核电厂余热利用系统及核电厂余热利用方法技术方案

本发明专利技术公开了一种核电厂余热利用系统及核电厂余热利用方法，核电厂余热利用系统包括：与核电厂中的循环水系统连接的第一热泵；第二热泵，第二热泵与第一热泵连接形成一个中间循环回路，中间循环水从第二热泵输出并进入第一热泵，在第一热泵内与海水热交换后升温返回第二热泵内；以及汽水换热器，汽水换热器分别与第二热泵和采暖换热设备连接，形成一个供暖水循环回路；采暖换热设备输出的低温水进入第二热泵内并与中间循环水进行热交换，升温后进入汽水换热器，形成高温水返回采暖换热设备。本发明专利技术有效利用核电厂循环水所蕴含的余热，提升核电厂的能源综合率，实现核电厂余热利用及对外清洁供暖的目的，减少火电厂供暖所带来的环境污染问题。

【技术实现步骤摘要】
核电厂余热利用系统及核电厂余热利用方法
本专利技术涉及核电
，尤其涉及一种核电厂余热利用系统及核电厂余热利用方法。
技术介绍
我国已建成或正在规划建设的核电厂均为濒海电厂，循环冷却水系统均采用海水直流方案。核电厂反应堆热量通过蒸汽发生器产生主蒸汽，蒸汽在汽轮机中做功带动发电机，做功后的乏汽进入凝汽器冷却为凝结水，此部分的气化潜热通过循环水带至外海。结合图1，核电厂中热量的具体流程如下：反应堆产生热量，通过主泵驱动的一回路，将热量带到蒸汽发生器(简称SG)，蒸汽发生器将二回路给水加热为饱和蒸汽，蒸汽通过主汽阀进入汽轮机做功，汽轮机带动发电机产生电能。做完功的乏汽进入凝汽器，循泵驱动的循环水(海水)将乏汽凝结为水，其中凝汽器和循泵连接形成一个循环水系统，这样乏汽的潜热传递进循环水系统，由其带进外海。凝结水通过给水泵、加热器后进入蒸汽发生器，形成完整的汽水循环。对于一台1000MW级的核电机组，其排入外海的余热量达到1800MW左右，约占核电厂反应堆产生的热量60％以上。另外，此部分热量排入还对电厂周边环境产生不利影响。因此，现有核电厂中将气化潜热通过循环水带至外海，这既浪费了大量的电厂的余热，又对周边海水环境产生不利影响，有必要对核电厂的余热进行有效利用，提高核电厂的能源利用率。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于，提供一种提升核电厂的能源综合利用率的核电厂余热利用系统及核电厂余热利用方法。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种核电厂余热利用系统，包括：与核电厂中的循环水系统连接的第一热泵，所述第一热泵接收来自所述循环水系统中与乏汽进行热交换后升温的海水；第二热泵，所述第二热泵与所述第一热泵连接形成一个中间循环回路，中间循环水从所述第二热泵输出并进入所述第一热泵，在所述第一热泵内与海水热交换后升温返回所述第二热泵内；以及汽水换热器，所述汽水换热器分别与所述第二热泵和采暖换热设备连接，形成一个供暖水循环回路；采暖换热设备输出的低温水进入所述第二热泵内并与中间循环水进行热交换，升温后输出并进入所述汽水换热器，在所述汽水换热器内升温后形成高温水返回采暖换热设备。优选地，所述汽水换热器还与核电厂中的汽轮机连接，以汽轮机的部分蒸汽作为热源。优选地，所述第一热泵为电热泵。优选地，所述第二热泵为吸收式热泵。优选地，所述第二热泵还与核电厂中的汽轮机连接，以汽轮机的部分蒸汽作为热源。优选地，所述核电厂余热利用系统还包括增压泵；设置在所述循环水系统和第一热泵之间，提供动力将海水打入所述第一热泵。优选地，所述核电厂余热利用系统还包括板式换热器；所述板式换热器连接在所述第二热泵和采暖换热设备之间，对进入所述第二热泵的低温水进行预热。优选地，所述板式换热器还连接在所述中间循环回路的进出管路之间，用于所述中间循环回路中升温后的中间循环水通过，与进入该板式换热器内的低温水进行热交换，预热低温水。本专利技术还提供一种核电厂余热利用方法，包括以下步骤：S1、通过第一热泵提取与乏汽进行热交换后升温的海水的余热，该余热将在所述第一热泵和第二热泵之间循环流通的中间循环水升温；S2、将采暖换热设备输出的低温水送至所述第二热泵，在所述第二热泵内与升温后的中间循环水进行热交换；S3、将升温后的低温水送入汽水换热器，升温后形成高温水返回采暖换热设备。优选地，步骤S1中，所述第一热泵为电热泵；所述第二热泵为吸收式热泵，与核电厂的汽轮机连接，以汽轮机的部分蒸汽作为热源。优选地，步骤S3中，汽水换热器与核电厂的汽轮机连接，以汽轮机的部分蒸汽作为热源。优选地，步骤S2中，采暖换热设备输出的低温水先通过板式换热器预热后再进入所述第二热泵。本专利技术的有益效果：有效利用核电厂循环水所蕴含的余热，提升核电厂的能源综合率，实现核电厂余热利用及对外清洁供暖的目的，减少火电厂供暖所带来的环境污染问题。附图说明下面将结合附图及实施例对本专利技术作进一步说明，附图中：图1是现有核电厂中热量流程图；图2是本专利技术一实施例的核电厂余热利用系统的连接框图。具体实施方式为了对本专利技术的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本专利技术的具体实施方式。如图2所示，本专利技术一实施例的核电厂余热利用系统，包括第一热泵10、第二热泵20以及汽水换热器30。第一热泵10与核电厂中的循环水系统连接。核电厂中，反应堆产生热量，通过主泵驱动的一回路，将热量带到蒸汽发生器(SG)，蒸汽发生器将二回路给水加热为饱和蒸汽，蒸汽通过主汽阀进入汽轮机做功，汽轮机带动发电机产生电能。循环水系统为核电厂中热量流通过程中的一个系统，由凝汽器和循泵连接形成，乏汽通过凝汽器时与流通其内的海水进行热交换凝结为水，从而将乏汽潜热传递进循环水系统；凝结水通过给水泵、加热器后进入蒸汽发生器，形成完整的汽水循环。第一热泵10连接循环水系统后，接收来自循环水系统中与乏汽进行热交换后升温的海水，使升温后的海水可流动通过该第一热泵10。第一热泵10与第二热泵连接，使得第二热泵20与第一热泵10连接形成一个中间循环回路，中间循环水从第二热泵20输出并进入第一热泵10，在第一热泵10内与海水热交换后升温返回第二热泵20内。汽水换热器30分别与第二热泵20和采暖换热设备100连接，形成一个供暖水循环回路。采暖换热设备100输出的低温水进入第二热泵20内并与中间循环水进行热交换，升温后输出并进入汽水换热器30，在汽水换热器30内升温后形成高温水返回采暖换热设备100。本专利技术中，采暖换热设备100可以是核电厂内的供暖设备，实现将核电厂的乏汽潜热应用到自身的清洁供暖，提高能源综合利用率。采暖换热设备100还可以是核电厂外的供暖设备，利用长输供热技术将热水供给核电厂外的其他用户。其中，第一热泵10可以是电热泵，可以通过核电厂内厂用电为其供电。第二热泵20可以是电热泵，也可以是吸收式热泵。对于采用吸收式热泵的第二热泵20，其可以与核电厂中的汽轮机连接，利用汽轮机抽汽(如0.3MPa)，以汽轮机的部分蒸汽作为热源。汽水换热器30主要利用蒸汽与通过汽水换热器30的低温水进行热交换，实现对低温水的加热升温。对此，本专利技术中，汽水换热器30还与核电厂中的汽轮机连接，利用汽轮机抽汽(如0.3MPa)，以汽轮机的部分蒸汽作为热源。使用核电厂汽轮机抽汽作为热源，该蒸汽已在汽轮机中做功，可有效提高全厂热效率。具体地，第一热泵10内具有两个流道，分别为第一流道和第二流道。第一热泵10的第一流道的两端连接至循环水系统，从凝汽器输出的升温后的海水进入从第一流道的进口端进入其中，热交换后降温(如从9℃降至4℃)再从第一流道的出口端输出返回循环水系统中。第一热泵10的第二流道与第二热泵20连接。为使海上可以顺利进入第一热泵10，本专利技术的核电厂余热利用系统还包括增压泵40；增压泵40设置在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种核电厂余热利用系统，其特征在于，包括：/n与核电厂中的循环水系统连接的第一热泵，所述第一热泵接收来自所述循环水系统中与乏汽进行热交换后升温的海水；/n第二热泵，所述第二热泵与所述第一热泵连接形成一个中间循环回路，中间循环水从所述第二热泵输出并进入所述第一热泵，在所述第一热泵内与海水热交换后升温返回所述第二热泵内；以及/n汽水换热器，所述汽水换热器分别与所述第二热泵和采暖换热设备连接，形成一个供暖水循环回路；/n采暖换热设备输出的低温水进入所述第二热泵内并与中间循环水进行热交换，升温后输出并进入所述汽水换热器，在所述汽水换热器内升温后形成高温水返回采暖换热设备。/n

