CN216897898U - 核电厂设备冷却水系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种核电厂设备冷却水系统，其包括：通过管路依次连接的冷却泵、热交换器，以及一个或多个用户，其中，热交换器和一个或多个用户之间的管路上设有半导体制冷器。相对于现有技术，本实用新型核电厂设备冷却水系统中，热交换器和一个或多个用户之间的管路上设有半导体制冷器，半导体制冷器可通过加热提高设备冷却水温度，可通过冷却降低设备冷却水温度，因此，可精准调节供给用户的设备冷却水温度，满足不同用户的不同温度要求，保证设备冷却水泵运行在允许的工况范围内，减少偏离运行工况范围时造成的压力脉动和振动现象，有助于延长设备冷却水泵的运行寿命。

Description

核电厂设备冷却水系统

技术领域

本实用新型属于核电技术领域，更具体地说，本实用新型涉及一种核电厂设备冷却水系统。

背景技术

在陆上核电站中，由设备冷却水系统(RRI)和重要厂用水系统(SEC)组成的冷链系统可带出反应堆堆芯热量、显热和设备产生的热量，保证核电站的安全运行，其中，设备冷却水系统可直接冷却各类用户设备，重要厂用水系统通过冷却RRI/SEC热交换器将各类用户的热量带至最终热阱--大海。

但是，冷链系统含有两个独立的安全系列，当冬季海水温度降低时，导致进入RRI/SEC热交换器的海水温度过低，RRI系统供水温度低于允许范围。RRI供水温度过低将影响其供水用户的正常运行，甚至导致RRI系统用户管路硼结晶以及压力容器脆性断裂。

相关技术揭示了一种通过旁流RRI/SEC热交换器来调节RRI供水温度的方案，在RRI/SEC热交换器SEC侧设置旁路管线，通过调节流入RRI/SEC热交换器与旁路的海水流量，从而在冬季海水温度较低时提高设备冷却水系统的供水温度：夏季运行时，旁流管线关闭，重要厂用水系统通过SEC泵取用吸水前池中的海水，并经由贝类捕集器过滤后全部流入RRI/SEC热交换器中，带走RRI中的热负荷，最后排至溢流井；当冬季运行时，打开旁流管线，通过调节旁流管线及RRI/SEC热交换器前的调节阀，控制进入热交换器的海水流量，从而调节RRI侧的供水温度。

相关技术还揭示了一种通过回流RRI/SEC热交换器出口热海水来调节RRI供水温度的方案，设置连接RRI/SEC热交换器及系统取水口的回流管线，将热交换器出口的热海水引回至系统取水口与冷海水混合，在冬季时调节海水温度，从而提高设备冷却水系统的供水温度：夏季运行时，回流管线的蝶阀及热交换器出口的调节阀均关闭，热交换器出口的蝶阀打开，重要厂用水系统通过SEC泵取用吸水前池中的海水，并经由贝类捕集器过滤后全部流入RRI/SEC热交换器中，带走RRI中的热负荷，最后排至溢流井；冬季运行时，打开回流管线上的蝶阀，通过热交换器出口处的调节阀进行调节，热交换器出口的热海水经回流管线与系统入口处的冷海水以合适比例混合，提高海水温度，从而控制热交换器RRI侧供水温度。

但是，相关技术的核电厂设备冷却水系统无法满足用户的不同温度要求。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：克服现有技术中的至少一个缺陷，提供一种可满足用户的不同温度要求的核电厂设备冷却水系统。

为了实现上述发明目的，本实用新型提供了一种核电厂设备冷却水系统，其包括：通过管路依次连接的冷却泵、热交换器，以及一个或多个用户，其中，所述热交换器和所述一个或多个用户之间的管路上设有半导体制冷器。

