核能小型堆海水淡化系统技术方案

本发明专利技术公开了一种核能小型堆海水淡化系统，包括：核电汽轮机抽汽装置；中间回路装置，包括：换热器，换热器包括：换热器管程、设置于换热器管程外的换热器壳程，中间回路装置还包括：与换热器管程连接的中间回路，中间回路用于通入循环水，换热器壳程与核电汽轮机抽汽装置连接，中间回路装置还包括：设置于中间回路上的稳压机构，稳压机构用于稳压使得中间回路工作压力大于核电汽轮机抽汽压力；海水淡化装置，与中间回路连接。本发明专利技术中系统利用低位热能，将汽轮机抽汽作为海水淡化的热源，同时设置中间回路装置，设置中间回路的工作压力高于汽轮机抽汽压力，保证海水淡化产品水的安全，避免核蒸汽中的放射性物质进入淡化产品水的可能。可能。可能。

【技术实现步骤摘要】
核能小型堆海水淡化系统


[0001]本专利技术属于海水淡化
，具体涉及一种核能小型堆海水淡化系统。

技术介绍

[0002]海水淡化作为解决淡水资源紧缺的重要途径而备受瞩目。目前，全球主流的海水淡化方法分为热法和膜法两大类。热法是利用热源将海水加热蒸发得到蒸汽，然后将蒸汽冷凝得到淡水；膜法则是利用水泵将海水增压后流经选择透过性高分子膜而得到淡水。热法主要包括多级闪蒸技术(MSF)和低温多效技术(MED)，膜法则主要使用反渗透技术(RO)。
[0003]目前国内已建大型核电站海水淡化工艺多采用膜法反渗透技术(RO)，该工艺具有成本低，不会存在放射性物质泄漏到产品水的可能等优点，但对原水水质有较高要求，且产品水水质不高；而热法海水淡化工艺对原水水质要求不高，且出水水质好，其中多级闪蒸技术(MSF)产品水成本要远高于反渗透技术(RO)和低温多效技术(MED)的成本，故低温多效技术(MED)在核电站海水淡化利用中具有一定优势。但低温多效技术(MED)在核电站海水淡化应用中运行安全有待进一步提高，需确保不会存在放射性物质泄漏到产品水的可能。
[0004]核电小型反应堆具有高度的安全性、良好的经济性，能够满足中小型电网的供电、城市供热、工业供汽和海水淡化等各种领域应用的需求。基于核电小型反应堆多用途功能，在核能海水淡化利用方面，从产品水品质和成本考虑，优先选用低温多效技术(MED)。但现有技术在利用核能进行海水淡化的过程中，淡化海水中会引入放射性物质。

