一种钠冷快堆非核冲转的汽水回收系统的制作方法

本发明属于节能技术领域，涉及一种钠冷快堆非核冲转的汽水回收系统。

背景技术：

目前核电厂非核冲转试验主要有以下两种方案：(1)选用利用一回路主冷却剂泵和稳压器的电加热器的热量，加热产生蒸汽，进行非核冲转；(2)设置足够容量的调试锅炉，利用调试锅炉进行非核冲转。

对于大装机容量快堆，电加热器和钠冷却剂的蓄热一般难以满足冲转需求，利用辅助锅炉进行非核冲转时，按照原设计，除盐水由除盐水厂房生产，经辅助锅炉加热产生蒸汽，部分蒸汽用于汽轮机轴封供汽，余下蒸汽经主汽联箱，进入汽轮机旁路管线。蒸汽先对进入汽轮机之前的管路进行冲洗，待蒸汽品质合格后，利用汽轮机旁路管路调节汽轮机进汽压力，蒸汽进入汽轮机冲转，乏汽经过凝汽器冷凝为凝结水，不经过凝结水精处理系统，直接排入汽机房废液收集系统。

现有蒸汽冲转方案存在的缺点有：

除盐水的浪费：现有方案乏汽经过凝汽器冷凝为凝结水，不经过凝结水精处理系统，直接排入汽机房废液收集系统，造成了除盐水的浪费。

锅炉燃料的浪费：凝汽器凝结而成的凝结水比除盐水厂房生产的除盐水拥有更高的温度，将凝结水直接排放也会造成高焓冷却剂的浪费，进而增加辅助锅炉燃料的浪费，增加非核冲转试验的成本。

除盐水生产系统的压力大：原试验方案需要除盐水生产系统时刻运转，为非核冲转试验提供大量除盐水。如果除盐水生产系统无法持续提供足量除盐水，非核冲转试验只能被迫停止。

非核冲转试验抗扰动性差：此方案对除盐水系统出力要求高，对辅助锅炉燃料供应稳定性要求高。如有外界扰动影响了试验稳定性，试验会被迫中止。

高焓冷却剂直接排出对现场的影响：高焓凝结水对设备和人员的影响较大，也增加了隔离流程和隔离措施。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种钠冷快堆非核冲转的汽水回收系统，该系统能够避免凝汽器输出的凝结水直接排入汽机房废液收集系统中。

为达到上述目的，本发明所述的钠冷快堆非核冲转的汽水回收系统包括除盐水厂房、辅助锅炉、辅汽联箱、直流蒸汽发生器、汽轮机、凝汽器、凝结水泵、凝结水精处理系统及汽机房废液收集系统；

直流蒸汽发生器的出口与凝汽器的入口及汽轮机的入口相连通，汽轮机的排汽口与凝汽器的入口相连通，除盐水厂房的出口与凝汽器的入口及辅助锅炉的入口相连通，凝汽器的出口经凝结水泵与凝结水精处理系统的入口及汽机房废液收集系统的入口相连通，凝结水精处理系统的出口与汽机房废液收集系统的入口及辅助锅炉的入口相连通，辅助锅炉的出口与辅汽联箱的入口相连通，辅汽联箱的出口与汽轮机的入口相连通。

