供热供汽系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术涉及金属堆供热领域，具体提供一种供热供汽系统及其控制方法，旨在解决现有控制棒调节反应堆功率具有一定约束和困难的问题。为此目的，本发明专利技术的供热供汽系统包括：反应堆、热交换器和蒸发器，反应堆产生的热量能够传至热交换器；热交换器能够将热量输送至蒸汽发生器内，以使蒸汽发生器生成蒸汽，蒸汽发生器的顶部连接有排气主路，排气主路连通于用户端；还包括：水冷塔，其设置在第一支路上，第一支路的入口连通于排气主路，第一支路出口连通于蒸汽发生器的入口，排气主路的蒸汽能够输送至水冷塔内冷却；第一调节阀，其设置在第一支路上，且位于排气主路和水冷塔之间；控制棒，通过控制棒插入的深度来控制反应堆的功率。制棒插入的深度来控制反应堆的功率。制棒插入的深度来控制反应堆的功率。

【技术实现步骤摘要】
供热供汽系统及其控制方法


[0001]本专利技术涉及金属堆供热领域，具体提供一种供热供汽系统及其控制方法。

技术介绍

[0002]目前中小型化石燃料锅炉，尤其是燃煤锅炉的工业和民用供热存在高污染、能耗大、运行灵活性差、运行成本偏高等问题，且成为雾霾天气的罪魁祸首之一。近年来可再生能源发展迅速，特别是风电和太阳能发电，但是弃风和弃光比例仍然较高，存在很大浪费。核能供热是以核裂变产生的能量为热源的集中供热方式，是解决城市能源供应及消除燃煤造成的环境污染的新思路。
[0003]在核能供热过程中，工业和民用热用户负荷常存在波动，尤其是昼夜峰谷波动。反应堆需要机组跟随用户的蒸汽需求量做负荷跟踪，需通过调节反应性来调节反应堆功率，实现手段有：调节控制棒在堆芯中的插入深度，来调节反应堆的功率，以控制热源产生的速率。但是在运行中，控制棒在堆芯中移动会导致堆芯功率分布畸变甚至可能造成不可接受的功率分布，还会引起堆芯核燃料燃耗轴向不平衡等问题，因此使用控制棒调节反应堆功率也有一定约束和困难。
[0004]因此，相关领域亟需一种供热供汽系统及其控制方法来解决上述技术问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术旨在解决上述技术问题，即，解决现有控制棒调节反应堆功率具有一定约束和困难的问题。
[0006]在第一方面，本专利技术提供一种供热供汽系统，该供热供汽系统包括：
[0007]反应堆；
[0008]热交换器，其至少部分设置在所述反应堆内，所述反应堆产生的热量能够传至所述热交换器；r/>[0009]蒸汽发生器，其连接于所述热交换器，所述热交换器能够将热量输送至所述蒸汽发生器内，以使所述蒸汽发生器生成蒸汽，所述蒸汽发生器的顶部连接有排气主路，所述排气主路连通于用户端，所述蒸汽发生器通过所述排气主路为所述用户端提供蒸汽；
[0010]所述供热供汽系统还包括：
[0011]水冷塔，其设置在第一支路上，所述第一支路的入口连通于所述排气主路，所述第一支路出口连通于所述蒸汽发生器的入口，所述排气主路的蒸汽能够输送至所述水冷塔内冷却，所述水冷塔内产生的冷凝水能够输送至所述蒸汽发生器；
[0012]第一调节阀，其设置在所述第一支路上，且位于所述排气主路和所述水冷塔之间，所述第一调节阀用于控制流向所述水冷塔的蒸汽量；
[0013]控制棒，其能够插入所述反应堆内，通过所述控制棒插入的深度来控制所述反应堆的功率。
[0014]在上述供热供汽系统的具体实施方式中，所述供热供汽系统还包括：
