一种海上核能热电联产系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及核能技术应用领域，特别是关于一种海上核能热电联产系统。
【背景技术】
[0002]随着我国不断加强对近海的石油，天然气资源的开发和利用，海洋油气开采电力供应问题日益突出。由于海上各油气田开采需要大量的电力，而且对于稠油开采需要大量的热蒸汽，目前国内外多采用原油作为燃料进行发电和供热。这种供电供热方式存在以下问题:1、由于常规海上油气田开采模式基本上是每一个油气田中心平台或浮式生产储油装置建一个电站独立供电。通过燃油、燃气或电加热转化为热能，热效率低。2、发电机组采用石化燃料，发电成本较高。3、采用原油燃烧产生热能，不利于节能减排，对海洋环境造成污染。4、电站供电容量偏小，不利于后期的油田群滚动开发，影响可持续发展。
【发明内容】
[0003]针对上述问题，本实用新型的目的是提供一种结构紧凑、效率高、污染小的海上核能热电联产系统。
[0004]为实现上述目的，本实用新型采取以下技术方案:一种海上核能热电联产系统，其特征在于:它包括海上浮动核电站中的核反应堆、蒸汽发生器、由汽轮机高压缸和汽轮机低压缸组成的汽轮机、汽水分离器、凝汽器、凝结水栗、低压加热器、除氧器、用户热交换器、主给水栗和发电机；所述核反应堆通过管线与所述蒸汽发生器连接构成核蒸汽供应系统；所述蒸汽发生器的出口与所述汽轮机高压缸连接，所述汽轮机高压缸一端依次连接所述汽水分离器、汽轮机低压缸、凝汽器、凝结水栗、低压加热器、除氧器和主给水栗后，与所述蒸汽发生器的入口连接构成发电主回路，其中所述发电机通过管线分别与所述汽轮机高压缸和汽轮机低压缸连接，由所述汽轮机高压缸和汽轮机低压缸带动所述发电机发电；所述汽轮机高压缸另一端依次与所述用户热交换器、除氧器和主给水栗连接后，与所述蒸汽发生器的入口连接构成供热主回路。
[0005]所述海上浮动核电站采用热电联产供热机组。
[0006]所述汽轮机采用可调整抽汽机型，高低压分缸结构；所述汽轮机高压缸采用内外双层缸结构，高压部分为正向布置；所述汽轮机低压缸米用双分流双层缸结构。
[0007]所述除氧器采用卧式结构。
[0008]所述用户热交换器采用管壳式换热器。
[0009]本实用新型由于采取以上技术方案，其具有以下优点:1、本实用新型由于设置的核蒸汽供应系统在输出电能的同时也能输出热能，相比于单独的核能发电系统，系统的总效率得到较大提升。2、本实用新型由于采用抽汽方式供热蒸汽需求，通过能量梯级应用提高整体效率提高了效率。3、本实用新型由于利用核能进行发电和供热，所需燃料体积小，方便运输，同时减少了化石燃料的消耗，减少二氧化碳及废物排放。4、本实用新型由于供热主回路和发电主回路均采用闭式回路，所有疏水均回流至除氧器，系统正常运行时无需外部补水。5、本实用新型由于以核反应堆作为热源，技术成熟可靠，运行经验丰富，建造成本低。6、本实用新型由于汽轮机采用可调整抽汽机型，供热量可随用户需求调整，同时还可以隔离汽轮机低压缸，满足大量供热的工况。7、本实用新型由于设置有汽水分离器，其可以有效减少汽轮机高压缸排出的湿蒸汽对汽轮机低压缸叶片的侵蚀，同时增加汽轮机低压缸的出力，保证了汽轮机组的安全可靠性，提高汽轮机组的有效效率。本实用新型整个系统组成简化，结构紧凑，更适用于空间有限的环境，可以广泛应用于海上油气田的开发领域中。
【附图说明】
[0010]图1是本实用新型结构示意图，其中虚线表示系统的疏水和抽汽，实线表示主蒸汽或主给水。
【具体实施方式】
[0011]下面结合附图和实施例对本实用新型进行详细的描述。
[0012]如图1所示，本实用新型包括海上浮动核电站中的核反应堆1、蒸汽发生器2、由汽轮机高压缸31和汽轮机低压缸32组成的汽轮机3、汽水分离器4、凝汽器5、凝结水栗6、低压加热器7、除氧器8、用户热交换器9、主给水栗10和发电机11。核反应堆1通过管线与蒸汽发生器2连接构成核蒸汽供应系统。蒸汽发生器2的出口与汽轮机高压缸31入口连接，汽轮机高压缸31出口一端依次与汽水分离器4、汽轮机低压缸32、凝汽器5、凝结水栗6、低压加热器7、除氧器8和主给水栗10连接后，与蒸汽发生器2的入口连接构成发电主回路。汽轮机高压缸31出口另一端依次与用户热交换器9、除氧器8和主给水栗10连接后，与蒸汽发生器2的入口连接构成供热主回路。发电机11通过管线分别与汽轮机高压缸31和汽轮机低压缸32连接，由汽轮机高压缸31和汽轮机低压缸32带动发电机11发电。
[0013]上述实施例中，海上浮动核电站是建设在海上可移动的浮动平台上的小型核能发电供热站。海上浮动核电站采用热电联产供热机组，其容量根据实际需要设定，例如可以设置为海上油田群生产负荷的70%及以上。
[0014]上述各实施例中，汽轮机3采用可调整抽汽机型(带回转隔板)，高低压分缸结构。汽轮机高压缸31采用内外双层缸结构，高压部分为正向布置；汽轮机低压缸32采用双分流双层缸结构。
[0015]上述各实施例中，除氧器8采用卧式结构。
[0016]上述各实施例中，用户热交换器9采用管壳式换热器。用户热交换器9的数量根据实际总热负荷的需要确定，例如若需要热效率达到98%，则设置3台用户热交换器，每台换热器供热量不小于总热负荷的60%，保证了用户热交换器的可备用性。
[0017]下面对本实用新型的工作原理进行详细介绍。
[0018]本实用新型共有三种运行模式:100%发电模式、大量供热模式和少量供热模式。
[0019]100%发电模式运行方式时:来自核蒸汽供应系统的主蒸汽，通过管线送往汽轮机高压缸31。主蒸汽在汽轮机高压缸31内，流经各级叶片膨胀做功后变成低压蒸汽排出至汽水分离器4。汽水分离