一种油船用核动力系统技术方案

一种油船用核动力系统，有蒸汽发生模块，蒸汽发生模块的堆舱内设置有核反应堆，核反应堆依次与蒸汽发生器、主循环泵连接形成第一循环网；蒸汽发生器产生饱和蒸汽分别进入发电系统、泵组透平系统、推进系统。本发明专利技术克服了现有技术的不足，提出的一种油船核动力系统，本系统应用核能作为全船的热能及动能来源，核能主要驱动船舶航行外，还能高效应用于发电系统、货油舱加热系统、杂用蒸汽系统、机舱蒸汽日用系统、泵组透平系统，具有稳定可靠，核能高效利用的特点。用的特点。用的特点。

【技术实现步骤摘要】
一种油船用核动力系统


[0001]本专利技术涉及船舶建设及设计
，具体涉及一种用于油船的核动力系统。

技术介绍

[0002]随着石化能源日益紧缺、远洋航运排放废气对生态环境的影响加剧，绿色低碳和节能减排的设计理念成为航运业的发展趋势。除了低硫油、液化天然气等新能源和替代能源的应用以外，核能作为一种清洁、高效的能源近年来在民用船舶领域已开展前瞻性的研究。
[0003]核动力与主流船舶采用的柴油机推进相比有明显的优势，核动力不依赖化石燃料、零碳排放、船舶无需设置专门的排气管和烟囱、燃油舱以及燃油系统，动力强劲、续航时间长、能源利用效率高。目前以核能作为动力的船舶多为军舰、航母，特别是潜艇，在民用船舶中的应用寥寥无几，已运营的民用核动力船型集中为破冰船、客货船、矿砂船。而我国作为世界主要的石油进口国，石油消耗量巨大，每年需要通过大型油船进口大量的原油、成品油填补国内石油缺口。在国际原油市场震荡、商船燃料费比重上涨，国际铀价相对稳定、核能技术成熟的大背景下，对核动力推进的大型油船的研究是十分必要的

