汽发生器6产生的蒸汽将不足以维持市政供汽、厂用蒸汽运行，此时储汽器8缓冲供汽量继续供汽，必要时启动高温熔盐泵22在熔盐蒸汽发生器23将高温熔盐储热罐21中储存热能在熔盐蒸汽发生器23中将除盐水蒸发成高温蒸汽，打开熔盐储热供汽阀17，向储汽器8中注入高温蒸汽，打开市政供气阀11、厂生活用汽阀12，向市政供汽、厂用蒸汽供汽。给其他供汽单位调整供汽量提供缓冲时间。

步骤八、熔盐储热单元替代启动电锅炉机组启动

机组停运后，厂用电采用电网倒送电方式运行，使用成本远高于发电厂自发电或自己的蒸汽加热储能，所以短期停运可以使用熔盐加热系统启动。

在短期停堆重新启动时继续输出高温蒸汽，启动高温熔盐泵22将高温熔盐泵入熔盐蒸汽发生器23，在熔盐蒸汽发生器23中将除盐水蒸发成高温蒸汽，打开熔盐储热供汽阀17，向储汽器8中注入高温蒸汽，除氧供气阀14，蒸汽进入除氧器3对除盐水除氧，打开高压加热供汽阀16投入高压加热蒸汽，预热给水，避免启动电锅炉运行或减少启动电锅炉使用时间，减少厂用电率。

步骤九、熔盐储热单元启动电锅炉协同参与机组启动

如果机组处于负荷紧张时期，投运时间紧迫，可以预先投运启动锅炉储能，接到启机命令后，协同参与机组启动。

在机组启动阶段，所有热力设备均处于冷态，高压加热器5中需要投入的加热蒸汽量很大，同时热力系统中所有除盐水均处于氧饱和状态，除氧器3中需要投入的除氧蒸汽量也很大，由于启动电锅炉功率有限，机组启动过程中受启动锅炉供汽量的限制，启动时间很长，此时投入储热储汽系统，可以大量的提供高温蒸汽，显著缩短机组启动时间。

机组启动前，启动低温熔盐泵19将低温熔盐罐18中储存的熔盐泵入熔盐加热器20中，启动除盐水泵25，打开除盐水启动锅炉供水阀30，将除盐水泵入启动电锅炉26，由启动电锅炉26加热成蒸汽，打开启动电锅炉供气阀13、熔盐加热供汽阀15，对熔盐进行加热，并储存在高温熔盐储热罐21中储存热能。

启动高温熔盐泵22将高温熔盐泵入熔盐蒸汽发生器23，在熔盐蒸汽发生器23中将除盐水蒸发成高温蒸汽，打开熔盐储热供汽阀17，向储汽器8中注入高温蒸汽，缓冲储汽。

机组开始启动时，启动高温熔盐泵22将高温熔盐泵入熔盐蒸汽发生器23，在熔盐蒸汽发生器23中将除盐水蒸发成高温蒸汽，打开熔盐储热供汽阀17，向储汽器8中注入高温蒸汽，启动电锅炉26同时向储汽器8供汽，打开除氧供气阀14，蒸汽进入除氧器3对除盐水除氧，打开高压加热供汽阀16投入高压加热蒸汽，预热给水，减小启动电锅炉压力，缩短机组启动时间。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的和区别类似的对象，两者之间并不存在先后顺序，也不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

应该理解，以上描述是为了进行图示说明而不是为了进行限制。通过阅读上述描述，在所提供的示例之外的许多实施例和许多应用对本领域技术人员来说都将是显而易见的。因此，本教导的范围不应该参照上述描述来确定，而是应该参照前述权利要求以及这些权利要求所拥有的等价物的全部范围来确定。出于全面之目的，所有文章和参考包括专利申请和公告的公开都通过参考结合在本文中。在前述权利要求中省略这里公开的主题的任何方面并不是为了放弃该主体内容，也不应该认为申请人没有将该主题考虑为所公开的发明主题的一部分。

Claims (10)

