[发明专利]核电站热力联合循环系统和方法

说明书

本发明公开了一种核电站热力联合循环系统，其包括：燃气发电机组，包括设有第一加热模块的余热锅炉；以及核电机组，包括依次连接的蒸汽发生器、汽轮机高压缸、汽轮机低压缸、冷凝器、凝结水泵、低压加热器、除氧器、给水泵和高压加热器；其中，蒸汽发生器通过第一加热模块与汽轮机高压缸连接，蒸汽发生器产生的主蒸汽经过第一加热模块加热后进入汽轮机高压缸。相对于现有技术，本发明核电站热力联合循环系统采用了结构简单的加热器替换原有的蒸汽发生器，使得流体工作于单相区，安全可靠，降低了造价，提高了系统的做功能力和热效率，减少了容积容量。此外，本发明还公开了一种核电站热力联合循环方法。

技术领域

本发明属于核电领域，更具体地说，本发明涉及一种核电站热力联合循环系统和方法。

背景技术

压水堆核电站热力系统原理图如图1所示，其主要设备包括：蒸汽发生器100、汽轮机高压缸102、汽水分离再热器104、汽轮机低压缸106、凝汽器108、凝结水泵110、低压加热器112、除氧器114、给水泵116和高压加热器118。

在满功率运行状态下，蒸汽发生器100产生的饱和蒸汽由主蒸汽管道先进入汽轮机高压缸102膨胀做功，并且从汽轮机高压缸102的不同级抽部分蒸汽进入高压加热器118，用于加热给水以及送到汽水分离再热器104加热高压缸排汽，汽轮机高压缸102的排汽一部分进入除氧器114，大部分进入汽水分离再热器104进行汽水分离，汽水分离再热器104的排汽经过两个再热器加热后形成过热蒸汽，过热蒸汽进入汽轮机低压缸106膨胀做功，低压缸排汽进入凝汽器108形成凝结水；凝结水由凝结水泵110升压后经低压加热器112加热后送往除氧器114除氧和加热，除氧器114处理后的水经过给水泵116加压后流经高压加热器118进一步加热，最后进入蒸汽发生器100的二次侧，吸收反应堆一回路冷却剂热量后变为饱和蒸汽，从而完成一个完整的热力循环。

但是，压水堆核电站二回路主蒸汽参数受一回路参数的制约，主蒸汽的压力和温度低，而核电机组的总焓降约为同功率亚临界火电机组的2/3，增加了质量流量和容积流量，导致阀门和管道损失，加剧末级叶片余速损失和排汽缸损失对整个机组效率的影响，降低了整个二回路的循环热效率；此外，全部高压缸和部分低压缸在湿蒸汽状态下工作，存在严重的水蚀问题，使机组内效率和安全性都大为降低。

现有技术通过增加辅助回路，使用辅助回路中的蒸汽对蒸汽发生器产生的饱和蒸汽和高压缸排汽进行加热，以提高压水堆核电站的发电效率。但是，现有技术存在以下问题：首先，使用蒸汽作为场外热源的媒介来加热核电站主蒸汽，使得系统较为复杂；其次，上述方法只能略微提高主蒸汽的过热度，无法提高主蒸汽的压力。

有鉴于此，确有必要提供一种具有高发电效率的核电站热力联合循环系统和方法。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种具有高循环热效率的核电站热力联合循环系统和方法。

为实现上述发明目的，本发明提供一种核电站热力联合循环系统，其包括：

燃气发电机组，包括设有第一加热模块的余热锅炉；以及

核电机组，包括依次连接的加热器、汽轮机高压缸、汽轮机中压缸、汽轮机低压缸、冷凝器、凝结水泵、低压加热器、除氧器、给水泵和高压加热器；

其中，加热器通过第一加热模块与汽轮机高压缸连接，来自加热器的水经过第一加热模块加热后进入汽轮机高压缸。

作为本发明核电站热力联合循环系统的一种改进，所述余热锅炉设有第二加热模块，所述汽轮机高压缸通过第二加热模块与汽轮机中压缸连接。

作为本发明核电站热力联合循环系统的一种改进，所述余热锅炉设有第三加热模块，所述低压加热器通过第三加热模块与除氧器连接。

作为本发明核电站热力联合循环系统的一种改进，来自加热器的水的温度为260～290℃。