专利名称：核电厂蒸汽转换器系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及核电厂蒸汽转换器系统，尤其是一种能源利用率较高的蒸汽转换器系统。
背景技术：
节能减排是21世纪发展能源产业的重要课题，核电作为基干能源也必须在保证安全性的前提下尽力提高核能的利用率。国内在钢铁、石化、火电领域的蒸汽或其它流体的压力差能源回收利用方面进行了许多有益的探讨和尝试，如李扬等(采用小型工业汽轮机驱动旋转设备的节能改造，冶金动力，2003，No. I, 35-36)讨论了利用小型工业汽轮机回收中压蒸汽串入低压蒸汽的压力差的技术问题，郑志等(天然气压力能回收装置热力学分析，节能技术，2009，No. 5，396-399)对天然气压力能回收装置进行了热力学分析。但是，国内对如何回收利用核电厂蒸汽压力差能源问题仍未给予必要的关注。蒸汽转换器系统的功能是用PH9的除盐水作为水源，用主蒸汽作为加热介质，产生12bar. a、188°C的低压辅助蒸汽，并通过辅助蒸汽分配系统分配给整个核岛和常规岛的各个使用场所。孙琳等(CPR1000核电蒸汽转换器系统(STR)设计特点，电力与能源，2010，No. 33，778-779)对核电厂蒸汽转换器系统的组成及原理进行了较为详细的描述。请参阅图I所示的CPR1000核电厂蒸汽转换器系统流程示意图，来自除盐水系统或辅助蒸汽分配系统的给水经除氧器除氧后，由两台100%容量的给水泵20 (—运一备)送入疏水冷却器22中预热到153.6°C，再由疏水冷却器22输送至蒸汽转换器24的壳侧；来自主蒸汽系统的饱和蒸汽经过减压站，由66. 3bar. a降至21. 82bar. a后进入蒸汽转换器24的管侧，通过传热管将热量传至壳侧的给水，从而产生12bar. a、188°C的辅助蒸汽并输送至辅助蒸汽分配系统。但是，来自主蒸汽系统的饱和蒸汽进入蒸汽转换器24的管侧前，需经过减压站由66. 3bar. a降至21. 82bar. a,也就是说此过程中有44. 48bar的蒸汽压差被浪费了，存在着明显的节流损失；而另一方面，为了辅助蒸汽系统的运行，给水泵20需要消耗厂用电为蒸汽转换器24输送给水。有鉴于此，确有必要提供一种能源利用率更高的核电厂蒸汽转换器系统。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能源利用率较高的核电厂蒸汽转换器系统，以改善机组的经济性。为了实现上述发明目的，本发明提供了一种核电厂蒸汽转换器系统，其包括与主蒸汽系统连接的蒸汽转换器、与蒸汽转换器连接的疏水冷却器和与除氧器连接并为疏水冷却器供水的给水泵，蒸汽转换器通过主蒸汽管线与主蒸汽系统连接，主蒸汽管线上设有减压阀站，主蒸汽管线上还设置一与减压阀站并联的能量回收支路，能量回收支路上设置有能量回收设备，能量回收设备与给水泵连接并为其提供驱动。作为本发明核电厂蒸汽转换器系统的一种改进，所述能量回收设备为工业汽轮机或螺杆膨胀机。作为本发明核电厂蒸汽转换器系统的一种改进，所述能量回收设备前设置调节蒸汽流量的调节阀。作为本发明核电厂蒸汽转换器系统的一种改进，所述能量回收设备的排气口通过主蒸汽管线连接至蒸汽转换器，来自主蒸汽系统的饱和蒸汽经过能量回收设备做功后，其排气与减压阀站后的蒸汽汇合，再进入蒸汽转换器的管侧。作为本发明核电厂蒸汽转换器系统的一种改进，还包括一台与所述给水泵并联的备用给水泵，备用给水泵用电动机驱动。与现有技术相比，本发明核电厂蒸汽转换器系统利用能量回收设备以此段蒸汽压差为动力驱动给水泵，一方面，通过对蒸汽压力差的利用增加了蒸汽转换器系统主回路的热效率，另一方面，利用能量回收设备代替电动机驱动给水泵，从而节能了厂用电消耗。
下面结合附图和具体实施方式
，对本发明核电厂蒸汽转换器系统及其有益技术效果进行详细说明。图I为现有核电厂蒸汽转换器系统的流程示意图。图2为本发明核电厂蒸汽转换器系统的流程简图。
具体实施例方式请参阅图2，本发明核电厂蒸汽转换器系统包括与主蒸汽系统(图未示)连接的蒸汽转换器60、与蒸汽转换器60连接的疏水冷却器62、与除氧器63连接并为疏水冷却器62供水的给水泵64。蒸汽转换器60通过主蒸汽管线66与主蒸汽系统连接，主蒸汽管线66上设有减压阀站68。为了提高能源利用率，在主蒸汽管线66上还设置一与减压阀站68并联的能量回收支路660，能量回收支路660上设置一工业汽轮机70，工业汽轮机70的排气口通过主蒸汽管线66连接至蒸汽转换器60。来自主蒸汽系统的饱和蒸汽经过工业汽轮机70，做功后由66. 3bar. a降至21. 82bar. a,其排气与减压阀站68后的蒸汽汇合,再进入蒸汽转换器24的管侧。工业汽轮机70与给水泵64连接，其内蒸汽降压所做的功用于驱动给水泵64。工业汽轮机70前设置调节阀72，以调节工业汽轮机70的蒸汽流量，使之适应给水泵64的不同负荷要求。另外，为了保证异常工作条件下的给水，还可以设置一台用电动机驱动的备用给水泵(图未示)。