根据本实用新型核电厂设备冷却水系统的一个实施方式，所述冷却泵冗余设置。

根据本实用新型核电厂设备冷却水系统的一个实施方式，所述热交换器冗余设置。

根据本实用新型核电厂设备冷却水系统的一个实施方式，所述半导体制冷器设有散热装置，所述散热装置用于带走所述半导体制冷器制冷时产生的热量。

根据本实用新型核电厂设备冷却水系统的一个实施方式，所述散热装置为风冷装置。

根据本实用新型核电厂设备冷却水系统的一个实施方式，所述散热装置为水冷旁路，所述设备冷却水通过所述水冷旁路流经所述半导体制冷器，并带走所述半导体制冷器制冷时产生的热量至所述一个或多个用户的下游。

根据本实用新型核电厂设备冷却水系统的一个实施方式，所述水冷旁路上设有位于所述半导体制冷器的上游或下游的阀门。

根据本实用新型核电厂设备冷却水系统的一个实施方式，所述半导体制冷器与所述一个或多个用户之间的管路上设有温度计。

相对于现有技术，本实用新型核电厂设备冷却水系统中，热交换器和用户之间的管路上设有半导体制冷器，半导体制冷器可通过加热提高设备冷却水温度，可通过冷却降低设备冷却水温度，因此，可精准调节供给用户的设备冷却水温度，满足不同用户的不同温度要求，保证设备冷却水泵运行在允许的工况范围内，减少偏离运行工况范围时造成的压力脉动和振动现象，有助于延长设备冷却水泵的运行寿命。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式，对本实用新型核电厂设备冷却水系统及其技术效果进行详细说明，其中：

图1为本实用新型核电厂设备冷却水系统第一实施方式的示意图。

图2为本实用新型核电厂设备冷却水系统第二实施方式的示意图。

其中：

10--冷却泵；20--热交换器；30--用户；40--半导体制冷器；50--冷却旁路；500--阀门。

具体实施方式

为了使本实用新型的发明目的、技术方案及其技术效果更加清晰，以下结合附图和具体实施方式，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解的是，本说明书中描述的具体实施方式仅仅是为了解释本实用新型，并非为了限定本实用新型。

请参照图1所示，本实用新型核电厂设备冷却水系统的第一实施方式包括：通过管路依次连接的冷却泵10、热交换器20，以及一个或多个用户30，其中，热交换器20和一个或多个用户30之间的管路上设有半导体制冷器40。在本实施例中，冷却泵10可具体为RRI泵，热交换器20可具体为RRI/SEC热交换器。在图1所示的实施方式中，为了确保核电厂设备冷却水系统的安全运行，冷却泵10、热交换器20均为冗余设置。半导体制冷器40设置在用户30的上游，用于冷却或加热进入用户30的设备冷却水，精准调节供给用户30的设备冷却水温度。

半导体制冷器40对应设有散热装置，散热装置用于带走半导体制冷器40在制冷过程中产生的热量至一个或多个用户30的下游。散热装置可以是风冷装置，也可以是水冷散热装置，优选水冷散热装置。例如，在图1所示的第一实施方式中，散热装置为水冷旁路50，水冷旁路50的一端连接至半导体制冷器40上游的管路上，水冷旁路50的另一端连接至用户30下游的管路上。水冷旁路50在半导体制冷器40的上游或下游设有阀门500，通过控制阀门500，设备冷却水通过水冷旁路50流经半导体制冷器40，并带走半导体制冷器40制冷时产生的热量。

半导体制冷器40与用户30(例如邻近用户30的上游位置处)之间的管路上设有温度计(未图示)，可实时测量供给用户30的设备冷却水温度，控制半导体制冷器40调温。

当温度计测得供给用户30的设备冷却水温度过高时，可通过安装在用户30上游的半导体制冷器40冷却设备冷却水。此时，向半导体制冷器40通电，半导体制冷器40通电后可冷却供给用户30的设备冷却水，降低供水温度。在此过程中，阀门500开启，设备冷却水流入水冷旁路50，水冷旁路50在流经半导体制冷器40时带走半导体制冷器40产生的热量，产生的热量通过水冷旁路50带至用户30下游。

当温度计测得供给用户30的设备冷却水温度过低时，可通过安装在用户30上游的半导体制冷器40加热设备冷却水。此时，向半导体制冷器40反向通电，半导体制冷器40反向通电后产生热量，加热供给用户30的设备冷却水，提高供水温度。在半导体制冷器40反向通电过程中，阀门500关闭，设备冷却水并不流入水冷旁路50。

