一种核电厂温排水辅助降温和热能回收的方法和系统与流程

本申请涉及核电厂温排水技术的领域，特别是涉及一种核电厂温排水辅助降温和热能回收的方法和系统。

背景技术：

1、滨海核电厂利用海水作为循环水冷却汽轮机的乏汽，循环水吸收乏汽凝结时放出的热量，温度升高后再排回到大海，形成温排水。温排水会影响排水口周边海域海生物的生存环境，部分海生物会因此濒临死亡。

2、相关技术中，滨海核电厂的循环水主要采用排水明渠近岸直排或者沉管至深海离岸排放的方式排出。正常运行状态下温排水比环境下的海水温度升高约7~13℃，在核电机组甩负荷、单循环水泵跳闸等特殊情况下会更高。

3、而采用排水明渠近岸直排或沉管至深海离岸排放的方式，难以实现对温排水温度的有效调控，在特殊工况下会导致循环水排水温度出现波动，导致排放海域局部海水温度过高，超过环保标准要求。

技术实现思路

1、基于此，有必要针对上述的温排水出现温度波动，导致排放海域局部海水温度超标的问题，提供一种核电厂温排水辅助降温和热能回收的方法和系统。

2、第一方面，本申请提供一种核电厂温排水辅助降温和热能回收的系统，采用如下的技术方案：

3、一种核电厂温排水辅助降温和热能回收的系统，包括运送单元、换热单元和监测单元，所述运送单元用于抽吸并运送部分循环水，沿循环水的流通方向，所述运送单元包括抽吸端和排放端；所述换热单元连通于所述运送单元，所述换热单元用于与循环水进行换热操作以使得循环水温度降低；所述监测单元用于获取监测温差，所述监测单元具有预设温差阈值，所述监测温差为循环水进水温度和循环水排水温度的差值；其中，所述运送单元包括运行状态和关停状态，所述监测温差大于所述预设温差阈值时，所述运送单元切换至所述运行状态；所述监测温差小于所述预设温差阈值时，所述运送单元切换至所述关停状态。

4、在其中一个实施例中，所述换热单元包括连通于所述运送单元的蒸发器，所述蒸发器内储存有制冷剂，所述制冷剂吸收循环水携带的热量后由液态转换为气态。

5、在其中一个实施例中，所述换热单元还包括压缩机、冷凝器和膨胀阀，所述压缩机连接所述冷凝器的输入口与所述蒸发器的输出口，用于压缩气态的所述制冷剂；所述膨胀阀连接所述冷凝器的输出口与所述蒸发器的输入口，用于将冷凝后液态的所述制冷剂降压并回输至所述蒸发器。

6、在其中一个实施例中，所述温排水辅助降温和热能回收的系统还包括储热单元，所述储热单元包括布设于所述冷凝器的盘管，所述盘管用于存储蓄热工质，所述蓄热工质能够吸收所述冷凝器放出的热量。

7、在其中一个实施例中，所述储热单元还包括驱动件，所述驱动件连通于所述盘管，以用于驱使所述蓄热工质在所述盘管内循环流动。

8、在其中一个实施例中，所述温排水辅助降温和热能回收的系统还包括沿循环水的流动方向依次连接的进水单元、虹吸单元和排水单元，所述进水单元用于输入循环水，所述排水单元用于排出循环水，所述抽吸端连通于所述虹吸单元，所述排放端连通于所述虹吸单元与所述排水单元之间。

9、在其中一个实施例中，所述温排水辅助降温和热能回收的系统还包括连通于所述排放端与所述排水单元之间的散热单元，所述散热单元包括多个连通于所述排放端的喷淋件，所述喷淋件用于抽吸冷却后的循环水并以水雾的形式喷淋至所述排水单元。

10、第二方面，本申请提供一种方法，采用如下的技术方案：

11、一种方法，应用上述的核电厂温排水辅助降温和热能回收的系统，包括：

12、自所述虹吸单元抽吸部分循环水输送至所述换热单元以进行换热操作；

13、将换热后的循环水回喷至所述排水单元。

14、在其中一个实施例中，所述自所述虹吸单元抽吸部分循环水输送至所述换热单元以进行换热操作包括：

15、所述换热单元中的所述制冷剂吸收抽吸的循环水的热能；

16、所述换热单元中的所述蓄热工质储存所述制冷剂相变释放出的热能。

17、在其中一个实施例中，所述方法还包括：

18、所述监测单元获取所述监测温差并与所述预设温差阈值做比较，若所述监测温差大于所述预设温差阈值，则所述运送单元处于运行状态；若所述监测温差小于所述预设温差阈值，则所述运送单元处于关停状态。

