过热蒸汽生产系统及过热蒸汽生产方法技术方案

本发明专利技术涉及核能应用技术领域，提供过热蒸汽生产系统及过热蒸汽生产方法，过热蒸汽生产系统包括：蒸汽过热器；压水反应堆，所述压水反应堆产生的热水至少部分流经所述蒸汽过热器，将所述蒸汽过热器中的饱和蒸汽加热形成过热蒸汽。本发明专利技术不会出现饱和蒸汽在传输过程中易凝结，出现液滴或液雾的现象，便于远距离传输，满足远距离工业用户的需求，提高了蒸汽输送距离和利用率。

Superheated steam production system and method

【技术实现步骤摘要】
过热蒸汽生产系统及过热蒸汽生产方法
本专利技术涉及核能应用
，尤其涉及过热蒸汽生产系统及过热蒸汽生产方法。
技术介绍
蒸汽在日常生活和工业生产过程中有着广泛用途，利用核反应堆供应蒸汽减少了化石能源消耗量，减少了二氧化碳的排放。传统的压水反应堆一般采用饱和式自然循环蒸汽发生器，通过反应堆冷却剂系统的循环将堆芯热量导出，反应堆冷却剂可直接流过蒸汽发生器的一次侧；或通过换热器把热量传递给中间隔离传热回路，中间隔离传热回路的介质流过蒸汽发生器的一次侧。蒸汽发生器二次侧的水吸收一次侧水的热量后，汽化产生饱和蒸汽，产生的饱和蒸汽用于汽轮机发电或供热。然而，饱和蒸汽在传输过程中易凝结，出现液滴或液雾，使其不能满足远距离工业用户的需求，限制了蒸汽输送距离和利用率。
技术实现思路
本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术提出一种过热蒸汽生产系统，以解决饱和蒸汽输送短、蒸汽利用率低的问题。本专利技术还提出一种过热蒸汽生产方法。根据本专利技术第一方面实施例的一种过热蒸汽生产系统，包括：蒸汽过热器；压水反应堆，所述压水反应堆产生的热水至少部分流经所述蒸汽过热器，将所述蒸汽过热器中的饱和蒸汽加热形成过热蒸汽。根据本专利技术的一个实施例，所述蒸汽过热器的一次侧并联至所述压水反应堆的热水管路。根据本专利技术的一个实施例，所述热水管路位于所述蒸汽过热器的一次侧入口与所述蒸汽过热器的一次侧出口之间设有调节阀。根据本专利技术的一个实施例，还包括：蒸汽发生器；所述热水管路的出口连接至所述蒸汽发生器的一次侧入口，所述蒸汽发生器的一次侧出口通过循环回路连接至所述压水反应堆；所述蒸汽发生器的二次侧入口连接供水管路，所述蒸汽发生器的二次侧出口连接至所述蒸汽过热器的二次侧入口，用于向所述蒸汽过热器提供饱和蒸汽。根据本专利技术的一个实施例，所述循环回路上设有循环泵。根据本专利技术的一个实施例，所述蒸汽过热器包括壳体和设于所述壳体内的传热管；所述传热管的入口和出口均延伸出所述壳体并与所述热水管路连接。根据本专利技术的一个实施例，所述传热管可采用但不限于U型管、螺旋管或蛇形管。根据本专利技术的一个实施例，所述蒸汽过热器与所述蒸汽发生器分体设置，或所述蒸汽过热器集成到所述蒸汽发生器内的上部蒸汽空间中。本专利技术第二方面实施例的一种过热蒸汽生产方法，利用压水反应堆为热源，对水加热；将加热后的水部分或全部首先通入蒸汽过热器的一次侧中，利用部分或全部热量将蒸汽过热器二次侧的饱和蒸汽加热至过热状态，形成过热蒸汽。根据本专利技术的一个实施例，从蒸汽过热器的一次侧流出的热水，与未流过蒸汽过热器的热水混合后，被通入蒸汽发生器的一次侧，利用大部分热量将蒸汽发生器的二次侧水加热，产生饱和蒸汽，从蒸汽发生器的二次侧流出的饱和蒸汽，被通入到蒸汽过热器的二次侧，并被加热成为所述过热蒸汽。本专利技术实施例中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果之一：本专利技术实施例提供的过热蒸汽生产系统，包括：蒸汽过热器和为蒸汽过热器提供热源的压水反应堆，压水反应堆产生的热水至少部分流经所述蒸汽过热器，将所述蒸汽过热器中的饱和蒸汽加热形成过热蒸汽。本专利技术实施例采用压水反应堆作为热源生产过热蒸汽，可替代传统工业锅炉，减少温室气体排放；基于成熟的核电饱和蒸汽技术，无需消耗额外电力或化石燃料，具有热力系统简单、经济竞争力强的优点。此外，过热蒸汽在传输过程中，由于过热度的存在，不会携带水分，一直处于干燥状态，不会出现饱和蒸汽在传输过程中易凝结，出现液滴或液雾的现象，便于远距离传输，满足远距离工业用户的需求，提高了蒸汽输送距离和利用率。此外，从蒸汽过热器一次侧流出的高温水和未流过该蒸汽过热器的高温水混合后，通入到蒸汽发生器一次侧中，用高温水的热量加热蒸汽发生器二次侧的给水，产生饱和蒸汽；将饱和蒸汽通入上述蒸汽过热器二次侧，以形成持续的蒸汽循环；从蒸汽发生器一次侧流出的换热后的冷水，再次送入到压水反应堆中，从而形成再次循环。此外，本专利技术实施例中，水相变成蒸汽的过程发生在蒸汽发生器中，可避免出现过热蒸汽发生器中传热管表面结垢和腐蚀问题。本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术一种实施例提供的过热蒸汽生产系统的原理示意图；图2是本专利技术另一种实施例提供的过热蒸汽生产系统的原理示意图；附图标记：101：压水反应堆；102：蒸汽过热器；102-1：壳体；102-2：传热管；103：蒸汽发生器；104：循环泵；105：调节阀。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本专利技术，但不能用来限制本专利技术的范围。在本专利技术实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本专利技术实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术实施例中的具体含义。在本专利技术实施例中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本专利技术实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种过热蒸汽生产系统，其特征在于，包括：/n蒸汽过热器；/n压水反应堆，所述压水反应堆产生的热水至少部分流经所述蒸汽过热器，将所述蒸汽过热器中的饱和蒸汽加热形成过热蒸汽。/n

