一种核电站乏燃料水池余热利用系统的制作方法

本发明涉及核电余热利用，具体为一种核电站乏燃料水池余热利用系统。

背景技术：

1、目前，核电站乏燃料水池作为乏燃料的贮存地点，乏燃料衰变产生热量，乏燃料水池依靠设备冷却水冷却，设备冷却水经乏燃料水池换热器吸收乏燃料的衰变热，再经设备冷却水换热器与海水进行换热后，乏燃料衰变的热量最终传递给海水，由海水再排入海洋。因此核电站乏燃料水池中的乏燃料衰变后的余热未得到有效利用，造成了热量损失。

技术实现思路

1、本发明针对现有技术存在的问题，本发明的目的是提供一种核电站乏燃料水池余热利用系统，它能够实现对乏燃料水池中的乏燃料衰变后的余热的有效利用，同时增加了乏燃料水池的安全性。

2、本发明的技术方案如下：一种核电站乏燃料水池余热利用系统，包括：核电汽轮机热力系统、乏燃料水池余热热交换系统、乏燃料水池冷却系统和设备冷却水回路系统，其中：所述核电汽轮机热力系统用于提供蒸汽，经凝汽器冷凝后形成凝结水，在所述乏燃料水池余热热交换系统换热；所述乏燃料水池余热热交换系统利用流经乏燃料水池余热热交换器的凝结水与乏燃料水池中乏燃料衰变产生的热量进行热量交换，热量将传递给凝结水，提高了凝结水温度；所述乏燃料水池冷却系统用于将乏燃料水池余热经热交换器传递给设备冷却水；所述设备冷却水回路系统将设备冷却时吸收的热量经传递给海水。

3、所述的核电汽轮机热力系统，包括汽轮机组、凝汽器、凝结水泵、低压加热器、除氧器、主给水泵组、高压加热器、蒸汽发生器和发电机；所述汽轮机用于将蒸汽发生器产生的蒸汽的热能转化为汽轮机组的动能，所述凝汽器用于将汽轮机组做完功的乏汽冷凝形成凝结水，所述凝结水泵用于给核电汽轮机热力系统和乏燃料水池余热热交换系统的凝结水提供动能，所述低压加热器用于给流经其中的凝结水加热，所述除氧器用于将凝结水经过雾化或喷淋和加热蒸汽进行充分的混合，同时除去凝结水中的不溶解氧或其他不凝结气体，所述主给水泵组用于给核电汽轮机热力系统中的循环提供动能，所述高压加热器用于给流经其中的给水加热，所述蒸汽发生器用于在进行热量交换的同时还起着阻隔放射性载热剂的作用，所述发电机用于将汽轮机组旋转动能转化为电能。

4、所述乏燃料水池余热热交换系统，将所述核电汽轮机热力系统提供的凝结水经凝结水泵升压后进入乏燃料水池余热热交换器，凝结水与乏燃料水池水进行热量交换，再经乏燃料水池余热热交换器后电动隔离阀后，与乏燃料水池余热热交换器流量电动调节阀分流的凝结水混合，返回核电汽轮机热力系统，所述乏燃料水池余热热交换器进出口设置电动隔离阀。

5、所述的乏燃料水池余热热交换器的入、出口设置放射物质监测仪表。

6、所述的乏燃料水池余热热交换系统设置流量调节站。

7、所述的乏燃料水池余热热交换系统设置余热热交换器调节站旁路。

8、所述的设备冷却水回路系统，与所述乏燃料水池余热热交换系统并联，用于在核电汽轮机热力系统事故情况、乏燃料水池水温超过限值或乏燃料水池余热热交换器投运参数不满足要求时，将其作为乏燃料水池冷却的备用冷却水源。

9、所述的设备冷却水回路系统，用于将乏燃料衰变热量传递给海水。

10、本发明的有益效果在于：本发明核电站乏燃料水池余热利用系统，使用凝结水作为乏燃料水池主冷却水源，实现了乏燃料衰变余热利用，提高凝结水温度，降低汽轮机热力系统热耗率，提高核电站汽轮机热经济性。