【技术特征摘要】
1.一种核电厂余热利用系统，其特征在于，包括：
与核电厂中的循环水系统连接的第一热泵，所述第一热泵接收来自所述循环水系统中与乏汽进行热交换后升温的海水；
第二热泵，所述第二热泵与所述第一热泵连接形成一个中间循环回路，中间循环水从所述第二热泵输出并进入所述第一热泵，在所述第一热泵内与海水热交换后升温返回所述第二热泵内；以及
汽水换热器，所述汽水换热器分别与所述第二热泵和采暖换热设备连接，形成一个供暖水循环回路；
采暖换热设备输出的低温水进入所述第二热泵内并与中间循环水进行热交换，升温后输出并进入所述汽水换热器，在所述汽水换热器内升温后形成高温水返回采暖换热设备。


2.根据权利要求1所述的核电厂余热利用系统，其特征在于，所述汽水换热器还与核电厂中的汽轮机连接，以汽轮机的部分蒸汽作为热源。


3.根据权利要求1所述的核电厂余热利用系统，其特征在于，所述第一热泵为电热泵。


4.根据权利要求1所述的核电厂余热利用系统，其特征在于，所述第二热泵为吸收式热泵。


5.根据权利要求4所述的核电厂余热利用系统，其特征在于，所述第二热泵还与核电厂中的汽轮机连接，以汽轮机的部分蒸汽作为热源。


6.根据权利要求1所述的核电厂余热利用系统，其特征在于，所述核电厂余热利用系统还包括增压泵；
设置在所述循环水系统和第一热泵之间，提供动力将海水打入所述第一热泵。


7.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：严庆云，
申请(专利权)人：中广核工程有限公司，深圳中广核工程设计有限公司，中国广核集团有限公司，中国广核电力股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44