核电站加速余热排出系统的制作方法

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站加速余热排出系统。

背景技术：

在核电站换料停堆阶段，余热排出系统将一回路冷却剂的热量通过设备冷却水系统和厂用水系统导出到热阱--大海(或大气)。在余热排出的后期阶段，由于一回路冷却剂与热阱的温度差越来越小，热量导出速率非常小，冷却速率非常缓慢，甚至无法达到要求的停堆换料温度，严重影响了停堆的进程。

请参阅图1所示，现有核电站余热排出系统包括：余热排出系统换热器10、设备冷却水系统换热器14、设备冷却水系统泵12、设备冷却水系统的其他用户的换热器16连接形成的闭合回路，以及余热排出系统泵18和膨胀箱20，其中，余热排出系统泵18出口与余热排出系统换热器10热侧入口连接，膨胀箱20位于设备冷却水系统泵12入口管线上。

余热排出过程如下：余热排出系统泵18从余排系统抽吸一回路冷却剂，经余热排出系统换热器10换热后，将热量传递给设备冷却水，设备冷却水将热量通过设备冷却水系统换热器14传递给厂用水系统，厂用水将热量导入热阱--大海(或大气)。

但是，图1所示的核电站余热排出系统存在以下缺点：在停堆后期，由于余排系统中一回路冷却剂与热阱的温度差越来越小，冷却速率非常缓慢，影响停堆的进程。仅依靠增加换热器容量难以达到提高输热速率的目的。

有鉴于此，确有必要提供一种加速降温、不受制于热阱温度的具有普适性的核电站加速余热排出系统。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于：克服现有技术的不足，提供一种可加速降温、不受制于热阱温度的核电站加速余热排出系统。

为了实现上述发明目的，本实用新型提供了一种核电站加速余热排出系统，其包括余热排出系统换热器、设备冷却水系统泵、设备冷却水系统换热器、设备冷却水系统的其他用户的换热器和设备冷却水系统泵入口管线上的膨胀箱连接形成的回路，以及连接在余热排出系统换热器热侧入口的余热排出系统泵及其余排系统，其中，余热排出系统换热器与设备冷却水系统换热器之间设有再冷换热系统。

作为本实用新型核电站加速余热排出系统的一种改进，所述再冷换热系统包括再冷换热器、冷冻水泵和风冷冷水机组，所述冷冻水泵入口与再冷换热器的冷侧出口连接，出口与风冷冷水机组连接，所述风冷冷水机组与再冷换热器的冷侧入口连接。

作为本实用新型核电站加速余热排出系统的一种改进，所述冷冻水泵入口管线上设有用于稳定系统压力的膨胀箱。

作为本实用新型核电站加速余热排出系统的一种改进，所述膨胀箱采用气体加压。

作为本实用新型核电站加速余热排出系统的一种改进，所述再冷换热器两侧分别设有第一隔离阀和第二隔离阀、第三隔离阀和第四隔离阀。

作为本实用新型核电站加速余热排出系统的一种改进，与所述再冷换热器并联设置有第五隔离阀。

作为本实用新型核电站加速余热排出系统的一种改进，所述第五隔离阀的两端分别连接第一隔离阀和第二隔离阀之间的管线、第三隔离阀和第四隔离阀之间的管线。

作为本实用新型核电站加速余热排出系统的一种改进，所述系统包括常规余热排出运行模式和加速余热排出运行模式两种运行模式，在常规余热排出运行模式下，第二隔离阀和第三隔离阀关闭，第一隔离阀、第四隔离阀和第五隔离阀保持全开，旁通再冷换热系统；在加速余热排出运行模式下，第五隔离阀关闭，第一隔离阀、第二隔离阀、第三隔离阀、第四隔离阀全开。

作为本实用新型核电站加速余热排出系统的一种改进，所述加速余热排出运行模式中，再冷换热器将热负荷传输给冷侧流体，流体经过冷冻水泵送入风冷冷水机组，将热量导入热阱大气，从风冷冷水机组出来的冷冻水，再次进入再冷换热器，实现冷冻水的闭式循环。

作为本实用新型核电站加速余热排出系统的一种改进，所述两种运行模式的切换是以热阱的温度作为条件，隔离阀均为手动控制，手动操作投运与退出。

作为本实用新型核电站加速余热排出系统的一种改进，所述再冷换热器、冷冻水泵和风冷冷水机组均采用手动操作进行投运与退出。

相对于现有技术，本实用新型核电站加速余热排出系统具有以下优点：

1)在电厂停堆期间，根据热阱温度，设置系统运行模式；2)通过利用或调整现有风冷冷水机组，增加小容量的再冷换热器，即可实现加速余热排出的目的，加快停堆进程，提高电厂经济效益；3)通过加速冷却，根据需要安排停堆进程，操作灵活，解决了因降温速率慢而影响停堆换料工作的问题。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式，对本实用新型核电站加速余热排出系统及其有益效果进行详细说明。