在图1所示的本实用新型的第一实施方式中，只有一个用户30(图1所示用户1)的温度要求不同于其他用户的温度要求，此时，仅仅在用户1所在的支路上按照前述方式设置半导体制冷器40和水冷旁路50，以满足用户1的温度要求。

可以理解的是，本实用新型也可以具有其他的实现方式。请参照图2所示，为本实用新型的第二实施方式，其适用于多个用户30的温度要求基本相同的情形。在图2所示的实施方式中，用户1和用户2的温度要求基本相同(不同于其他用户的温度要求)，此时，用户1和用户2并联设置，在用户1和用户2所在的支路上按照前述方式设置半导体制冷器40和水冷旁路50，以满足用户1和用户2的温度要求。

需要说明的是，本实用新型核电厂设备冷却水系统与现有核电厂设备冷却水系统的主要区别在于：半导体制冷器和对应水冷旁路50的设置，其他结构与现有核电厂设备冷却水系统基本相同。例如，可以根据需要设置波动水箱、依据用户需求区分设置公共用户列、专用用户列等(为了清晰起见本说明书中没有详细描述)，通过半导体制冷器调节供给用户1(图中标记30)的设备冷却水温度，不影响其他用户(如图1中的用户2)的正常运行。

结合以上对本实用新型实施方式的详细描述可以看出，相对于现有技术，本实用新型核电厂设备冷却水系统具有以下优点：

首先，本实用新型核电厂设备冷却水系统中，热交换器20和用户30之间的管路上设有半导体制冷器40，半导体制冷器40可通过加热提高设备冷却水温度，可通过冷却降低设备冷却水温度，因此，可精准调节供给用户30的设备冷却水温度，满足不同用户的不同温度要求，保证设备冷却水泵运行在允许的工况范围内，减少偏离运行工况范围时造成的压力脉动和振动现象，有助于延长设备冷却水泵的运行寿命；此外，半导体制冷器热惯性小，制冷和制热速度快，通过调节电压可控制调节制冷、制热效果，调温范围广，可精准调温。

其次，不同于现有核电厂设备冷却水系统整体调节所有用户温度，调节过程产生的瞬态变化会影响所有用户，本实用新型核电厂设备冷却水系统可针对特定用户进行调节，降低对其他用户的影响。

根据上述原理，本实用新型还可以对上述实施方式进行适当的变更和修改。因此，本实用新型并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本实用新型的一些修改和变更也应当落入本实用新型的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本实用新型构成任何限制。

Claims (8)

1.一种核电厂设备冷却水系统，其特征在于，所述核电厂设备冷却水系统包括：通过管路依次连接的冷却泵、热交换器，以及一个或多个用户，其中，所述热交换器和所述一个或多个用户之间的管路上设有半导体制冷器。

2.根据权利要求1所述的核电厂设备冷却水系统，其特征在于，所述冷却泵冗余设置。

3.根据权利要求1所述的核电厂设备冷却水系统，其特征在于，所述热交换器冗余设置。

4.根据权利要求1所述的核电厂设备冷却水系统，其特征在于，所述半导体制冷器设有散热装置，所述散热装置用于带走所述半导体制冷器制冷时产生的热量。

5.根据权利要求4所述的核电厂设备冷却水系统，其特征在于，所述散热装置为风冷装置。

6.根据权利要求4所述的核电厂设备冷却水系统，其特征在于，所述散热装置为水冷旁路，所述设备冷却水通过所述水冷旁路流经所述半导体制冷器，并带走所述半导体制冷器制冷时产生的热量至所述一个或多个用户的下游。

7.根据权利要求6所述的核电厂设备冷却水系统，其特征在于，所述水冷旁路上设有位于所述半导体制冷器的上游或下游的阀门。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的核电厂设备冷却水系统，其特征在于，所述半导体制冷器与所述一个或多个用户之间的管路上设有温度计。

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