一种由核电冷却循环水系统回收能源驱动的发电方法技术方案

本发明专利技术提供了一种由核电冷却循环水系统回收能源驱动的发电方法，包括以下步骤：步骤S1：阻断原海水流出的方向，水流方向改为从CC跌落井的两侧排出；步骤S2：在水流排出方向上安装水轮发电机组，利用水流推动水轮发电机组进行发电；步骤S3：将水轮机组发出电能接入电站。本发明专利技术提供的发电方法在不影响核电厂的正常运行和冷却的情况下有效利用排放冷却循环海水进行可持续的回收利用。海水进行可持续的回收利用。海水进行可持续的回收利用。

【技术实现步骤摘要】
一种由核电冷却循环水系统回收能源驱动的发电方法


[0001]本专利技术涉及水利发电
，尤其涉及一种由核电冷却循环水系统回收能源驱动的发电方法。

技术介绍

[0002]以秦山核电二厂为例，1、2、3、4#机组核电冷却循环水系统(由循环水系统、安全厂用水系统两部分构成)在分别完成对冷凝器、辅助冷却水系统、设备冷却水系统(RRI)冷热交换后，输送带走设备的热负荷最终汇流至CC跌落井并向海口排出。长期以来，这大量水资源一直没有得到充分利用。
[0003]秦山核电站二厂循环水泵抽取海水消耗大量电能(8台*2426kW＝19408kW)， SEC系统单机组运行2台，(4机组*2台*460kW＝3680kW)，在全寿命周期内成本巨大。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于克服现有技术中所述的缺陷，从而提供一种由核电冷却循环水系统回收能源驱动的发电方法，本方法在不影响核电厂的正常运行和冷却的情况下有效利用排放冷却循环海水进行可持续的回收利用，进行水利发电。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0006]一种由核电冷却循环水系统回收能源驱动的发电方法，包括以下步骤：
[0007]步骤S1：阻断原海水流出的方向，水流方向改为从CC跌落井的两侧排出；
[0008]步骤S2：在水流排出方向上安装水轮发电机组，利用水流推动水轮发电机组进行发电；
[0009]步骤S3：将水轮机组发出电能接入电站。
[0010]所述步骤S1具体为：将所述CC跌落井蓄水池两侧墙壁开口，并通过密封阻断室隔离原跌落井水流，两侧开口处向外延伸进行负挖形成两条排水路径。
[0011]进一步地，在负挖基础底部安装就位水轮发电机组及其附属系统和附属设备。
[0012]进一步地，所述附属系统包括配电系统、保护控制系统和报警监视系统，所述附属设备包括发电机出口断路器、同步装置、配电柜、耦合变压器、继电保护装置和故障录波器。
[0013]进一步地，在所述CC跌落井蓄水池两侧墙壁开口处增设闸门，用以后续水轮发电机组维修时截断水流。
[0014]进一步地，在所述原海水流出方向的管道处增设可调节辅助维修闸门，用以辅助后续两侧水轮发电机组的检修工作。
[0015]当所述水轮发电机组进行检修时，将所述CC跌落井蓄水池两侧的所述闸门关闭，再将所述可调节辅助维修闸门打开，以使在水轮发电机组进行检修工作期间不影响冷却循环水排出。
[0016]进一步地，在每台所述水轮机组顶部安装行吊系统，以便于机组停运期间的检修预维工作。
[0017]进一步地，在水轮发电机组排水渠安装底部增设一个台阶。
[0018]与现有技术相比，本专利技术提供的由核电冷却循环水系统回收能源驱动的发电方法具有以下有益效果：
[0019]本专利技术在不影响核电厂的正常运行和冷却的情况下有效利用排放冷却循环海水进行可持续的回收利用，进行水利发电，使输出电能并网接入厂区公共段母线，通过可再生能源可靠性利用。
[0020]本专利技术充分体现利用可再生清洁水资源发电的显著优势。
[0021]本专利技术可适用于绝大多数核电厂，特别适用于后续新建核电机组，在基建环节可提前布局和设计、安装，为冷却水排放系统的接入提供更加安全、便利的接口，在不影响核电厂安全、稳定发电运行的基础上实现资源充分再利用。
[0022]本专利技术利用回收的水资源可为核电厂创造巨大的经济效益，经济性分析如下：以秦山二厂2022年至2024年的机组大修情况为例，通过测算得出的连续三年额定装机容量下水轮发电机组总发电收益约为4600万元，与燃煤发电相比，相当于减少9.4万吨二氧化碳排放量；以后续新建核电机组(如金七门项目规划建设的6