技术实现思路

[0005]本专利技术所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的上述不足，提供一种核能小型堆海水淡化系统，保证海水淡化产品水的安全，避免核蒸汽中的放射性物质进入淡化产品水的可能。
[0006]解决本专利技术技术问题所采用的技术方案是提供一种核能小型堆海水淡化系统，包括：
[0007]核电汽轮机抽汽装置，用于提供核电汽轮机抽汽；
[0008]中间回路装置，包括：换热器，换热器包括：换热器管程、设置于换热器管程外的换热器壳程，中间回路装置还包括：与换热器管程连接的中间回路，中间回路用于通入循环水，换热器壳程与核电汽轮机抽汽装置连接，中间回路装置还包括：设置于中间回路上的稳压机构，稳压机构用于稳压使得中间回路工作压力大于核电汽轮机抽汽压力；
[0009]海水淡化装置，与中间回路连接，中间回路为海水淡化装置淡化蒸发海水提供热量。
[0010]优选的是，稳压机构包括：用于升压的升压泵。
[0011]优选的是，所述的核能小型堆海水淡化系统，还包括：控制器，稳压机构包括：至少两台并联的升压泵，其中至少一台升压泵使用，至少一台升压泵备用，控制器与升压泵连接，当正在使用的升压泵故障或换热器管程压力降低到设定值且仍高于核电汽轮机抽汽压
力，控制器用于控制备用升压泵启动。
[0012]优选的是，稳压机构包括：通过连接管道与中间回路连接的压力控制箱，压力控制箱用于充氮气调节中间回路的压力，系统正常运行时，压力控制箱中的压力与中间回路中的压力平衡，当升压泵故障或换热器管程压力降低到设定值且仍高于核电汽轮机抽汽压力，压力控制箱自动投入使用，压力控制箱中的氮气自动充入中间回路，使得中间回路工作压力大于核电汽轮机抽汽压力。
[0013]优选的是，中间回路装置还包括：与换热器管程入口连接的中间回路的部分管道上设置的第三调节阀，与换热器管程出口连接的中间回路的部分管道上设置的第四调节阀，压力控制箱通过连接管道与中间回路的连接处位于换热器管程入口与第三调节阀之间，当升压泵故障或换热器管程压力降低到设定值且仍高于核电汽轮机抽汽压力，关闭第三调节阀、第四调节阀。
[0014]优选的是，中间回路装置还包括：设置于中间回路上的止回阀，止回阀位于升压泵下游。
[0015]优选的是，中间回路装置还包括：核电汽轮机抽汽装置与换热器壳程入口之间的管道上设置的第一调节阀、换热器壳程出口与核电汽轮机凝汽器之间的管道上设置的第二调节阀，换热器壳程出口用于与核电汽轮机凝汽器连接。
[0016]优选的是，中间回路装置还包括：设置于核电汽轮机抽汽装置管道的第一压力计、设置于中间回路管道的第二压力计，第一压力计用于检测核电汽轮机抽汽装置管道的压力并发送给控制器，第二压力计用于检测中间回路管道的压力并发送给控制器，控制器分别与第一调节阀连接、第二调节阀连接，当正在使用的稳压机构故障或换热器管程压力降低到设定值且仍高于核电汽轮机抽汽压力，控制器用于控制关闭第一调节阀、第二调节阀。
[0017]优选的是，中间回路装置还包括：设置于中间回路上的闪蒸罐，闪蒸罐与换热器的管程连接，换热器管程内被加热的水流入闪蒸罐，闪蒸罐还与海水淡化装置连接，闪蒸罐用于将中间回路中的循环水闪蒸汽化，生成的蒸汽通过闪蒸罐中的汽水分离板进入海水淡化装置作为海水淡化蒸发的热源，未闪蒸的水在中间回路内继续循环。
[0018]优选的是，海水淡化装置包括：凝汽室、蒸发室、凝结水箱，凝汽室与蒸发室联通，凝汽室内设置有凝汽管道，凝汽管道延伸至凝汽室外，凝汽管道出口与蒸发室连接，凝汽管道入口用于通入海水，凝汽管道出口用于向蒸发室内喷淋海水，蒸发室内设置有蒸发管道，蒸发管道入口与闪蒸罐连接，蒸发管道出口与凝结水箱连接，喷淋到蒸发室内的海水蒸发后进入凝汽室凝结，喷淋到蒸发室内的未蒸发的海水通过蒸发室出口排出，凝汽室出口与凝结水箱连接，凝结水箱与中间回路连接，凝结水箱中的水流入中间回路。
[0019]本专利技术中的核能小型堆海水淡化系统，充分发挥核能小型反应堆多用途示范功能，利用低位热能，将汽轮机抽汽作为海水淡化的热源，同时设置中间回路装置，设置中间回路的工作压力高于汽轮机抽汽压力，保证海水淡化产品水的安全，避免核蒸汽中的放射性物质进入淡化产品水的可能，实现系统安全运行。该系统布置结构简单，方法可靠，有效利用核电站余热，增强核电站海水淡化可靠性。
附图说明
[0020]图1是本专利技术实施例2中的核能小型堆海水淡化系统的结构示意图。
[0021]图2本专利技术实施例3中的稳压机构的结构示意图；
[0022]图3本专利技术实施例4中的稳压机构的结构示意图；
[0023]图4本专利技术实施例5中的稳压机构的结构示意图。
[0024]图中：1、换热器；2、闪蒸罐；3、海水淡化装置；31、蒸发室；32、凝汽室；4、凝结水箱；5、凝结水泵；6、升压泵；7、汽轮机抽汽；8、去往汽轮机凝汽器；9、海水；10、浓盐水；11、淡化产品水；12、循环水补充水；13、压力控制箱；14、补充氮气；001、第一调节阀；002、第二调节阀；103、第三调节阀；104、第四调节阀；105、第五调节阀；101、第六调节阀；107、第七调节阀；108、第八调节阀；109、第九调节阀；15
‑
止回阀；102、第一止回阀；202、第二止回阀；106、第三止回阀；61
‑
第一升压泵；62
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第二升压泵。
具体实施方式
[本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种核能小型堆海水淡化系统，其特征在于，包括：核电汽轮机抽汽装置，用于提供核电汽轮机抽汽；中间回路装置，包括：换热器，换热器包括：换热器管程、设置于换热器管程外的换热器壳程，中间回路装置还包括：与换热器管程连接的中间回路，中间回路用于通入循环水，换热器壳程与核电汽轮机抽汽装置连接，中间回路装置还包括：设置于中间回路上的稳压机构，稳压机构用于稳压使得中间回路工作压力大于核电汽轮机抽汽压力；海水淡化装置，与中间回路连接，中间回路为海水淡化装置淡化蒸发海水提供热量。2.根据权利要求1所述的核能小型堆海水淡化系统，其特征在于，稳压机构包括：用于升压的升压泵。3.根据权利要求2所述的核能小型堆海水淡化系统，其特征在于，还包括：控制器，稳压机构包括：至少两台并联的升压泵，其中至少一台升压泵使用，至少一台升压泵备用，控制器与升压泵连接，当正在使用的升压泵故障或换热器管程压力降低到设定值且仍高于核电汽轮机抽汽压力，控制器用于控制备用升压泵启动。4.根据权利要求2或3所述的核能小型堆海水淡化系统，其特征在于，稳压机构包括：通过连接管道与中间回路连接的压力控制箱，压力控制箱用于充氮气调节中间回路的压力，系统正常运行时，压力控制箱中的压力与中间回路中的压力平衡，当升压泵故障或换热器管程压力降低到设定值且仍高于核电汽轮机抽汽压力，压力控制箱自动投入使用，压力控制箱中的氮气自动充入中间回路，使得中间回路工作压力大于核电汽轮机抽汽压力。5.根据权利要求4所述的核能小型堆海水淡化系统，其特征在于，中间回路装置还包括：与换热器管程入口连接的中间回路的部分管道上设置的第三调节阀，与换热器管程出口连接的中间回路的部分管道上设置的第四调节阀，压力控制箱通过连接管道与中间回路的连接处位于换热器管程入口与第三调节阀之间，当升压泵故障或换热器管程压力降低到设定值且仍高于核电汽轮机抽汽压力，关闭第三调节阀、第四调节阀。6.根据权利要求2、3、5所述的核能小型堆海水淡化系统，...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪晨辉，张俊京，李兵，牛艳颖，王超，陈荟萃，程岳，齐云飞，梁毅，刘虎，
申请(专利权)人：中国核电工程有限公司，
类型：发明
国别省市：