CN216384330U - 一种大热电比的核电机组热电联产系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种大热电比的核电机组热电联产系统，包括反应堆、蒸汽换热器、吸收式热泵和热网蒸汽换热器；反应堆的气体出口与蒸汽换热器热端进口连接，蒸汽换热器热端出口与吸收式热泵的高温热源端进口连接，吸收式热泵的高温热源端端出口连接热网蒸汽换热器的热端进口，热网蒸汽换热器的冷端连接有热网水，热网蒸汽换热器的热端出口连接吸收式热泵的低温热源端进口，吸收式热泵的低温热源端出口连接反应堆的气体进口。降低蒸汽进入反应堆的温度，提高热能利用效率。
Description
技术领域
本实用新型属于核电供热领域，涉及一种大热电比的核电机组热电联产系统。
背景技术
核电供热是一种以输出显热为主的核能系统。可用于城镇居民供暖和综合利用。作为核电的补充，它的推广应用有助于改善能源结构，减排温室气体和改善城镇环境。核电供热具有良好的固有安全性，系统简单，运行可靠，可以建在靠近居民稠密区，节省显热远距离输送的昂贵费用。
但核电供热目前尚未大规模应用，主要是通过透平抽汽的形式，热电比较小。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种大热电比的核电机组热电联产系统，降低蒸汽进入反应堆的温度，提高热能利用效率。
为达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案予以实现：
一种大热电比的核电机组热电联产系统，包括反应堆、蒸汽换热器、吸收式热泵和热网蒸汽换热器；
反应堆的气体出口与蒸汽换热器热端进口连接，蒸汽换热器热端出口与吸收式热泵的高温热源端进口连接，吸收式热泵的高温热源端端出口连接热网蒸汽换热器的热端进口，热网蒸汽换热器的冷端连接有热网水，热网蒸汽换热器的热端出口连接吸收式热泵的低温热源端进口，吸收式热泵的低温热源端出口连接反应堆的气体进口。
优选的，蒸汽换热器的冷端内设置有蒸汽，蒸汽换热器的冷端出口连接有透平进口，透平的排汽出口连接有凝汽器热端进口，凝汽器热端出口与蒸汽换热器的冷端进口连接。
进一步，凝汽器热端出口与蒸汽换热器的冷端进口之间连接有给水蒸汽换热器冷端，给水蒸汽换热器热端进口连接有透平的抽汽出口。
优选的，吸收式热泵包括第一热交换器、第二热交换器、蒸发器和吸收器；第一热交换器的高温热源端进口与蒸汽换热器热端出口连接，第一热交换器的高温热源端出口连接热网蒸汽换热器的热端进口，第一热交换器制冷剂出口端依次连接第二热交换器的热端、蒸发器的冷端和吸收器的溶液进口；热网蒸汽换热器的热端出口连接蒸发器的低温热源端进口，蒸发器的低温热源端出口连接反应堆的气体进口；第一热交换器的溶液出口连接吸收器的溶液进口，吸收器的溶液出口连接第一热交换器的溶液进口。
进一步，吸收器的冷端进口连接有热网回水管道，吸收器的冷端出口连接有第二热交换器的冷端进口，第二热交换器的冷端出口连接热网供水管道。
进一步，第二热交换器的热端和蒸发器的冷端之间设置有流量阀。
进一步，吸收器的溶液出口和第一热交换器的溶液进口之间设置有加压泵。
进一步，吸收式热泵内的溶液为溴化锂溶液。
与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：
本实用新型通过充分利用核电机组蒸汽换热器出口蒸汽的热量进行供热，利用蒸汽换热器出口蒸汽同时作为吸收式热泵的高温热源和低温热源，降低蒸汽进入反应堆的温度，实现大温差供热，提高核电机组供热能力，提高热电比。
附图说明
图1为本实用新型的系统结构示意图。