【技术特征摘要】
1.一种过热蒸汽生产系统，其特征在于，包括：
蒸汽过热器；
压水反应堆，所述压水反应堆产生的热水至少部分流经所述蒸汽过热器，将所述蒸汽过热器中的饱和蒸汽加热形成过热蒸汽。


2.根据权利要求1所述的过热蒸汽生产系统，其特征在于，所述蒸汽过热器的一次侧并联至所述压水反应堆的热水管路。


3.根据权利要求2所述的过热蒸汽生产系统，其特征在于，所述热水管路位于所述蒸汽过热器的一次侧入口与所述蒸汽过热器的一次侧出口之间设有调节阀。


4.根据权利要求1所述的过热蒸汽生产系统，其特征在于，还包括：
蒸汽发生器；
所述热水管路的出口连接至所述蒸汽发生器的一次侧入口，所述蒸汽发生器的一次侧出口通过循环回路连接至所述压水反应堆；
所述蒸汽发生器的二次侧入口连接供水管路，所述蒸汽发生器的二次侧出口连接至所述蒸汽过热器的二次侧入口，用于向所述蒸汽过热器提供饱和蒸汽。


5.根据权利要求4所述的过热蒸汽生产系统，其特征在于，所述循环回路上设有循环泵。


6.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：郝文涛，杨星团，郭文利，刘振磊，张亚军，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：北京;11