[发明专利]一种小型核电站的节水循环冷却系统

说明书

本发明涉及小型核电站技术领域，具体地说是一种小型核电站的节水循环冷却系统，其主要包括蒸汽发生器、汽轮机、空冷凝汽器、热泵、水冷塔、热交换器连接而成的厂用水水冷循环回路、汽轮机空冷凝汽器回路、余热回收利用回路。本发明有益效果为，利用直接空冷凝汽器对汽轮机排汽进行冷却，完成凝结水循环；设置了水冷塔，降低厂用水的温度，确保设备得到持续的冷却；在供暖季利用汽轮机抽汽作为热泵的驱动汽源，提取厂用水系统的热量，作为热网回水的加热热源，并降低厂用水的温度，大大减少了空冷凝汽器对水资源的需求；采用精细化水冷手段实现用水最小化，并提取设备运行的热量，不仅节约了水资源，也回收了废热，减少对环境的影响。

技术领域

本发明涉及小型核电站技术领域，具体地说是一种小型核电站的节水循环冷却系统。

背景技术

小型反应堆的发展更加关注安全性、先进性和经济性，不断引入新工艺、新材料和新技术，充分论证其工程可行性，以使反应堆运行更加安全经济可靠。小型反应堆采用非能动的安全设计理念，可以确保反应堆的固有安全性。“碳达峰”、“碳中和”目标下的能源转型趋势为核电发展带来了重大机遇，核电装机规模在未来有望迎来大幅增长。由于国内滨海厂址资源有限且开发已较为充分，近海核电与内陆小型反应堆或将可能成为我国核电未来发展的主要增长点。

小型核电站若采用二次循环的常规湿冷技术，会增加对水资源的需求。如果直接采用空冷技术，由于冷却效果有限，机组运行中部分设备的冷却水温度无法得到保障。

如果能对小型核电机组运行过程中的循环冷却系统进行分类管理，采用不同的冷却技术，不仅可以满足设备运行的冷却需求，同时可以大大的节约水资源，减少对环境的影响。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种小型核电站的节水循环冷却系统，其通过汽轮机空冷凝汽器、厂用水水冷循环回路、余热回收利用回路的组合，大大减少了空冷凝汽器对水资源的需求，采用精细化水冷手段实现用水最小化，同时提取设备运行的热量，不仅节约了水资源，也回收了废热，减少对环境的影响。

为实现上述目的，设计一种小型核电站的节水循环冷却系统，其特征在于，包括蒸汽发生器、汽轮机、空冷凝汽器、热泵、水冷塔、热交换器；

冷却水管的热段位于热交换器内的一侧，冷却水管出口段为冷却水回水段，冷却水管的进口段为冷却水供水段；厂用水回路管的热段位于热交换器内的另一侧，厂用水回路管的进水总管段的端口连接水冷塔的出口，厂用水回路管的出水总管段的端口连接水冷塔的进口；出水总管段上设有厂用水泵，形成厂用水水冷循环回路；

所述蒸汽发生器的饱和蒸汽输出端连接汽轮机的蒸汽输入口，汽轮机的一个排汽口连接空冷凝汽器的进汽口，空冷凝汽器上还设有冷凝水出口连接热力系统，形成汽轮机空冷凝汽器回路；

第一换热管路的热段位于热泵内，第一换热管路的抽气段的进口连接汽轮机的抽气出口，第一换热管路的疏水段的出口连接空冷凝汽器的疏水进口；第二换热管路的热段位于热泵内的一侧，第二换热管路的出口连接热网供水进口，第二换热管路的进口连接热网回水出口；第三换热管路的热段位于热泵内的另一侧，第三换热管路的出水管段的出口连接进水总管段，第三换热管路的进水管段的进口连接在位于厂用水泵与水冷塔之间的出水总管段上，形成余热回收利用回路。

进一步的，所述第一换热管路的抽气段上设有汽轮机抽汽隔离阀。

进一步的，所述第三换热管路的出水管段上设有热泵出水隔离阀；第三换热管路的进水管段上设有热泵进水隔离阀。

进一步的，位于第三换热管路的进水管段与水冷塔之间的出水总管段上设有水冷塔进水隔离阀。

进一步的，位于第三换热管路的出水管段与水冷塔之间的进水总管段上设有水冷塔出水隔离阀。