其中：1-反应堆；2-蒸汽换热器；3-透平；4-凝汽器；5-给水蒸汽换热器；6-热网蒸汽换热器；7-第一热交换器；8-第二热交换器；9-蒸发器；10-吸收器；11-流量阀；12-加压泵。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步详细描述：
如图1所示，为本实用新型所述的大热电比的核电机组热电联产系统，包括反应堆1、蒸汽换热器2、透平3、凝汽器4、给水蒸汽换热器5、热网蒸汽换热器6、第一热交换器7、第二热交换器8、蒸发器9、吸收器10、流量阀11和加压泵12。
反应堆1的气体出口与蒸汽换热器2热端进口连接，蒸汽换热器2热端出口与吸收式热泵的高温热源端进口连接，吸收式热泵的高温热源端端出口连接热网蒸汽换热器6的热端进口，热网蒸汽换热器6的冷端连接有热网水，热网蒸汽换热器6的热端出口连接吸收式热泵的低温热源端进口，吸收式热泵的低温热源端出口连接反应堆1的气体进口。
蒸汽换热器2的冷端内设置有蒸汽，蒸汽换热器2的冷端出口连接有透平3进口，透平3的排汽出口连接有凝汽器4热端进口，凝汽器4热端出口与蒸汽换热器2的冷端进口连接。凝汽器4热端出口与蒸汽换热器2的冷端进口之间连接有给水蒸汽换热器5冷端，给水蒸汽换热器5热端进口连接有透平3的抽汽出口。
吸收式热泵包括第一热交换器7、第二热交换器8、蒸发器9和吸收器10；第一热交换器7的高温热源端进口与蒸汽换热器2热端出口连接，第一热交换器7的高温热源端出口连接热网蒸汽换热器6的热端进口，第一热交换器7制冷剂出口端依次连接第二热交换器8的热端、蒸发器9的冷端和吸收器10的溶液进口；热网蒸汽换热器6的热端出口连接蒸发器9的低温热源端进口，蒸发器9的低温热源端出口连接反应堆1的气体进口；第一热交换器7的溶液出口连接吸收器10的溶液进口，吸收器10的溶液出口连接第一热交换器7的溶液进口。吸收式热泵内的溶液为溴化锂溶液。
吸收器10的冷端进口连接有热网回水管道，吸收器10的冷端出口连接有第二热交换器8的冷端进口，第二热交换器8的冷端出口连接热网供水管道。
第二热交换器8的热端和蒸发器9的冷端之间设置有流量阀11。吸收器10的溶液出口和第一热交换器7的溶液进口之间设置有加压泵12。
从反应堆1出来的高温氦气进入蒸汽换热器2热端，对蒸汽换热器2冷端进行加热，蒸汽换热器2热端出口的蒸汽进入第一热交换器7的高温热源端，作为吸收式热泵的高温热源，高温热源端出口的氦气进入热网蒸汽换热器6，加热热网回水，热网蒸汽换热器6出口的氦气进入蒸发器9的低温热源端，作为吸收式热泵的低温热源，再回到反应堆1吸热。
从反应堆1出来的高温氦气进入蒸汽换热器2热端，对蒸汽换热器2冷端的蒸汽进行加热，产生高温蒸汽用于驱动透平3做功发电，透平3的排汽进入凝汽器4冷凝，然后进入给水蒸汽换热器5被透平3抽汽预热，然后再回到蒸汽换热器2被加热。
吸收式热泵内工作介质包括制取冷量的制冷剂和吸收、解吸制冷剂的吸收剂溶液，二者组成工质对，吸收剂溶液采用溴化锂溶液；利用蒸汽在第一热交换器7中加热由加压泵12从吸收器10输送来的具有一定浓度的稀溶液，并使稀溶液中的大部分低沸点制冷剂蒸发出来。制冷剂蒸汽进入第二热交换器8热端中，又被第二热交换器8冷端中的冷却介质冷凝成制冷剂液体，再经流量阀11降压到蒸发压力。制冷剂经节流进入蒸发器9冷端中，吸收被冷却系统中的热量，即蒸发器9低温热源端的热量，而激化成蒸发压力下的制冷剂蒸气。在第一热交换器7中经发生过程剩余的浓溶液经进入吸收器10溶液进口中，与从蒸发器9冷端出口出来的低压制冷剂蒸气相混合，并吸收低压制冷剂蒸气并恢复到原来的浓度。吸收过程往往是一个放热过程，故需在吸收器10中用冷却水来冷却混合溶液。在吸收器10中恢复了浓度的溶液又经溶液泵12升压后送入第一热交换器7中继续循环。
吸收器10的冷端通入热网回水，经过吸收器10溶液端的加热后，进入第二热交换器8的冷端，在第二热交换器8的冷端进一步被第二热交换器8热端加热后作为热网供水输出。