19、上述的核电厂温排水辅助降温和热能回收的系统通过设置监测单元对循环水进水温度和循环水排水温度进行实时监测，将循环水进水的水温和循环水排水的水温作差值计算以获得监测温差，通过比对监测温差和预设温差阈值产生控制信号，控制运送单元处于运行状态或关停状态，以此控制换热单元是否对循环水进行换热工作，从而减少特殊工况下循环水排出的水温出现波动的情况，控制循环水排出温度稳定在合理区间。

技术特征：

1.一种核电厂温排水辅助降温和热能回收的系统，其特征在于，所述温排水辅助降温和热能回收的系统包括：

2.根据权利要求1所述的核电厂温排水辅助降温和热能回收的系统，其特征在于，所述换热单元包括连接于所述运送单元的蒸发器，所述蒸发器内储存有制冷剂，所述制冷剂吸收循环水携带的热量后由液态转换为气态。

3.根据权利要求2所述的核电厂温排水辅助降温和热能回收的系统，其特征在于，所述换热单元还包括压缩机、冷凝器和膨胀阀，所述压缩机连接所述冷凝器的输入口与所述蒸发器的输出口，用于压缩气态的所述制冷剂；所述膨胀阀连接所述冷凝器的输出口与所述蒸发器的输入口，用于将冷凝后液态的所述制冷剂降压并回输至所述蒸发器。

4.根据权利要求3所述的核电厂温排水辅助降温和热能回收的系统，其特征在于，所述温排水辅助降温和热能回收的系统还包括储热单元，所述储热单元包括布设于所述冷凝器的盘管，所述盘管用于存储蓄热工质，所述蓄热工质能够吸收所述冷凝器放出的热量。

5.根据权利要求4所述的核电厂温排水辅助降温和热能回收的系统，其特征在于，所述储热单元还包括驱动件，所述驱动件连通于所述盘管，以用于驱使所述蓄热工质在所述盘管内循环流动。

6.根据权利要求4所述的核电厂温排水辅助降温和热能回收的系统，其特征在于，所述温排水辅助降温和热能回收的系统还包括沿循环水的流动方向依次连接的进水单元、虹吸单元和排水单元，所述进水单元用于输入循环水，所述排水单元用于排出循环水，所述抽吸端连通于所述虹吸单元，所述排放端连通于所述虹吸单元与所述排水单元之间。

7.根据权利要求6所述的核电厂温排水辅助降温和热能回收的系统，其特征在于，所述温排水辅助降温和热能回收的系统还包括连通于所述排放端与所述排水单元之间的散热单元，所述散热单元包括多个连通于所述排放端的喷淋件，所述喷淋件用于抽吸冷却后的循环水并以水雾的形式喷淋至所述排水单元。

8.一种方法，应用如上述权利要求6-7任一项所述的核电厂温排水辅助降温和热能回收的系统，其特征在于，包括：

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述自所述虹吸单元抽吸部分循环水输送至所述换热单元以进行换热操作包括：

10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，还包括：

技术总结
本申请涉及一种核电厂温排水辅助降温和热能回收的方法和系统。其包括监测单元、运送单元、换热单元和储热单元。监测单元用于获取循环水取水和排水的温差，监测单元通过比对预设温差阈值，应用三取二逻辑控制运送单元的状态。运送单元用于抽吸并运送部分循环水；换热单元耦合于运送单元并对循环水进行换热操作，以降低循环水温度；储热单元用于蓄积并回收置换的热能。当监测温差大于预设温差阈值，运送单元处于运行状态，换热单元和储热单元运行；当监测温差小于预设温差阈值，运送单元处于关停状态，换热单元和储热单元停运。本申请通过监测循环水温差控制系统的运行状态，以此控制循环水排水温度稳定在合理区间，满足海洋环境温度排放要求。

技术研发人员：郭刚苗,於凡,吴月军,胡明信,马廷伟,刘志云,孙晨,王振营,张建文,付汝师,焦振营,孔凯贺,何乃兵,林潇
受保护的技术使用者：深圳中广核工程设计有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/29