[发明专利]一种用于防止核电二次介质外漏的蒸汽供热系统

说明书

本发明公开了一种用于防止核电二次介质外漏的蒸汽供热系统，包括二次介质回路、高压循环水回路和低压介质回路，二次介质与高压循环水之间、以及高压循环水与低压介质之间通过换热器传递热量，系统运行时，保持高压循环水回路的压力高于二次介质回路的压力，低压介质回路的压力低于二次介质回路的压力。本发明由于在二次介质回路与低压介质回路之间建立了高压循环水回路，并使高压循环水回路的压力无论在正常运行、启动停止或事故状态均高于二次介质回路，由此可以有效防止二次介质的外漏，确保了低压介质对外供热的安全性，使利用核能对外供热成为可能。该发明也为需要防止介质外漏的其他能源利用系统提供了类似的解决方案。

技术领域

本发明涉及一种用于防止核电二次介质外漏的蒸汽供热系统，属于利用特殊方法的工业加热及居民采暖领域。

背景技术

近年来随着工业用热与居民采暖需求的增加，以及对传统燃煤、燃气分散供暖方式的升级替代，以低压蒸汽为热源的集中供热技术逐渐成为能源利用领域的一个重要方面。

火电机组的灵活性改造即是适应电网对调峰的要求，也是常规燃煤机组对市场供热需求的积极响应。在电力辅助市场不断完善的大背景下，这种灵活性改造不但增加了机组的调峰能力，还会因参与深度调峰、及对外集中供热给电厂带来可观的经济收益。

核电机组是我国非化石燃料装机的重要组成部分，截止到2019年06月，我国核电装机容量达4860万千瓦。核电机组在我国电网中承担的是基本负荷类型，这是由核电的特点决定的。若能利用核电实现对外供热，不但能增加电站的供热收益，还可以达到一定的调峰效果。但核电供热必须在充分保证安全性的前提下进行。

目前在核电领域技术成熟、运行可靠、商用化率最高的是压水堆技术，该类型电站的二次介质为具有一定压力等级的饱和蒸汽，由核岛内的蒸汽发生系统产生，再输送到蒸汽动力系统做功发电。核电对外供热即利用二次介质为热源，产生低压力等级的蒸汽或热水，满足外界的供热需求。由于低压力等级的蒸汽或热水是输送到工业区或居民区的开放系统，因此必须从根本上消除二次介质可能产生的泄漏问题，保证核电对外供热的安全性。

若利用二次介质直接产生低压力等级的供热介质（蒸汽或热水），由于二次介质的压力比供热用的蒸汽或热水压力高，因此存在二次介质向供热介质泄漏的风险。基于上述境况，本发明提出了一种新型换热系统，从技术角度消除二次介质对外泄漏的可能性，使核电对外供热成为可能。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明设计了一种用于防止核电二次介质外漏的蒸汽供热系统，保证二次介质不会出现外漏，同时产生需要参数的低压介质（蒸汽或热水）用于对外供热。

本发明采用如下技术方案：

一种用于防止核电二次介质外漏的蒸汽供热系统，包括二次介质回路、高压循环水回路和低压介质回路，二次介质回路与高压循环水回路之间、以及高压循环水回路与低压介质回路之间通过换热器传递热量，系统运行时，保持高压循环水回路的压力高于二次介质回路的压力，低压介质回路的压力低于二次介质回路的压力。

作为优选，所述二次介质回路包括依次连通的二次介质进口、蒸汽冷凝器和二次介质出口。

作为优选，所述高压循环水回路包括依次循环连通的高压循环水泵、蒸汽冷凝器、稳压装置和低压蒸发器。

作为优选，所述低压介质回路包括低压蒸发器、汽包、低压介质进口和低压介质出口，低压蒸发器、低压介质进口和低压介质出口分别连通汽包。

作为优选，所述蒸汽冷凝器中二次介质回路通过蒸汽冷凝器的壳体侧，高压循环水回路通过蒸汽冷凝器的管侧。

作为优选，所述低压蒸发器中高压循环水回路通过低压蒸发器的管侧，低压介质回路通过低压蒸发器的壳体侧。