[0015]第二调节阀，其设置在所述排气主路上，且位于所述第一支路的下游；并且/或者监测组件，其设置在所述排气主路上，且位于所述第二调节阀的下游，所述监测组件用于监测所述排气主路的温度、压力和流量；并且/或者功率测量装置，其用于检测所述反应堆的功率。
[0016]在上述供热供汽系统的具体实施方式中，所述供热供汽系统还包括：
[0017]除氧器，其设置在第二支路上，所述第二支路的入口连通于供水池，出口连通于所述蒸汽发生器的入口，所述除氧器用于对流经所述除氧器的水除氧；
[0018]第一水泵，其设置在所述第二支路上，且位于所述除氧器和所述蒸汽发生器之间，所述第一水泵用于向所述蒸汽发生器供水；
[0019]第二水泵，其设置在所述第二支路上，且位于所述除氧器和所述供水池之间，所述第二水泵用于向所述除氧器供水。
[0020]在上述供热供汽系统的具体实施方式中，所述供热供汽系统还包括：
[0021]第三调节阀，其设置在第三支路上，所述第三支路连通所述排气主路和所述除氧器，所述第三支路与所述排气主路的连接点位于所述第二调节阀的上游。
[0022]在上述供热供汽系统的具体实施方式中，所述供热供汽系统还包括：
[0023]第三水泵，其设置在第四支路上，所述第四支路的入口连通于所述蒸汽发生器或所述除氧器，所述第四支路的出口连通于所述热交换器，所述第三水泵用于向所述热交换器输送水；
[0024]缓冲罐，其设置在所述第四支路上，且位于所述第三水泵远离所述热交换器的一侧。
[0025]在上述供热供汽系统的具体实施方式中，所述供热供汽系统还包括：
[0026]功率测量装置，其用于检测所述反应堆的功率。
[0027]在第二方面，提供一种如上所述的供热供汽系统的控制方法，该控制方法包括如下步骤：
[0028]根据蒸汽发生器生成的蒸汽量和所述用户端所需蒸汽量的差值以及持续时间，来控制所述第一调节阀的开度和所述控制棒插入的深度。
[0029]在上述供热供汽系统的控制方法的具体实施方式中，“根据蒸汽发生器生成的蒸汽量和所述用户端所需蒸汽量的差值，来控制所述第一调节阀的开度和所述控制棒插入的深度”包括：
[0030]如果所述蒸汽发生器生成的蒸汽量大于所述用户端所需蒸汽量，且二者的差值大于第一预设值，则调大所述第一调节阀的开度，以使所述排气主路内的蒸汽部分分流至水冷塔，以减少流至所述用户端的蒸汽量。
[0031]在上述供热供汽系统的控制方法的具体实施方式中，“根据蒸汽发生器生成的蒸汽量和所述用户端所需蒸汽量的差值，来控制所述第一调节阀的开度和所述控制棒插入的深度”还包括：
[0032]所述第一调节阀的开度调大之后，如果所述蒸汽发生器生成的蒸汽量和所述用户端所需蒸汽量的差值大于所述第一预设值的持续时间未达到第一预设时长时，且所述蒸汽发生器生成的蒸汽量和所述用户端所需蒸汽量的差值变小时，则调小所述第一调节阀的开度。
[0033]在上述供热供汽系统的控制方法的具体实施方式中，“根据蒸汽发生器生成的蒸汽量和所述用户端所需蒸汽量的差值，来控制所述第一调节阀的开度和所述控制棒插入的深度”还包括：
[0034]如果所述蒸汽发生器生成的蒸汽量大于所述用户端所需蒸汽量，二者的差值大于所述第一预设值，且持续时间达到了第一预设时长，则使控制棒插入的深度增加，减小所述反应堆的功率，以使所述蒸汽发生器生成的蒸汽量减少，并关闭所述第一调节阀。
[0035]在上述供热供汽系统的控制方法的具体实施方式中，“根据蒸汽发生器生成的蒸汽量和所述用户端所需蒸汽量的差值，来控制所述第一调节阀的开度和所述控制棒插入的深度”还包括：