11、本发明减少乏燃料水池燃料的衰变热量向海洋的排放，相应的减少对海洋环境产生热污染效应，减少对局部海洋生态环境产生的不良影响。

12、本发明设备冷却水回路系统作为备用冷却系统，从而增加冷却水源的多样性，提高了乏燃料水池的安全性。

13、本发明有利于提供稳定汽轮机凝结水温度，降低外界自然环境因素对于凝结水的影响。

技术特征：

1.一种核电站乏燃料水池余热利用系统，其特征在于，包括：核电汽轮机热力系统、乏燃料水池余热热交换系统、乏燃料水池冷却系统和设备冷却水回路系统，其中：所述核电汽轮机热力系统用于提供蒸汽，经凝汽器冷凝后形成凝结水，在所述乏燃料水池余热热交换系统换热；所述乏燃料水池余热热交换系统利用流经乏燃料水池余热热交换器的凝结水与乏燃料水池中乏燃料衰变产生的热量进行热量交换，热量将传递给凝结水，提高了凝结水温度；所述乏燃料水池冷却系统用于将乏燃料水池余热经热交换器传递给设备冷却水；所述设备冷却水回路系统将设备冷却时吸收的热量经传递给海水。

2.如权利要求1所述的一种核电站乏燃料水池余热利用系统，其特征在于：所述的核电汽轮机热力系统，包括汽轮机组、凝汽器、凝结水泵、低压加热器、除氧器、主给水泵组、高压加热器、蒸汽发生器和发电机；所述汽轮机用于将蒸汽发生器产生的蒸汽的热能转化为汽轮机组的动能，所述凝汽器用于将汽轮机组做完功的乏汽冷凝形成凝结水，所述凝结水泵用于给核电汽轮机热力系统和乏燃料水池余热热交换系统的凝结水提供动能，所述低压加热器用于给流经其中的凝结水加热，所述除氧器用于将凝结水经过雾化或喷淋和加热蒸汽进行充分的混合，同时除去凝结水中的不溶解氧或其他不凝结气体，所述主给水泵组用于给核电汽轮机热力系统中的循环提供动能，所述高压加热器用于给流经其中的给水加热，所述蒸汽发生器用于在进行热量交换的同时还起着阻隔放射性载热剂的作用，所述发电机用于将汽轮机组旋转动能转化为电能。

3.如权利要求1所述的一种核电站乏燃料水池余热利用系统，其特征在于：所述乏燃料水池余热热交换系统，将所述核电汽轮机热力系统提供的凝结水经凝结水泵升压后进入乏燃料水池余热热交换器，凝结水与乏燃料水池水进行热量交换，再经乏燃料水池余热热交换器后电动隔离阀后，与乏燃料水池余热热交换器流量电动调节阀分流的凝结水混合，返回核电汽轮机热力系统，所述乏燃料水池余热热交换器进出口设置电动隔离阀。

4.如权利要求1所述的一种核电站乏燃料水池余热利用系统，其特征在于：所述的乏燃料水池余热热交换器的入、出口设置放射物质监测仪表。

5.如权利要求1所述的一种核电站乏燃料水池余热利用系统，其特征在于：所述的乏燃料水池余热热交换系统设置流量调节站。

6.如权利要求1所述的一种核电站乏燃料水池余热利用系统，其特征在于：所述的乏燃料水池余热热交换系统设置余热热交换器调节站旁路。

7.如权利要求1所述的一种核电站乏燃料水池余热利用系统，其特征在于：所述的设备冷却水回路系统，与所述乏燃料水池余热热交换系统并联，用于在核电汽轮机热力系统事故情况、乏燃料水池水温超过限值或乏燃料水池余热热交换器投运参数不满足要求时，将其作为乏燃料水池冷却的备用冷却水源。

8.如权利要求1所述的一种核电站乏燃料水池余热利用系统，其特征在于：所述的设备冷却水回路系统，用于将乏燃料衰变热量传递给海水。

技术总结
本发明涉及核电余热利用技术领域，具体为一种核电站乏燃料水池余热利用系统。包括：核电汽轮机热力系统，所述核电汽轮机热力系统用于提供蒸汽，经凝汽器冷凝后形成凝结水，在所述乏燃料水池余热热交换系统换热；所述乏燃料水池余热热交换系统利用流经乏燃料水池余热热交换器的凝结水与乏燃料水池中乏燃料衰变产生的热量进行热量交换，热量将传递给凝结水，提高了凝结水温度；所述乏燃料水池冷却系统用于将乏燃料水池余热经热交换器传递给设备冷却水；所述设备冷却水回路系统将设备冷却时吸收的热量经传递给海水。其优点是：使用凝结水作为乏燃料水池主冷却水源，实现了乏燃料衰变余热利用，提高凝结水温度，降低汽轮机热力系统热耗率。

技术研发人员：冉志超,闫振兴,王寅
受保护的技术使用者：中核龙原科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13