[发明专利]一种用于聚变堆的油储能耦合发电系统及发电方法

权利要求书

1.一种用于聚变堆的油储能耦合发电系统，其特征在于，包括一回路、储能回路以及二回路；

所述一回路包括聚变堆和连接在聚变堆的介质出口的蒸汽发生器，所述蒸汽发生器的出水口与所述聚变堆的入水口连接；

所述蒸汽发生器的蒸汽出口与所述二回路连接；

所述储能回路包括与所述聚变堆的介质出口连接的储热换热器、同时与所述储热换热器连接的热储油罐和冷储油罐；

所述聚变堆工作时产生的一部分高温介质流动至蒸汽发生器后与二回路的水介质换热，所述聚变堆产生的另外一部分高温介质流动至储热换热器内，所述冷储油罐内的冷油进入所述储热换热器内与所述高温介质换热之后进入所述热储油罐内储能，高温水的流量分配通过储热换热器出口的调节阀进行控制；

所述聚变堆间歇停止时所述蒸汽发生器产生的低温介质进入所述储热换热器内，所述热储油罐内的热油进入所述储热换热器内与所述低温介质换热后形成高温介质，该高温介质流动至蒸汽发生器后与二回路的水介质换热；

所述聚变堆的出水口与所述蒸汽发生器的热水入口之间的管路上设有第一水阀，所述聚变堆的出水口与所述储热换热器之间的管路上设有第二水阀，所述储热换热器与所述蒸汽发生器的热水入口之间的管路上设有第三水阀，所述储热换热器的冷水出口与所述聚变堆的入水口之间的管路上设有第四水阀；

所述聚变堆工作时，所述第一水阀、所述第二水阀和所述第四水阀均开启，所述第三水阀关闭；

所述聚变堆间歇停止时，所述第一水阀和所述第四水阀关闭，所述第二水阀和所述第三水阀开启。

2.根据权利要求1所述的用于聚变堆的油储能耦合发电系统，其特征在于，所述冷储油罐与所述储热换热器之间的管路上设有冷油泵和与冷油泵并联的冷油旁路，所述冷油旁路上设有第一旁路阀，所述冷油泵的入口处设有冷油泵前阀，所述冷油泵的出口处设有冷油泵后阀；

所述热储油罐与所述储热换热器之间的管路上设有热油泵和与热油泵并联的热油旁路，所述热油旁路上设有第二旁路阀，所述热油泵的入口处设有热油泵前阀，所述热油泵的出口处设有热油泵后阀；

所述聚变堆工作时，所述冷油泵前阀、所述冷油泵后阀和所述第二旁路阀开启，冷油由冷油泵驱动至储热换热器内，所述第一旁路阀、所述热油泵前阀和所述热油泵后阀关闭，热油由储热换热器流动至热储油罐内；

所述聚变堆间歇停止时，所述热油泵前阀、所述热油泵后阀和所述第一旁路阀开启，热油由热油泵驱动至储热换热器内，所述第二旁路阀、所述冷油泵前阀和所述冷油泵后阀关闭，冷油由储热换热器流动至冷储油罐内。

3.根据权利要求1所述的用于聚变堆的油储能耦合发电系统，其特征在于，所述蒸汽发生器的冷水出口和所述第四水阀均通过主泵与聚变堆的入水口连接。

4.一种权利要求1-3任一项所述的用于聚变堆的油储能耦合发电系统的发电方法，其特征在于，

S1，在第一时段，聚变堆工作时产生的一部分高温介质流动至蒸汽发生器，蒸汽发生器内注入冷水与高温介质换热产生蒸汽，蒸汽传送至二回路以驱动汽轮机发电；

S2，在第一时段，聚变堆工作时产生的另外一部分高温介质流动至储热换热器内，同时冷储油罐内的冷油进入储热换热器内与高温介质换热，换热之后形成的热油进入所述热储油罐内储能；

S3，在第二时段，聚变堆间歇停止时蒸汽发生器产生的低温介质进入储热换热器内，热储油罐内的热油进入储热换热器内与低温介质换热后形成高温介质，该高温介质流动至蒸汽发生器后与二回路的水介质换热产生蒸汽，蒸汽传送至二回路以驱动汽轮机发电。

5.根据权利要求4所述的用于聚变堆的油储能耦合发电系统的发电方法，其特征在于，所述聚变堆的出水口与所述蒸汽发生器的热水入口之间的管路上设有第一水阀，所述聚变堆的出水口与所述储热换热器之间的管路上设有第二水阀，所述储热换热器与所述蒸汽发生器的热水入口之间的管路上设有第三水阀，所述储热换热器的冷水出口与所述聚变堆的入水口之间的管路上设有第四水阀；

所述聚变堆工作时，所述第一水阀、所述第二水阀和所述第四水阀均开启，所述第三水阀关闭；

所述聚变堆间歇停止时，所述第一水阀和所述第四水阀关闭，所述第二水阀和所述第三水阀开启。

6.根据权利要求5所述的用于聚变堆的油储能耦合发电系统的发电方法，其特征在于，所述冷储油罐与所述储热换热器之间的管路上设有冷油泵和与冷油泵并联的冷油旁路，所述冷油旁路上设有第一旁路阀，所述冷油泵的入口处设有冷油泵前阀，所述冷油泵的出口处设有冷油泵后阀；

所述热储油罐与所述储热换热器之间的管路上设有热油泵和与热油泵并联的热油旁路，所述热油旁路上设有第二旁路阀，所述热油泵的入口处设有热油泵前阀，所述热油泵的出口处设有热油泵后阀；

所述聚变堆工作时，所述冷油泵前阀、所述冷油泵后阀和所述第二旁路阀开启，冷油由冷油泵驱动至储热换热器内，所述第一旁路阀、所述热油泵前阀和所述热油泵后阀关闭，热油由储热换热器流动至热储油罐内；

所述聚变堆间歇停止时，所述热油泵前阀、所述热油泵后阀和所述第一旁路阀开启，热油由热油泵驱动至储热换热器内，所述第二旁路阀、所述冷油泵前阀和所述冷油泵后阀关闭，冷油由储热换热器流动至冷储油罐内。