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1000MWe机组)为例，连续3年额定装机容量下水轮发电机组总发电收益约为1.4亿元，与燃煤发电相比，相当于减少28.8万吨二氧化碳排放量。
附图说明
[0023]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它的附图。
[0024]图1为本专利技术实施例所提供的水流方向鸟瞰实景图；
[0025]图2为本专利技术实施例所提供的水轮发电机组水流向平面示意图；
[0026]图3为本专利技术实施例所提供的多台水轮发电机组排布平面示意图；
[0027]图4为本专利技术实施例所提供的排水渠底部台阶侧视图。
具体实施方式
[0028]下面通过具体实施方式进一步详细说明。
[0029]为了便于理解，首先简要介绍核电冷却循环水系统，核电冷却循环水系统由循环水系统(CRF)和安全厂用水系统(SEC)所构成的冷却水系统。CRF系统与SEC系统在分别完成对冷凝器、辅助冷却水系统和一回路设备冷热交换后、设备冷却水系统(RRI)冷热交换后，输送带走设备的热负荷最终汇流至CC跌落井并向海口排出。
[0030]如图1至图4所示，本专利技术提供了一种由核电冷却循环水系统回收能源驱动的发电方法，通过将核电机组CRF系统(循环水系统)、SEC系统(安全厂用水系统)冷热交换后排至大海的水资源回收再利用，由此来驱动的水轮发电机组，实现减少循环水泵的全寿命周期内成本和电厂电量生产最大化。本专利技术主要通过阻断原海水流出的方向(如图1和图2所示的中间箭头方向)，改水流方向为CC跌落井的两侧排出(如图1和图2所示的两侧箭头方向)，利用在新的排水方向上安装发电设备进行发电。如图2所示，原1#机组、2#机组、3#机组、4#
机组冷却海水排向从中间位置排出，引流方向改变后，1#机组、2#机组通过右侧方向排出(图2下方的箭头所示)，3#机组、4#机组通过左侧方向排出(图2上方的箭头所示)。
[0031]本专利技术提供的发电方法包括以下步骤：
[0032]步骤S1：阻断原海水流出的方向，水流方向改为从CC跌落井的两侧排出；
[0033]步骤S2：在水流排出方向上安装水轮发电机组，利用水流推动水轮发电机组进行发电；
[0034]步骤S3：将水轮机组发出电能并网接入电站。
[0035]具体的，首先对CC跌落井传统结构进行改造。第一，在土建施工阶段，将 CC跌落井蓄水池两侧墙壁开口，并通过密封阻断室1(如图2所示)隔离原跌落井水流，两侧开口处向外延伸按照设计进行负挖形成两条排水路径，负挖基础底部安装就位水轮发电机组及其附属系统和设备，最终移除密封阻断室，实现引流冲转发电的目的。第二，在CC跌落井蓄水池两侧墙壁开口处增设闸门，用以后续水轮发电机组维修时截断水流；在原CC跌落井设计的基础上，在原水流方向管道处增加可调节辅助维修闸门，用以辅助后续两侧水轮发电机组的检修工作；在每台水轮机组顶部安装行吊系统，方便机组停运期间的检修预维工作。第三，在水轮发电机组排本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种由核电冷却循环水系统回收能源驱动的发电方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1：阻断原海水流出的方向，水流方向改为从CC跌落井的两侧排出；步骤S2：在水流排出方向上安装水轮发电机组，利用水流推动水轮发电机组进行发电；步骤S3：将水轮机组发出电能接入电站。2.根据权利要求1所述的由核电冷却循环水系统回收能源驱动的发电方法，其特征在于，所述步骤S1具体为：将所述CC跌落井蓄水池两侧墙壁开口，并通过密封阻断室隔离原跌落井水流，两侧开口处向外延伸进行负挖形成两条排水路径。3.根据权利要求2所述的由核电冷却循环水系统回收能源驱动的发电方法，其特征在于，在负挖基础底部安装就位水轮发电机组及其附属系统和附属设备。4.根据权利要求3所述的由核电冷却循环水系统回收能源驱动的发电方法，其特征在于，所述附属系统包括配电系统、保护控制系统和报警监视系统，所述附属设备包括发电机出口断路器、同步装置、配电柜、耦合变压器、继电保护装置和故障录波器。5.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：包彦省，张乐安，曹望刚，王传阳，李嘉敏，邱立伟，杨伟星，李强，陈晓勇，丁洪浩，吴小军，余立和，叶青，周焕，吴俊，李豪仁，赵鹏，王洁，沈晓晖，刘伟，
申请(专利权)人：核电秦山联营有限公司，
类型：发明
国别省市：