[发明专利]一种适用于沙漠地区核电厂的热管式干湿联合冷却装置

说明书

本发明属于发电技术领域，特别涉及一种适用于沙漠地区核电厂的热管式干湿联合冷却装置，包括设置在主冷却水回路上的中温换热段、低温换热段、冷却塔、调节阀和循环水泵；所述中温换热段、低温换热段分别布置于冷却塔的上游与下游，所述调节阀调整冷却塔的进口冷却水量；所述中温换热段和低温换热段包括水平流通管道，所述水平流通管道中间水平分隔断布置绝热层，绝热层上方为空气通道，绝热层下方为冷却水通道；管道中错列布置脉动热管，所述脉动热管垂直于冷却水流动方向以及水平面布置，上端为热端，下端为冷端；所述空气通道的出入口分别设置风机；还可通过优化控制回路调整冷却塔水流量；该装置可有效降低水资源的需求，保持核电厂运行安全。

技术领域

本发明属于发电技术领域，特别涉及一种适用于沙漠地区核电厂的热管式干湿联合冷却装置。

背景技术

从世界范围来看，核电已经在能源结构中占有重要的地位。目前我国已投产的核电装机容量不到电力总装机容量的5％，比例远低于其它国家，仍有很大的发展潜力。众所周知，我国已投产和在建的核电机组中，均建设在沿海地带，利用大量海水对三回路进行冷却来保证核电厂安全需求。但核电厂靠近人群居住地、饮用水源或养殖水域，存在较大的社会压力和安全隐患。随着核电机组的不断增加和内地日益增长的电力需求，核电厂建设在西部沙漠地区将成为一种发展趋势。

在西部沙漠地区建设核电厂，能够提高安全性、规避政治风险，保障居民安全，有利于目前我国的经济发展及地球生态资源的保护。但在沙漠地区建设核电厂也存在着诸多技术难题，西部地区环境复杂多变，昼夜温差变化范围大，水源多数为内流河，地区分布不均衡，水量随季节变化呈现夏多冬少，这对于三回路冷却水系统的稳定运行提出了挑战。三回路冷却水系统对于二回路循环水系统的运行有着直接影响，对于一回路反应堆的安全运行及满负荷运行也有着重要意义。

目前，针对于缺水地区，我国相继发展出了空冷系统以及干湿联合冷却系统等技术。空冷系统现广泛应用于三北地区的火电机组，但空冷机组在不同时段及不同季节运行背压变化幅度较大，影响实际运行工况的偏离，不能满足核电厂的安全要求。干湿联合冷却系统最早运用于工业，它是以一定比例配置干式冷却和湿式冷却方式，综合发挥两种技术的优点，从而达到合理利用水资源、稳定机组运行工况的目的。干湿联合冷却的发展对于沙漠地区核电厂的建设有着重要意义，这种技术既能够适应当地的环境特点，也能够满足核电厂满负荷的稳定运行。由于核电厂通常采用低参数蒸汽，对冷却塔设计参数要求高，往往核电厂冷却塔体型较大、数量较多，导致成本较高。因此低温差下提高三回路冷却水系统的换热效率至关重要。

发明内容

本发明解决现有技术中存在的上述技术问题，提供一种适用于沙漠地区核电厂的热管式干湿联合冷却装置。

为解决上述问题，本发明的技术方案如下：

一种适用于沙漠地区核电厂的热管式干湿联合冷却装置，包括设置在主冷却水回路上的中温换热段、低温换热段、冷却塔、调节阀和循环水泵；所述中温换热段、低温换热段分别布置于冷却塔的上游与下游，所述调节阀调整冷却塔的进口冷却水量；

所述中温换热段包括水平流通管道，所述水平流通管道中间水平分隔断布置绝热层，绝热层上方为空气通道，绝热层下方为冷却水通道；管道中错列布置脉动热管，所述脉动热管垂直于冷却水流动方向以及水平面布置，上端为热端，下端为冷端；所述空气通道的出入口分别设置风机；

所述低温换热段与中温换热段结构相同。

优选地，所述水平流通管道的空气通道出入口风机的外侧设置百叶窗挡板和沙尘过滤模块，百叶窗挡板调整开度，有效控制了通道内的固体颗粒物含量，可显著增加装置的运行寿命并有效防止管道堵塞以及换热器损坏。

优选地，所述水平流通管道的出入口设置测温器。

优选地，所述下方水平流通管道内布置折流板，增加了流体的流动行程，有利于冷却水与脉动热管冷端的接触，增加在相同体积空间下的换热强度。