一种核电厂空气分离装置调峰系统制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种核电厂空气分离装置调峰系统，所述调峰系统包括核电机组，所述核电机组包括核电锅炉、大汽轮机、发电机和电厂集中控制系统，所述电厂集中控制系统包括调峰控制模块，所述调峰控制模块接受电网调度中心的调峰指令；空气分离装置与发电机和/或核电机组的蒸汽管道相连通，所述调峰控制模块能够将发电机的电力和/或核电厂组的蒸汽调至空气分离装置，以驱动空气分离装置；本实用新型专利技术有效利用核电机组的调峰结余电量、热能满足空气分离装置的设备供能，减少外界补充驱动空气分离装置的能耗，避免资源浪费，提高能源利用率，使现代核电厂转型成为电能、热能、压缩空气能以及各种空气分离气体产品的综合性工厂。

A peak regulation system of air separation unit in nuclear power plant

【技术实现步骤摘要】
一种核电厂空气分离装置调峰系统
本技术涉及空气分离和火电调峰
，更具体地说，涉及一种利用核电厂调峰电力或调峰蒸汽给空气分离装置供能的系统。
技术介绍
现阶段，我国电力系统中电能产量及容量富裕，燃机、抽水蓄能等可进行调峰，以解决电源稀缺问题；目前电网调峰与火电机组灵活性之间矛盾突出，电网消纳风电、光电、水电及核电等新能源的能力不足。核电方面，全球的核电增长乏力是不争的事实，新建核反应堆的速度已经比不上核电站关闭的速度。在这样的惨淡大局中，中国核电的相对强势格外扎眼：国际能源署最新发布的《世界能源展望2017》认为，全球核电发展的前景依然暗淡，不过中国会继续引领核电生产的渐进发展。《展望》甚至预测，到2030年时中国会超越美国，成为最大的核电生产国。但最近两年，2016和2017年，国家能源局已经连续两年没有批准新的核电项目。2017年，中国仅有两座此前已经在建的核电机组并网发电。而且，2015年全国核电平均利用小时数同比下降437小时，降幅达到5.6％，相当于少发125亿度电，有的核电机组平均利用小时数已经低至5000小时。因此，如何提高核电站的调峰能力，成为未来核电发展的一个重要指标。另外一方面，大型空气分离装置在钢铁、化工和合成氨工业中应用越来越广泛，大型空气分离装置新项目实施越来越多，其能耗所占社会总耗能逐年增加。空气分离设备是以空气为原料，通过深冷空气分离、变压吸附或膜分离三种方法中的任意一种对空气进行分离。其中应用最为成熟的是深冷空气分离方法，该方法通过压缩循环深度冷冻的方法把空气变成液态，再经过精馏从液态空气中逐步分离出氧气、氮气及氩气等惰性气体的方法。目前我国生产的空气分离设备的形式、种类繁多。有生产气态氧、气态氮的装置，如制氧机；也有生产液态氧、液态氮的装置。但就其基本流程而言，主要有四种，即高压、中压、高低压和全低压流程。我国空气分离设备的生产规模早期只能生产20m3/h(氧)的制氧机，目前的特大型空气分离设备已具有生产20000m3/h、30000m3/h和50000m3/h(氧)的能力。从工艺流程来说，空气分离设备可以分为5个基本系统：杂质的净化系统：主要是通过空气过滤器和分子筛吸收器等装置，净化空气中混有的机械杂质、水分、二氧化碳、乙炔等。空气冷却和液化系统：主要由空气压缩机、热交换器、膨胀机和空气节流阀等组成，起到使空气深度冷冻的作用。空气精馏系统：主要部件为精馏塔(上塔、下塔)、冷凝蒸发器、过冷器、液空和液氮节流阀；起到将空气中各种组分分离的作用。加温吹除系统：用加温吹除的方法使净化系统再生。仪表控制系统：通过各种仪表对整个工艺进行控制。综上所述，大型空气分离装置的高耗能成为阻碍空气分离行业发展的重要瓶颈。有鉴于此，提出本技术。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本技术旨在提供一种利用核电厂的调峰电力或调峰蒸汽为空气分离装置供能，并利用空气分离装置的气体产物对外提供冷量、热量、压缩空气和空分终端气体产品的能量利用率高的核电厂空气分离装置调峰系统。为了实现所述技术目的，本技术采用如下技术方案：一种核电厂空气分离装置调峰系统，所述调峰系统包括核电机组，所述核电机组包括核电锅炉、大汽轮机、发电机和电厂集中控制系统，所述电厂集中控制系统包括调峰控制模块，所述调峰控制模块接受电网调度中心的调峰指令；其特征在于，空气分离装置与发电机和/或核电机组的蒸汽管道相连通，所述调峰控制模块能够将发电机的电力和/或核电厂组的蒸汽调至空气分离装置，以驱动空气分离装置。较佳的，所述空气分离装置的驱动蒸汽来自核电机组大汽轮机的抽汽管道或电厂主蒸汽管道。较佳的，所述调峰系统包括蒸汽驱动空气分离装置的小汽轮机，所述小汽轮机与大汽轮机的抽汽管道或电厂主蒸汽管道相连通。较佳的，所述空气分离装置包括压缩机；所述小汽轮机与压缩机通过联轴器相连接，以驱动压缩机。较佳的，所述压缩机为空气压缩机和/或增压机。较佳的，所述空气分离装置包括压缩机；所述发电机与压缩机相连接，以电力驱动压缩机。较佳的，所述压缩机为空气压缩机、增压机、产品增压机至少其中一个。较佳的，所述调峰系统还设置辅助小汽轮机，所述辅助小汽轮机一端与大汽轮机的抽汽管道或电厂主蒸汽管道连接，另一端与增压机连接，小汽轮机与空气压缩机连接。较佳的，所述空气分离装置的空气压缩过程生成的压缩空气作为核电厂或附近工业园区的工业用驱动压缩空气气源。较佳的，所述产品增压机包括氧压机和/或氮压机；所述空气分离装置包括预冷系统、增压机、分子筛、膨胀机、板式换热器及冷箱依次连接；所述冷箱与产品增压机、储槽相连接。有益效果1、有效利用核电机组的调峰结余电量、热能满足空气分离装置的设备供能，减少外界补充驱动空气分离装置的能耗，避免能源浪费，提高能源利用率，使现代核电厂转型成为电能、热能、压缩空气能以及各种空气分离气体产品的综合性工厂；2、空气分离装置中冷箱的富余冷量制冷空调循环水，用于核电厂区或附近建筑的空调制冷；3、空气分离装置中空气压缩过程生成的压缩空气能够作为核电机组或附近工业园区的工业用驱动压缩空气源；该方法也变相实现了电能的储存，可补充核电厂的上网电量，缓解了电网平衡和峰谷差问题。附图说明图1为本技术实施例一提供的一种核电厂空气分离装置调峰系统结构示意图；图2为本技术实施例二提供的一种核电厂空气分离装置调峰系统结构示意图；图3为本技术实施例三提供的一种核电厂空气分离装置调峰系统结构示意图；图4为本技术实施例四提供的一种核电厂空气分离装置调峰系统结构示意图；图5为本技术实施例五提供的一种核电厂空气分离装置调峰系统结构示意图；图6为本技术实施例六提供的一种核电厂空气分离装置调峰系统结构示意图；图7为本技术实施例七提供的一种核电厂空气分离装置调峰系统结构示意图；图8为本技术核电厂空气分离装置调峰方法具体流程示意图。附图标记说明为进一步清楚的说明本技术的结构和各部件之间的连接关系，给出了以下附图标记，并加以说明。核电机组1；核电锅炉11；大汽轮机12；发电机13；电厂集中控制系统14；调峰控制模块141；电网2；空气分离装置3；空气压缩机31；增压机32；预冷系统33；分子筛34；膨胀机35；板式换热器36；冷箱37；产品增压机38；氧压机381；氮压机382；储槽39；电网调度中心4；小汽轮机5；辅助小汽轮机51。通过上述附图标记说明，结合本技术的实施例，可以更加清楚的理解和说明本技术的技术方案。具体实施方式下面结合具体实施例对本技术作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好的理解本技术并能予以实施，但本技术所要求保护的范围并不局限于具体实施方式中所描述的范围。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种核电厂空气分离装置调峰系统，所述调峰系统包括核电机组(1)，所述核电机组(1)包括核电锅炉(11)、大汽轮机(12)、发电机(13)和电厂集中控制系统(14)，所述电厂集中控制系统(14)包括调峰控制模块(141)，所述调峰控制模块接受电网调度中心的调峰指令；其特征在于，空气分离装置(3)与发电机(13)和/或核电机组的蒸汽管道相连通，所述调峰控制模块(141)能够将发电机(13)的电力和/或核电厂组的蒸汽调至空气分离装置(3)，以驱动空气分离装置(3)。/n