除盐水厂房的出口与辅助锅炉的入口相连通，除盐水厂房的出口与凝汽器的入口相连通，凝结水精处理系统的出口经第一管线与辅助锅炉的入口相连通。

辅助锅炉的出口经第二管线与辅汽联箱的入口相连通。

辅汽联箱的出口经第三管线与汽轮机的入口相连通。

直流蒸汽发生器的出口经第四管线与凝汽器的入口相连通。

汽轮机的排汽口经第五管线与凝汽器的入口相连通。

凝汽器的出口经第六管线与凝结水泵的入口相连通。

凝结水泵的出口经第七管线与凝结水精处理系统的入口相连通，凝结水泵的出口经第八管线与汽机房废液收集系统的入口相连通。

除盐水厂房的出口经第九管线与辅助锅炉的入口相连通，除盐水厂房的出口经第十管线与凝汽器的入口相连通。

第九管线上设置有第一截止阀及第一逆止阀，第一管线上设置有第二截止阀及第二逆止阀。

本发明具有以下有益效果：

本发明所述的钠冷快堆非核冲转的汽水回收系统在具体操作时，通过增设第一管线，其中，在凝结水精处理系统与汽机房废液收集系统之间的管线与第一管线的一端相连通，第一管线的另一端与除盐水厂房与辅助锅炉之间的管线相连通，同时在第一管线上增设第二截止阀及第二逆止阀，在工作时，将凝汽器输出的凝结水经凝结水精处理系统处理后重新导入辅助锅炉中，以减少除盐水的浪费，同时降低辅助锅炉燃料的成本，另外，当辅助锅炉需要补水时，可以通过凝汽器输出的凝结水进行补水，因此不需要除盐水生产系统持续提供大量除盐水，使得非核冲转试验下对除盐水生产系统的除盐水供应要求大大降低，增强非核冲转试验的抗扰动性能，同时全部回收凝汽器排出的高焓凝结水，无需考虑高焓凝结水对设备及人员的影响，减少不必要的隔离流程及隔离措施。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

其中，1为除盐水厂房、2为辅助锅炉、3为辅汽联箱、4为直流蒸汽发生器、5为汽轮机、6为凝汽器、7为凝结水泵、8为凝结水精处理系统、9为汽机房废液收集系统。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，不是全部的实施例，而并非要限制本发明公开的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要的混淆本发明公开的概念。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

在附图中示出了根据本发明公开实施例的结构示意图。这些图并非是按比例绘制的，其中为了清楚表达的目的，放大了某些细节，并且可能省略了某些细节。图中所示出的各种区域、层的形状及它们之间的相对大小、位置关系仅是示例性的，实际中可能由于制造公差或技术限制而有所偏差，并且本领域技术人员根据实际所需可以另外设计具有不同形状、大小、相对位置的区域/层。

参考图1，本发明所述的钠冷快堆非核冲转的汽水回收系统包括除盐水厂房1、辅助锅炉2、辅汽联箱3、直流蒸汽发生器4、汽轮机5、凝汽器6、凝结水泵7、凝结水精处理系统8及汽机房废液收集系统9；

直流蒸汽发生器4的出口与凝汽器6的入口及汽轮机5的入口相连通，汽轮机5的排汽口经第五管线与凝汽器6的入口相连通，除盐水厂房1的出口与凝汽器6的入口及辅助锅炉2的入口相连通，凝汽器6的出口经凝结水泵7与凝结水精处理系统8的入口及汽机房废液收集系统9的入口相连通，凝结水精处理系统8的出口与汽机房废液收集系统9的入口及辅助锅炉2的入口相连通，辅助锅炉2的出口经第二管线与辅汽联箱3的入口相连通，辅汽联箱3的出口经第三管线与汽轮机5的入口相连通。

除盐水厂房1的出口经第九管线与辅助锅炉2的入口相连通，除盐水厂房1的出口经第十管线与凝汽器6的入口相连通，第九管线上设置有第一截止阀及第一逆止阀，凝结水精处理系统8的出口经第一管线与辅助锅炉2的入口相连通，第一管线上设置有第二截止阀及第二逆止阀。

直流蒸汽发生器4的出口经第四管线与凝汽器6的入口相连通，凝汽器6的出口经第六管线与凝结水泵7的入口相连通，凝结水泵7的出口经第七管线与凝结水精处理系统8的入口相连通，凝结水泵7的出口经第八管线与汽机房废液收集系统9的入口相连通。

本发明的工作过程为：

第一阶段(冲洗阶段)

品质合格的除盐水通过第九管线进入辅助锅炉2中，辅助锅炉2利用产生的蒸汽对第九管线、第二管线、第三管线及第四管线进行冲洗，此时蒸汽不进入汽轮机5，经过第四管线进入凝汽器6，凝汽器6将蒸汽凝结为凝结水，再通过凝结水泵7进入到凝结水精处理系统8中进行处理，以产生品质合格的凝结水，然后经第一管线进入辅助锅炉2中，汽轮机主蒸汽管路蒸汽取样合格时，冲洗结束，此阶段约持续约8-12小时。