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在其他实施方式中，还可以采用其他类型的能量回收设备代替工业汽轮机70来回收能量并驱动给水泵74，如螺杆膨胀机等。与传统的给水泵驱动方式相比，本发明的核电厂蒸汽转换器系统在加热蒸汽减压阀站68的回路旁设置了一条并联的能量回收支路660，并在其中设置了蒸汽压力差回收设备以及调节阀72，利用回收的蒸汽压差为动力来驱动给水泵64，因此可在以下几方面改善机组的经济性第一、对原来通过减压阀站68的部分蒸汽进行热能回收，增加了主回路的热效率；第二、给水泵64不需要电动机驱动，节省了厂用电消耗；第三、工业汽轮机70前设置的调节阀72，可以很方便地实现给水泵64的调速运行，避免了对定速泵调节流量时的节流损失。 以大亚湾核电站1000丽机组为例，来自主蒸汽的流量为40960kg/h，能量回收支路660引入约160kg/h的蒸汽量送入工业汽轮机70进行做功，入口饱和蒸汽参数为66. 3bar. a，排汽压力为21. 82bar. a。工业汽轮机最大输出功率50kW，通过调节阀72调节输出功率驱动额定功率40kW的给水泵。也就是说，这样的蒸汽转换器系统可以节省约40kW的给水泵驱动耗电量，以年发电7000小时，电厂寿期40年计算，共可节约厂用电I. 12千万度。根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行适当的变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式
，对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明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，并不对本发明构成任何限制。
权利要求
1.一种核电厂蒸汽转换器系统，包括与主蒸汽系统连接的蒸汽转换器、与蒸汽转换器连接的疏水冷却器和与除氧器连接并为疏水冷却器供水的给水泵，蒸汽转换器通过主蒸汽管线与主蒸汽系统连接，主蒸汽管线上设有减压阀站，其特征在于所述主蒸汽管线上还设置一与减压阀站并联的能量回收支路，能量回收支路上设置有能量回收设备，能量回收设备与给水泵连接并为其提供驱动。
2.根据权利要求I所述的核电厂蒸汽转换器系统，其特征在于所述能量回收设备为工业汽轮机或螺杆膨胀机。
3.根据权利要求2所述的核电厂蒸汽转换器系统，其特征在于所述能量回收设备前设置调节蒸汽流量的调节阀。
4.根据权利要求I至3中任一项所述的核电厂蒸汽转换器系统，其特征在于所述能量回收设备的排气口通过主蒸汽管线连接至蒸汽转换器，来自主蒸汽系统的饱和蒸汽经过能量回收设备做功后，其排气与减压阀站后的蒸汽汇合，再进入蒸汽转换器的管侧。
5.根据权利要求I至3中任一项所述的核电厂蒸汽转换器系统，其特征在于还包括一台与所述给水泵并联的备用给水泵，备用给水泵用电动机驱动。
全文摘要
本发明公开了一种核电厂蒸汽转换器系统，其包括与主蒸汽系统连接的蒸汽转换器、与蒸汽转换器连接的疏水冷却器和与除氧器连接并为疏水冷却器供水的给水泵，蒸汽转换器通过主蒸汽管线与主蒸汽系统连接，主蒸汽管线上设有减压阀站，主蒸汽管线上还设置一与减压阀站并联的能量回收支路，能量回收支路上设置有能量回收设备，能量回收设备与给水泵连接并为其提供驱动。与现有技术相比，本发明核电厂蒸汽转换器系统利用能量回收设备以此段蒸汽压差为动力驱动给水泵，一方面，通过对蒸汽压力差的利用增加了蒸汽转换器系统主回路的热效率，另一方面，利用能量回收设备代替电动机驱动给水泵，节能了厂用电消耗。
文档编号F22B1/16GK102777875SQ20121026938
公开日2012年11月14日 申请日期2012年8月1日 优先权日2012年8月1日
发明者侯平利, 王学华, 胡友情 申请人:中国广东核电集团有限公司, 中广核工程有限公司