[发明专利]一种核电机组与吸收式热泵结合的发电系统及其工作方法

说明书

本发明公开了一种核电机组与吸收式热泵结合的发电系统及其工作方法，包括核反应堆、蒸汽发生器、吸收式热泵单元和动力发电单元；核反应堆的气体出口与蒸汽发生器热端进口连接，蒸汽发生器热端出口与核反应堆的气体进口连接；蒸汽发生器的冷端连接吸收式热泵单元输入热源端；动力发电单元包括依次连接的汽轮机和发电机，吸收式热泵单元的输出热源端出口连接汽轮机进口。将核电机组与吸收式热泵结合，实现从低温向高温输送热能，将核反应堆产生的中温蒸汽热能温度提升，较之于传统的压水堆核电站，可得到较高的动力循环效率，实现核能的高质转化。解决了核电系统蒸汽参数低导致动力循环效率低的问题，实现了核能的高效利用。

技术领域

本发明属于核能发电领域，涉及一种核电机组与吸收式热泵结合的发电系统及其工作方法。

背景技术

压水堆是世界上在运行的核电站中采用的主要堆型，装机总容量约占所有核电站各类反应堆总和的(60)％以上。各种类型的动力反应堆中，压水堆由于具有结构紧凑、体积小、功率密度高、平均燃耗较深，放射性裂变产物不易外逸，良好的功率自稳自调特性、比较安全可靠等优点，获得了广泛的应用。压水堆核电站的常规岛是通过核反应堆产生(300)多度的蒸汽，通过热力循环进行发电，由于压水堆核电站主蒸汽参数较低，蒸汽温度不高，从而严重制约了核电站发电效率的提升。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种核电机组与吸收式热泵结合的发电系统及其工作方法，提高了蒸汽温度，得到较高的动力循环效率，实现核能的高质转化。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种核电机组与吸收式热泵结合的发电系统，包括核反应堆、蒸汽发生器、吸收式热泵单元和动力发电单元；

核反应堆的气体出口与蒸汽发生器热端进口连接，蒸汽发生器热端出口与核反应堆的气体进口连接；蒸汽发生器的冷端连接吸收式热泵单元输入热源端；

动力发电单元包括依次连接的汽轮机和发电机，吸收式热泵单元的输出热源端出口连接汽轮机进口。

优选的，吸收式热泵包括发生器、冷凝器、蒸发器和吸收器；发生器的热端作为吸收式热泵单元输入热源端，蒸汽发生器的冷端出口连接发生器的热端进口，发生器的热端出口连接蒸汽发生器的冷端进口，发生器制冷剂出口端依次连接冷凝器的热端、蒸发器的冷端和吸收器的溶液进口；冷凝器的冷端作为吸收式热泵单元的输出热源端，冷凝器的冷端出口连接汽轮机进口；发生器的溶液出口连接吸收器的溶液进口，吸收器的溶液出口连接发生器的溶液进口。

进一步，冷凝器的热端和蒸发器的冷端之间设置有节流阀。

进一步，吸收器的溶液出口和发生器的溶液进口之间设置有循环泵。

进一步，汽轮机的排汽出口连接蒸发器的热端进口，蒸发器的热端出口连接吸收器的冷端进口，吸收器的冷端出口连接有冷凝器的冷端进口。

再进一步，汽轮机的抽汽出口连接有给水加热器热端进口，给水加热器热端出口连接蒸发器的热端进口，蒸发器的热端出口连接给水加热器的冷端进口，给水加热器的冷端出口连接吸收器的冷端进口。

再进一步，汽轮机上设置有三级抽汽出口，每一级抽汽出口连接有一个给水加热器，三个给水加热器冷端和热端分别依次串联。

进一步，蒸发器的热端出口和给水加热器的冷端进口之间设置有凝结水泵。

一种基于上述任意一项所述核电机组与吸收式热泵结合的发电系统的工作方法，包括以下过程：

核反应堆产生的能量传递给蒸汽发生器冷端，蒸汽发生器冷端产生中温水蒸气，中温水蒸气用于驱动吸收式热泵单元，吸收式热泵单元输出高温高压蒸汽进入汽轮机做功，驱动发电机输出电能。