【技术特征摘要】
1.一种核电厂空气分离装置调峰系统，所述调峰系统包括核电机组(1)，所述核电机组(1)包括核电锅炉(11)、大汽轮机(12)、发电机(13)和电厂集中控制系统(14)，所述电厂集中控制系统(14)包括调峰控制模块(141)，所述调峰控制模块接受电网调度中心的调峰指令；其特征在于，空气分离装置(3)与发电机(13)和/或核电机组的蒸汽管道相连通，所述调峰控制模块(141)能够将发电机(13)的电力和/或核电厂组的蒸汽调至空气分离装置(3)，以驱动空气分离装置(3)。


2.根据权利要求1所述的核电厂空气分离装置调峰系统，其特征在于，所述空气分离装置(3)的驱动蒸汽来自核电机组大汽轮机(12)的抽汽管道或电厂主蒸汽管道。


3.根据权利要求2所述的核电厂空气分离装置调峰系统，其特征在于，所述调峰系统包括蒸汽驱动空气分离装置的小汽轮机(5)，所述小汽轮机(5)与大汽轮机(12)的抽汽管道或电厂主蒸汽管道相连通。


4.根据权利要求3所述的核电厂空气分离装置调峰系统，其特征在于，所述空气分离装置包括压缩机；所述小汽轮机(5)与压缩机通过联轴器相连接，以驱动压缩机。


5.根据权利要求4所述的核电厂空气分离装置调峰系统，其特征在于，所述压缩机为空气压缩机(31)和/或增压机...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔华，杨豫森，陈辉，
申请(专利权)人：赫普能源环境科技有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11