图1为现有核电站余热排出系统的示意图。

图2为本实用新型核电站余热排出系统的示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案和有益技术效果更加清晰，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，并不是为了限定本实用新型。

请参阅图2所示，本实用新型核电站加速余热排出系统包括：余热排出系统换热器10、设备冷却水系统泵12、设备冷却水系统换热器14、设备冷却水系统的其他用户的换热器16和设备冷却水系统泵12入口管线上的膨胀箱20连接形成的回路，以及连接在余热排出系统换热器10热侧入口的余热排出系统泵18及其余排系统，其中，余热排出系统换热器10和设备冷却水系统换热器14之间设有再冷换热系统30。

再冷换热系统30包括再冷换热器302、冷冻水泵304、风冷冷水机组306以及膨胀箱308。冷冻水泵304入口管线与再冷换热器302冷侧出口连接，冷冻水泵304出口通过管线与风冷冷水机组306入口连接，风冷冷水机组306出口与再冷换热器302冷侧入口连接，再冷换热器302、冷冻水泵304和风冷冷水机组306通过管路连接形成闭合回路，实现冷冻水的闭式循环。膨胀箱308位于冷冻水泵304入口附近管线上，当高位布置困难时，膨胀箱308采用气体加压。在图2所示实施方式中，为了节约成本和安装空间，风冷冷水机组306为现有工艺中暖通系统的风冷冷水机系统，在停堆后期，暖通系统的热负荷降低，利用暖通系统风冷冷水机组306可以实现再冷换热系统30将热量传输到热阱--大气，也可在系统中额外增加新的风冷冷水机系统或冷却器来实现热量的传递。

再冷换热器302两侧均设置有两个隔离阀，分别为第一隔离阀V1和第二隔离阀V2、第三隔离阀V3和第四隔离阀V4。第五隔离阀V5与再冷换热器302旁通设置，其两端分别连接第一隔离阀V1和第二隔离阀V2之间的管线、第三隔离阀V3和第四隔离阀V4之间的管线，以有效将系统分成两种运行模式。第一隔离阀V1和第二隔离阀V2位于连接设备冷却水系统换热器14管线的一侧，在操作过程中可实现再冷换热系统30的隔离。

本实用新型核电站加速余热排出系统其通过热阱温度来设置加速余热排出运行模式和常规余热排出运行模式，具体描述如下：

当热阱温度较低或不需要加速余热排出时，采用常规余热排出运行模式：此时，关闭第二隔离阀V2和第三隔离阀V3，第一隔离阀V1、第四隔离阀V4和第五隔离阀V5保持全开，旁通再冷换热系统30，系统运行方式相当于图1所示的运行方式。一回路中的冷却剂经余热排出系统泵18送入余热排出系统换热器10换热后，将热量传递给设备冷却水，设备冷却水与其他系统经过设备冷却水系统的其他用户的换热器16换热后的回水混合，通过设备冷却水系统泵12将设备冷却水传输到设备冷却水系统换热器14，将热量传递给厂用水系统，最终将热量导入大海或大气。

当热阱温度较高，需要加速余热排出时，采用加速余热排出运行模式：此时，关闭第五隔离阀V5，第一隔离阀V1、第二隔离阀V2、第三隔离阀V3、第四隔离阀V4全开，依次启动冷冻水泵304，投用风冷冷水机组306，从设备冷却水系统换热器14出来的设备冷却水，首先进入再冷换热器302，对设备冷却水进行再冷却后，进入余热排出系统换热器10，将一回路热负荷传递到设备冷却水，然后设备冷却水与其他系统经过设备冷却水系统的其他用户的换热器16换热后的回水混合，通过设备冷却水系统泵12送回设备冷却水系统换热器14，实现设备冷却水的闭式循环，并通过设备冷却水系统泵12入口管线上设置的膨胀箱来稳定压力，设备冷却水系统换热器14的热负荷通过厂用水系统，传输到热阱--大海或大气。

再冷换热器302的热负荷传输到冷侧流体，流体经过冷冻水泵304送入风冷冷水机组306，经过风冷冷水机组306冷却后将热量导入热阱--大气，从风冷冷水机组306出来的冷冻水，再次进入再冷换热器302，实现冷冻水的闭式循环，并通过冷冻水泵304入口管线上设置的膨胀箱稳定系统压力。

以上通过热阱温度来设置加速余热排出运行模式和常规余热排出运行模式的隔离阀以及再冷换热器302、冷冻水泵304和风冷冷水机组306均采用手动投运和退出，以实现系统在两种运行模式下的自由切换。

通过以上对本实用新型的描述可知，相对于现有技术，本实用新型核电站加速余热排出系统具有以下优点：

1)在电厂停堆期间，可根据热阱温度，设置系统运行模式；2)通过利用或调整现有风冷冷水机组，增加小容量的再冷换热器，即可实现加速余热排出的目的，加快停堆进程，提高电厂经济效益；3)通过加速冷却，根据需要安排停堆进程，操作灵活，解决了因降温速率慢而影响停堆换料工作的问题。

根据上述说明书的揭示和教导，本实用新型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。