第二阶段(蒸汽参数提升阶段)

当蒸汽品质合格后，通过调节汽轮机的旁路阀，以提升冲转蒸汽参数，直至温度压力达到冲转参数，此阶段持续约0.5-1.5小时。

第三阶段(冲转升转速阶段)

此阶段持续约1-2小时，具体过程为：1)启动阶段(0-500rpm)：开启高压主汽阀及调节阀，按100rpm/min的升速率提升至500rpm，在500rpm转速平台对蒸汽回路进行全面检查，无振动及泄露发生；2)暖机阶段(500-1400rpm)：按照100rpm/min的升速率升速至1400rpm，并暖机30min；3)高速暖机阶段(1400-2000rpm)：按照100rpm/min的升速率升至2000rpm，检查蒸汽回路无振荡，并启动高速暖机；4)额定转速运行阶段(2000-3000rpm)：按照100rpm/min的升速率升至3000rpm，维持时间一般不少于2小时。

第四阶段(冲转转速维持阶段)

汽轮机5的转速升至3000rpm，保持转速进行冲转试验，根据实际后续试验要求，此阶段持续约2-4小时。

以一次钠冷快堆汽轮机非核冲转试验过程为例：在冲洗阶段，除盐水厂房1生产制造除盐水，品质合格的除盐水经过第九管线进入辅助锅炉2中。辅助锅炉2将除盐水加热至冲转额定参数，通过第二管线进入辅汽联箱3。辅汽联箱3内的蒸汽分为两路，其中一路作为轴封蒸汽，另一路经第三管线及第四管线进入到凝汽器6中，通过凝汽器6将蒸汽凝结为凝结水，然后通过第五管线及凝结水泵7进入到凝结水精处理系统8中，再经过凝结水精处理系统8处理后经第一管线进入到辅助锅炉2中，待循环稳定后，除盐水厂房1无需再向辅助锅炉2供应除盐水，只需通过第十管线向凝汽器6供应少量凝汽器正常补水，此阶段约持续约8-12小时。

当第四管线中的蒸汽品质合格后，则将蒸汽引入汽轮机5中，汽轮机5的排汽则经凝结水泵7升压后进入到凝结水精处理系统8中，最后经第一管线返回至辅助锅炉2中，此阶段约持续约0.5-1.5小时。

当蒸汽温度及压力达到冲转要求时，逐步提升汽轮机5的转速至3000rpm，保持转速进行冲转试验，汽水循环路径保持不变，此阶段持续约2-4小时。

本发明具有以下优点：

1)燃油费用成本节省

使用辅助锅炉2进行非核冲转，辅助锅炉2需要将20℃的除盐水加热为出口蒸汽参数压力为2.1mpa、温度为280℃的蒸汽。在对管线进行优化后，蒸汽经凝汽器6凝结成凝结水，再经过凝结水精处理系统8进入辅助锅炉2进行加热时，只需将20℃的除盐水加热到40℃所需要燃油量。以95％额定出力(109t/h)产生蒸汽到汽轮机非核冲转试验结束，每次试验持续15.5h计算，每次非核冲转试验可节省燃油3.395t，按市场平均燃油价格(3000元/t)计算，每次非核冲转试验可节省成本10185元。

2)除盐水费用成本节省

现有技术在全试验阶段不做除盐水回收，造成较大的资源及成本浪费，通过优化试验汽水回路，在15.5h试验时间内系统回收的除盐水量(109t/h)，即为优化后非核冲转试验方案节约的除盐水量。

参照其余电厂，综合原材料费，固定资产折旧费，人工费，备品备件费，仪表维护费，排水费等费用，将除盐水成本定位30元/吨，即单次冲转节约除盐水成本为50685元。

3)支管和阀门成本增加

根据相似工程经验估算，管道和阀门成本及施工费共约20000元，同时考虑到钠冷快堆寿期内的停堆换料和停堆检修次数，按进行非核冲转试验30次计算，共可节约成本约180万元。