深井低温核能供热堆安全换热系统技术方案

本发明专利技术公开了一种深井低温核能供热堆安全换热系统，包括深水池，池底设有堆芯，由深水池、主热交换器、第一驱动泵构成第一回路循环系统，主热交换器用于与深水池内的水进行换热；由主热交换器、中间热交换器和第二驱动泵构成的第二回路循环系统，中间热交换器用于与主热交换器中的换热介质进行换热；由中间热交换器、第三驱动泵和供热网络构成的第三回路循环系统；工作时，第二回路循环系统中的水压大于第一回路循环系统的水压且小于第三回路循环系统的水压；一缓冲水罐通过压力阀连接在第二回路循环系统的管道上，缓冲水罐内设有液位计，液位计的输出端连接有控制器，控制器的输出端连接有报警器。该系统可防止核泄漏，安全可靠。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及核能供热领域，特别是一种深井低温核能供热堆安全换热系统。
技术介绍
核能供热是以核裂变产生的能量为热源的城市集中供热方式。它是解决城市能源供应，减轻运输压力和消除烧煤造成的环境污染的一种新途径。现有的深井低温核能供热系统，包括一个深水池，池底部设置有核反应堆芯，堆芯作为供热系统的热源对深水池的内的池水进行加热。池水加热后，与换热器进行换热，最后进入城市供热网络。但是，由于管道本身工作稳定性的原因，常会发生泄漏。与普通的供热管道不同，核能供热管道一旦泄漏，会伴随核泄漏发生。例如，若果换热器管道开裂，深水池内的放射性池水就会流入换热器，进而流入到城市供水系统或暖网中，对人身安全造成了较大的危害。有鉴于此，特提出本专利技术。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种深井低温核能供热堆安全换热系统，能够防止核泄漏。为了实现上述目的，本专利技术提供的一种深井低温核能供热堆安全换热系统，包括深水池，池底设有堆芯，、还包括由深水池、主热交换器、第一驱动栗构成的第一回路循环系统，所述主热交换器用于与深水池内的水进行换热；由主热交换器、中间热交换器和第二驱动栗构成的第二回路循环系统，所述中间热交换器用于与主热交换器中的换热介质进行换热；由中间热交换器、第三驱动栗和供热网络构成的第三回路循环系统；工作时，第二回路循环系统中的水压大于第一回路循环系统的水压且小于第三回路循环系统的水压；一缓冲水罐通过压力阀连接在第二回路循环系统的管道上，缓冲水罐内设有液位计，液位计的输出端连接有控制器，控制器的输出端连接有报警器。优选地，还包设置在第二回路循环系统管道内的控制阀，控制器的输出端与控制阀连接。优选地，所述第一驱动栗、第二驱动栗和第三驱动栗均为变频栗，工作时，通过变频使得第二回路循环系统中的水压大于第一回路循环系统的水压且小于第三回路循环系统的水压。优选地，还包括溢水收集罐，所述缓冲水罐顶部或侧壁上部设有出水口，并通过管道与所述溢水收集罐连通。优选地，所述溢水收集罐内壁设有保温层，在溢水收集罐内部设有核辐射检测仪，溢水收集罐的出水口通过阀门连接至中间热交换器的供水口。优选地，所述深水池的深度为10-40m。本专利技术提供的一种深井低温核能供热堆安全换热系统，包括三个回路循环系统，工作时，第二回路中管道的水压大于第一回路且小于第三回路，这样，当主热交换器管道开裂，由于第二回路中的水压大于第一回路，使得水只会向第一回路中流动，防止第一回路中的辐射水向第二回路泄漏。与此同时，由于第二回路中水压发生变化，压力阀打开，缓冲水罐液位下降，液位仪检测到液位下降后向控制器发出信号启动报警器，提示工作人员抢修。基于类似的原理，第三回路发生泄漏后，水流入第二回路，使得第二回路中水压增大，压力阀感应到水压变化后打开，缓冲水罐液位上升，经液位仪检测后向控制器发出信号启动报警器，提示工作人员抢修。【附图说明】图1为本专利技术所提供的深井低温核能供热堆安全换热系统的结构示意图；图2为本专利技术所提供的深井低温核能供热堆安全换热系统的控制部分的结构示意图；图中:1.深水池2.主热交换器3.第一驱动栗4.堆芯5.中间热交换器6.二驱动栗7.第三驱动栗8.缓冲水罐9.压力阀10.液位计11.控制器12.报警器13.控制阀14.溢水收集罐15.核辐射检测仪【具体实施方式】为了使本
的人员更好地理解本专利技术方案，下面结合附图和【具体实施方式】对本专利技术作进一步的详细说明。请参考图1、2，本专利技术提供的一种深井低温核能供热堆安全换热系统，包括三套回路循环系统，第一回路循环系统中包括深水池1、主热交换器2和第一驱动栗3。其中深水池1深度为10-40m，池底设置有核反应堆的堆芯4，作为整个供热系统的热源。工作时向深水池内蓄水，通过堆芯4加热升温，然后使得主热交换器2与深水池1内的水进行换热。第二回路循环系统由主热交换器2、中间热交换器5和第二驱动栗6构成，中间热交换器5用于与主热交换器2中的换热介质进行二次换热。第三回路循环系统则由中间热交换器5、第三驱动栗7和供热网络(图中未标出)组成，中间热交换器5经过换热后，将热量传输到供热网络，实现城市供热。在第二回路循环系统的管道上，还外接有一个缓冲水罐8，缓冲水罐8通过压力阀9与管道连接。由于压力阀9本身具有压力传感器、控制单元及执行机构，当检测到第二回路循环系统中的水压变化超过一阈值时，会自动打开，使得第二回路循环系统与缓冲水罐8连通。缓冲水罐8内设有液位计10，液位计10的输出端连接有控制器11，控制器11的输出端连接有报警器12。第一驱动栗3、第二驱动栗6和第三驱动栗7可采用变频栗，工作时，可以通过调节各驱动栗的工作频率，实现恒压供水，并使得第二回路循环中的水压大于第一回路循环系统的水压且小于第三回路循环系统的水压。具体来说，即主热交换器2内的压力大于深水池1内的压力，中间热交换器5内的压力大于主热交换器2内的压力。这样，当第一回路循环系统中的主热交换器2发生开裂，循环系统中的水只会从第二回路系统流向第一回路循环系统，防止深水池1内的辐射水外泄，同时，压力阀9打开，使得第二回路循环系统管道与缓冲水罐8连通当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
深井低温核能供热堆安全换热系统，包括深水池，池底设有堆芯，其特征在于，还包括由深水池、主热交换器、第一驱动泵构成的第一回路循环系统，所述主热交换器用于与深水池内的水进行换热；由主热交换器、中间热交换器和第二驱动泵构成的第二回路循环系统，所述中间热交换器用于与主热交换器中的换热介质进行换热；由中间热交换器、第三驱动泵和供热网络构成的第三回路循环系统；工作时，第二回路循环系统中的水压大于第一回路循环系统的水压且小于第三回路循环系统的水压；一缓冲水罐通过压力阀连接在第二回路循环系统的管道上，缓冲水罐内设有液位计，液位计的输出端连接有控制器，控制器的输出端连接有报警器。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：徐刚，田力，
申请(专利权)人：徐刚，田力，
类型：发明
国别省市：北京;11