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本实用新型精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本实用新型的权利要求保护范围之内。
Claims (8)
1.一种大热电比的核电机组热电联产系统，其特征在于，包括反应堆（1）、蒸汽换热器（2）、吸收式热泵和热网蒸汽换热器（6）；
反应堆（1）的气体出口与蒸汽换热器（2）热端进口连接，蒸汽换热器（2）热端出口与吸收式热泵的高温热源端进口连接，吸收式热泵的高温热源端端出口连接热网蒸汽换热器（6）的热端进口，热网蒸汽换热器（6）的冷端连接有热网水，热网蒸汽换热器（6）的热端出口连接吸收式热泵的低温热源端进口，吸收式热泵的低温热源端出口连接反应堆（1）的气体进口。
2.根据权利要求1所述的大热电比的核电机组热电联产系统，其特征在于，蒸汽换热器（2）的冷端内设置有蒸汽，蒸汽换热器（2）的冷端出口连接有透平（3）进口，透平（3）的排汽出口连接有凝汽器（4）热端进口，凝汽器（4）热端出口与蒸汽换热器（2）的冷端进口连接。
3.根据权利要求2所述的大热电比的核电机组热电联产系统，其特征在于，凝汽器（4）热端出口与蒸汽换热器（2）的冷端进口之间连接有给水蒸汽换热器（5）冷端，给水蒸汽换热器（5）热端进口连接有透平（3）的抽汽出口。
4.根据权利要求1所述的大热电比的核电机组热电联产系统，其特征在于，吸收式热泵包括第一热交换器（7）、第二热交换器（8）、蒸发器（9）和吸收器（10）；第一热交换器（7）的高温热源端进口与蒸汽换热器（2）热端出口连接，第一热交换器（7）的高温热源端出口连接热网蒸汽换热器（6）的热端进口，第一热交换器（7）制冷剂出口端依次连接第二热交换器（8）的热端、蒸发器（9）的冷端和吸收器（10）的溶液进口；热网蒸汽换热器（6）的热端出口连接蒸发器（9）的低温热源端进口，蒸发器（9）的低温热源端出口连接反应堆（1）的气体进口；第一热交换器（7）的溶液出口连接吸收器（10）的溶液进口，吸收器（10）的溶液出口连接第一热交换器（7）的溶液进口。
5.根据权利要求4所述的大热电比的核电机组热电联产系统，其特征在于，吸收器（10）的冷端进口连接有热网回水管道，吸收器（10）的冷端出口连接有第二热交换器（8）的冷端进口，第二热交换器（8）的冷端出口连接热网供水管道。
6.根据权利要求4所述的大热电比的核电机组热电联产系统，其特征在于，第二热交换器（8）的热端和蒸发器（9）的冷端之间设置有流量阀（11）。
7.根据权利要求4所述的大热电比的核电机组热电联产系统，其特征在于，吸收器（10）的溶液出口和第一热交换器（7）的溶液进口之间设置有加压泵（12）。
8.根据权利要求4所述的大热电比的核电机组热电联产系统，其特征在于，吸收式热泵内的溶液为溴化锂溶液。
Priority Applications (1)
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| CN202123027904.8U CN216384330U (zh) | 2021-12-03 | 2021-12-03 | 一种大热电比的核电机组热电联产系统 |
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Country Status (1)
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2021
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