技术实现思路

[0004]为解决上述诸多问题，本专利技术提供一种油船用核动力系统，其所采用的技术方案是：
[0005]一种油船用核动力系统，有蒸汽发生模块，蒸汽发生模块的堆舱内设置有核反应堆，核反应堆依次与蒸汽发生器、主循环泵连接形成第一循环网；蒸汽发生器产生饱和蒸汽分别进入发电系统、泵组透平系统、推进系统。
[0006]蒸汽发生器与发电系统的发电机透平连接，蒸汽发生器产生的4mpa<br/>‑
8mpa饱和蒸汽在发电机透平中做功后，形成乏汽汇入乏汽总管。
[0007]蒸汽发生器与节流装置连接，节流装置对饱和装置进行处理后形成1.6mpa～1.96mpa饱和蒸汽分别进入泵组透平系统的货油泵透平分离器、货油扫舱泵透平分离器、给水泵透平分离器，货油泵透平分离器伸出有两条管路分别与压载泵透平分离器、货油泵透平组连接，压载泵透平分离器与压载泵透平组连接后汇入乏汽总管，货油扫舱泵透平分离器与货油扫舱泵透平连接后汇入乏汽总管，给水泵透平分离器与给水泵透平连接后汇入乏汽总管。
[0008]蒸汽发生器与推进系统的高压透平连接，饱和蒸汽在高压透平内做功形成0.4mpa～0.98mpa的饱和蒸汽通过两条管路分别进入低压透平及机舱及生活蒸汽日用系统、杂用蒸汽系统、货油舱加热系统，高压透平与低压透平连接后汇入乏汽总管，高压透平与机舱及生活蒸汽日用系统、杂用蒸汽系统、货油舱加热系统连接后汇入乏汽总管。
[0009]乏汽总管依次与冷凝器、冷凝水泵、温水箱、除氧器、给水泵、高压给水加热器连接，高压给水加热器回流至蒸汽发生器，高压给水加热器与蒸汽发生器之间设置有给水控
制阀。
[0010]冷凝器另一端与海水连通，大海中的海水通过冷凝器海水泵泵入海水冷凝器内，再从海水冷凝器内流出，流回至大海，温水箱另一端接入有淡水舱，淡水舱与温水箱之间设置有淡水泵，淡水泵与温水箱之间设置有温水箱控制阀。
[0011]上述一种油船用核动力系统，更进一步地，机舱及生活蒸汽日用系统包含润滑油、温水箱、高压给水加热器、采暖及生活热水的加热
[0012]上述一种油船用核动力系统，更进一步地，杂用蒸汽系统包含惰气甲板水封、压载水滤器间散热器、洗舱海水加热器的加热
[0013]上述一种油船用核动力系统，更进一步地，货油舱加热系统包含全船各污油水舱、货油舱的加热
[0014]上述一种油船用核动力系统，更进一步地，低压透平另一端依次与减速齿轮箱、螺旋桨连接。
[0015]上述一种油船用核动力系统，更进一步地，在第一循环网中，主循环泵通往核反应堆的路径上、核反应堆通往蒸汽发生器的路径上，设置有稳压器。
[0016]上述一种油船用核动力系统，更进一步地，核反应堆是压水反应堆，载热介质为加压至15
‑
20mpa的水。
[0017]上述一种油船用核动力系统，更进一步地，温水箱内设置有第一液位传感器，第一液位传感器与温水箱控制阀信号连接。
[0018]上述一种油船用核动力系统，更进一步地，蒸汽发生器内设置有第二液位传感器，第二液位传感器与给水控制阀通过信号连接。
[0019]本专利技术的有益效果是：
[0020]1.采用核动力的大型油船，与化石燃料作为动力来源的大型油船相比，续航能力强，动力强劲，并且绿色低碳和节能减排。
[0021]2.设计上减少了燃油系统、燃油管系伴热系统，日用油柜加热系统。不仅优化精简船舶系统设备，船舶布置更加紧凑，而且无需频繁进行燃油加注，增大油船装载货物运输窗口期，同时减少因燃油加注带来的安全风险。
[0022]3.该系统核能作为全船的动力源，在核能推进、发电系统的基础上，将蒸汽发生器产生的高温饱和蒸汽高效应用于油船的各泵组及加热系统。提高核能利用率，减少二回路热能损失及与海水换热量，系统更经济环保。
附图说明
[0023]图1是本专利技术的系统示意图；
[0024]其中：1
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核反应堆、2
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蒸汽发生器、3
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主循环泵、4
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稳压器、5
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节流装置、6
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发电机透平、7
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高压透平、8
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货油泵透平分离器、9
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货油扫舱泵透平分离器、10
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给水泵透平分离器、11
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压载泵透平分离器、12
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压载泵透平组、13
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货油泵透平组、14
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货油扫舱泵透平、15
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给水泵透平、16
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低压透平、17
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减速齿轮箱、18
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螺旋桨、19
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机舱及生活蒸汽日用系统、20
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洗舱海水加热器、21
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压载水滤器间散热器、22
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惰气甲板水封、23
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污油水舱、24
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货油舱、33
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给水控制阀、34
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温水箱控制阀、35
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冷凝器、36
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冷凝水泵、37
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温水箱、38
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除氧器、39
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给水泵、40
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高压给水加热器、41
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海水泵、42
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淡水泵、43
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淡水舱、44
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发电机。
具体实施方式
[0025]结合附图对本专利技术作进一步说明。
[0026]如图1所示，一种油船用核动力系统，有堆舱，堆舱内设置有核反应堆，核反应堆采用常规的压水反应堆，压水反应堆通过管路依次与蒸汽发生器、主循环泵连接，主循环泵回流至压水反应堆，形成第一循环网，在主循环泵回流至压本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种油船用核动力系统，其特征在于：有蒸汽发生模块，蒸汽发生模块的堆舱内设置有核反应堆，核反应堆依次与蒸汽发生器、主循环泵连接形成第一循环网；蒸汽发生器产生饱和蒸汽分别进入发电系统、泵组透平系统、推进系统；蒸汽发生器与发电系统的发电机透平连接，蒸汽发生器产生的4mpa
‑
8mpa饱和蒸汽在发电机透平中做功后，形成乏汽汇入乏汽总管；蒸汽发生器与节流装置连接，节流装置对饱和装置进行处理后形成1.6mpa～1.96mpa饱和蒸汽分别进入泵组透平系统的货油泵透平分离器、货油扫舱泵透平分离器、给水泵透平分离器，货油泵透平分离器伸出有两条管路分别与压载泵透平分离器、货油泵透平组连接，压载泵透平分离器与压载泵透平组连接后汇入乏汽总管，货油扫舱泵透平分离器与货油扫舱泵透平连接后汇入乏汽总管，给水泵透平分离器与给水泵透平连接后汇入乏汽总管；蒸汽发生器与推进系统的高压透平连接，饱和蒸汽在高压透平内做功形成0.4mpa～0.98mpa的饱和蒸汽通过两条管路分别进入低压透平及机舱及生活蒸汽日用系统、杂用蒸汽系统、货油舱加热系统，高压透平与低压透平连接后汇入乏汽总管，高压透平与机舱及生活蒸汽日用系统、杂用蒸汽系统、货油舱加热系统连接后汇入乏汽总管；乏汽总管依次与冷凝器、冷凝水泵、温水箱、除氧器、给水泵、高压给水加热器连接，高压给水加热器回流至蒸汽发生器，高压给水加热器与蒸汽发生器之间设置有给水控制阀；冷凝器另一...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴楠，孙强，彭东升，杜欣，彭贵胜，董庆辉，李达，张林涛，郭强，嵇智勇，
申请(专利权)人：大连船舶重工集团有限公司，
类型：新型
国别省市：