[0036]如果所述用户端所需蒸汽量大于所述蒸汽发生器生成的蒸汽量，二者差值大于第二预设值，且持续时间达到了第二预设时长，则使控制棒插入的深度减小，增加所述反应堆的功率，以使所述蒸汽发生器生成的蒸汽量增加。
[0037]在采用上述技术方案的情况下，本专利技术设置有水冷塔对排气主路进行分流，且由第一调节阀来控制分流量，可以在蒸汽发生器产生的蒸汽量大于用户端所需蒸汽量时，通过分流减少流向用户端的蒸汽量，通过分流来进行调节，调节比较迅速，可以迅速地反馈至用户端。在蒸汽发生器产生的蒸汽量长时间持续大于用户端所需蒸汽量时，则增加控制棒插入的深度，较小反应堆的功率，以减小蒸汽发生器生成的蒸汽量，并关闭第一调节阀，使之本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种供热供汽系统，其包括：反应堆(1)；热交换器(2)，其至少部分设置在所述反应堆(1)内，所述反应堆(1)产生的热量能够传至所述热交换器(2)；蒸汽发生器(5)，其连接于所述热交换器(2)，所述热交换器(2)能够将热量输送至所述蒸汽发生器(5)内，以使所述蒸汽发生器(5)生成蒸汽，所述蒸汽发生器(5)的顶部连接有排气主路，所述排气主路连通于用户端，所述蒸汽发生器(5)通过所述排气主路为所述用户端提供蒸汽；其特征在于，所述供热供汽系统还包括：水冷塔(7)，其设置在第一支路上，所述第一支路的入口连通于所述排气主路，所述第一支路出口连通于所述蒸汽发生器(5)的入口，所述排气主路的蒸汽能够输送至所述水冷塔(7)内冷却，所述水冷塔(7)内产生的冷凝水能够输送至所述蒸汽发生器(5)；第一调节阀(13)，其设置在所述第一支路上，且位于所述排气主路和所述水冷塔(7)之间，所述第一调节阀(13)用于控制流向所述水冷塔(7)的蒸汽量；控制棒(16)，其能够插入所述反应堆(1)内，通过所述控制棒(16)插入的深度来控制所述反应堆(1)的功率。2.根据权利要求1所述的供热供汽系统，其特征在于，所述供热供汽系统还包括：第二调节阀(12)，其设置在所述排气主路上，且位于所述第一支路与所述排气主路连接点的下游；并且/或者监测组件(15)，其设置在所述排气主路上，且位于所述第二调节阀(12)的下游，所述监测组件(15)用于监测所述排气主路的温度、压力和流量；并且/或者功率测量装置(14)，其用于检测所述反应堆(1)的功率。3.根据权利要求2所述的供热供汽系统，其特征在于，所述供热供汽系统还包括：除氧器(6)，其设置在第二支路上，所述第二支路的入口连通于供水池(8)，出口连通于所述蒸汽发生器(5)的入口，所述除氧器(6)用于对流经所述除氧器(6)的水除氧；第一水泵(10)，其设置在所述第二支路上，且位于所述除氧器(6)和所述蒸汽发生器(5)之间，所述第一水泵(10)用于向所述蒸汽发生器(5)供水；第二水泵(9)，其设置在所述第二支路上，且位于所述除氧器(6)和所述供水池(8)之间，所述第二水泵(9)用于向所述除氧器(6)供水。4.根据权利要求3所述的供热供汽系统，其特征在于，所述供热供汽系统还包括：第三调节阀(11)，其设置在第三支路上，所述第三支路连通所述排气主路和所述除氧器(6)，所述第三支路与所述排气主路的连接点位于所述第二调节阀(12)的上游。5.根据权利要求3或4所述的供热供汽系统，其特征在于，所述供热供汽系统还包括：第三水泵(3)，其设置在第四支路上，所述第四支路的入口连通于...

【专利技术属性】
技术研发人员：ꢀ七四专利代理机构，
申请(专利权)人：青岛山松源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：