1.一种提升高温气冷堆发电机组安全性的熔盐储汽系统，其特征在于：包括储汽单元、高温气冷堆发电机组和熔盐储热单元；

所述高温气冷堆发电机组包括依次连接的凝汽器（1）、除氧器（3）、高压加热器（5）及核岛蒸汽发生器（6），所述核岛蒸汽发生器（6）的蒸汽出口连接汽轮发电机（7）的蒸汽入口；所述汽轮发电机（7）的蒸汽出口连接凝汽器（1）；

所述储汽单元包括储汽器（8），所述汽轮发电机（7）的中压缸抽汽出口连接储汽器（8）；所述储汽器（8）的储气出口连接高压加热器（5）；

所述熔盐储热单元包括依次连接的低温熔盐罐（18）、熔盐加热器（20）、高温熔盐储热罐（21）及熔盐蒸汽发生器（23）；熔盐蒸汽发生器（23）的高温蒸汽出口连接所述储汽器（8）。

2.根据权利要求1所述的一种提升高温气冷堆发电机组安全性的熔盐储汽系统，其特征在于：所述储汽单元还包括除盐水箱（24）及启动电锅炉（26）；

所述除盐水箱（24）出口分别连接至凝汽器（1）和启动电锅炉（26），启动电锅炉（26）的高温蒸汽出口连接储汽器（8）。

3.根据权利要求2所述的一种提升高温气冷堆发电机组安全性的熔盐储汽系统，其特征在于：所述熔盐蒸汽发生器（23）的除盐水入口连接除盐水箱（24）出口或高压加热器（5）的除盐水出口。

4.根据权利要求2所述的一种提升高温气冷堆发电机组安全性的熔盐储汽系统，其特征在于：所述除盐水箱（24）的出口一分为二，一路通过除盐水启动锅炉供水阀（30）连接启动电锅炉（26）；另一路一分为二，其中第一路通过凝汽器供水阀（27）连接凝汽器（1），第二路通过设置除盐水熔盐蒸发器供水阀（28）连接熔盐蒸汽发生器（23）；

所述启动电锅炉（26）的高温蒸汽出口通过启动电锅炉供气阀（13）连接至储汽器（8）。

5.根据权利要求1所述的一种提升高温气冷堆发电机组安全性的熔盐储汽系统，其特征在于：所述除氧器（3）内设置有除氧供气管道，所述除氧供气管道与所述储汽器（8）连接；所述除氧供气管道上设置有除氧供气阀（14）。

6.根据权利要求1所述的一种提升高温气冷堆发电机组安全性的熔盐储汽系统，其特征在于：所述储汽器（8）底部设置有集水区，在集水区下部设置有疏水管路及储汽器疏水阀（10），储汽器（8）通过疏水管路及储汽器疏水阀（10）连接至除氧器（3）。

7.根据权利要求1所述的一种提升高温气冷堆发电机组安全性的熔盐储汽系统，其特征在于：所述储汽器（8）的储气出口还连接至熔盐加热器（20）的气体入口；所述储汽器（8）的储气出口至熔盐加热器（20）的气体入口之间管路上设置有熔盐加热供汽阀（15）。

8.根据权利要求1所述的一种提升高温气冷堆发电机组安全性的熔盐储汽系统，其特征在于：所述高压加热器（5）的气体出口连接至除氧器（3）的气体入口。

9.根据权利要求1所述的一种提升高温气冷堆发电机组安全性的熔盐储汽系统，其特征在于：所述储汽器（8）的储气出口还连接至市政供气用汽管道、厂生活用汽管道；市政供气用汽管道上设置有市政供气阀（11），厂生活用汽管道上设置有厂生活用汽阀（12）。

10.根据权利要求1所述的一种提升高温气冷堆发电机组安全性的熔盐储汽系统，其特征在于：

所述汽轮发电机（7）的中压缸抽汽出口通过中压缸抽汽阀（9）连接至储汽器（8）；

所述储汽器（8）的储气出口通过高压加热供汽阀（16）连接高压加热器（5）；所述熔盐蒸汽发生器（23）的高温蒸汽出口通过熔盐储热供汽阀（17）连接储汽器（8）。