[实用新型]一种核电联合循环系统

说明书

本实用新型公开了一种核电联合循环系统，包括核反应堆单元、超临界二氧化碳发电单元和朗肯循环发电单元；核反应堆单元包括反应堆和第一换热器，反应堆的气体出口与第一换热器热端入口连接，第一换热器热端出口与反应堆的气体入口连接；第一换热器的冷端连接超临界二氧化碳发电单元的输入热源端；超临界二氧化碳发电单元的输出热源端连接朗肯循环发电单元输入热源端。提出核能驱动的超临界二氧化碳循环与朗肯循环构建的联合循环发电系统，有效提高核电站发电效率。

技术领域

本实用新型属于高温气冷堆领域，涉及一种核电联合循环系统。

背景技术

高温气冷堆具有固有安全、模块化设计与建造和多用途等特性，被认为是最有前途的第四代反应堆堆型。技术上，高温气冷堆可以取消场外应急，具备替代关停退役中小火电厂老旧机组能力。但目前高温气冷堆大部分是通过透平单循环的形式进行发电，发电效率差。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种核电联合循环系统，提出核能驱动的联合循环发电系统，有效提高核电站发电效率。

为达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案予以实现：

一种核电联合循环系统，包括核反应堆单元、超临界二氧化碳发电单元和朗肯循环发电单元；

核反应堆单元包括反应堆和第一换热器，反应堆的气体出口与第一换热器热端入口连接，第一换热器热端出口与反应堆的气体入口连接；第一换热器的冷端连接超临界二氧化碳发电单元的输入热源端；超临界二氧化碳发电单元的输出热源端连接朗肯循环发电单元输入热源端。

优选的，超临界二氧化碳发电单元包括二氧化碳透平、第二换热器和第一换冷器，第一换热器的冷端出口依次连接二氧化碳透平、第二换热器热端、第一换冷器热端和第一换热器的冷端入口，第二换热器冷端连接朗肯循环发电单元输入热源端。

进一步，第一换冷器热端和第一换热器的冷端入口之间设置有增压装置。

进一步，第一换冷器热端和第一换热器的冷端入口之间设置有第三换热器，第一换冷器热端和第一换热器的冷端入口分别连接第三换热器的冷端入口和冷端出口。

再进一步，朗肯循环发电单元包括透平和第二换冷器，透平的入口连接第二换热器冷端出口，透平的出口连接第二换冷器入口，第二换冷器的出口连接第二换热器冷端入口。

再进一步，透平的出口与第三换热器的热端入口相连，第三换热器的热端出口与第二换冷器的入口相连。

再进一步，第二换冷器的出口连接第二换热器冷端之间设置有加压泵。

优选的，朗肯循环发电单元内的发电工质为水。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型提出核能驱动的超临界二氧化碳循环与朗肯循环构建的联合循环发电系统，很大程度上提升了高温气冷堆的发电效率；并且有效利用超临界二氧化碳布雷顿循环的排汽余热，作为朗肯循环的热源，提高能量利率。

进一步朗肯循环的排汽余热为超临界二氧化碳循环第三换热器提供热源，提高能量利用效率。

附图说明

图1为本实用新型的系统结构示意图。

其中：1-反应堆；2-第一换热器；3-二氧化碳透平；4-第二换热器；5-第一换冷器；6-增压装置；7-第三换热器；8-透平；9-第二换冷器；10-加压泵。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步详细描述：

如图1所示，为本实用新型所述的核电联合循环系统，包括核反应堆单元、超临界二氧化碳发电单元、朗肯循环发电单元。