[发明专利]一种适用于脉冲功率反应堆的高效的蒸汽发生系统

说明书

本发明涉及聚变反应堆技术领域，具体为一种适用于脉冲功率反应堆的高效的蒸汽发生系统，包括蒸汽发生器SG‑01、蒸汽发生器SG‑02、换热器HX‑01，以及连接上述设备的管路；还包括若干开关阀设置与管路上；还包括蒸汽转移系统和热量储存系统，本发明填补了脉冲功率反应堆能量提取，并能生成持续稳定的蒸汽，能够降低未来可控核聚变反应堆等离子体约束要求，能够根据脉冲功率反应堆产热功率的周期运行而调整运行状态，保证蒸汽发生系统出口蒸汽(饱和蒸汽或过热蒸汽)以稳定含气率、流量和温度稳定，进而能够推动汽轮机产生稳定功率的电能。

技术领域

本发明属于聚变反应堆技术领域，具体涉及一种适用于聚变堆的高效的蒸汽发生系统。

背景技术

蒸汽发生器是聚变堆核电站的重要设备，用于一回路和二回路的热量交换，主要功能是带出一回路的热量，同时将二回路的高压水加热至饱和蒸汽或者过热蒸汽，流动至透平处推动汽轮机进行发电。

在未来聚变反应堆核电站有以下特点：

(1)由于受等离子体约束技术的限制，聚变堆产热功率为脉冲式周期运行；

(2)一回路冷却剂在蒸汽发生器处温度为脉冲式，温度时高时低；

未来聚变堆核电站蒸汽发生器面临的问题：

(1)若采用常规核电蒸汽发生器，蒸汽发生器出口的蒸汽将时断时续，无法被汽轮机利用进行发电；

(2)即使未来汽轮机能够利用间断性蒸汽，发电功率也将可能是间断性的，将对电网形成巨大冲击。

为了有效解决聚变能利用问题，需要一种满足聚变堆脉冲运行的特点，能够产生持续稳定蒸汽的新型蒸汽发生器系统。

发明内容

本发明的目的是提供一种适用于脉冲功率反应堆的高效的蒸汽发生系统，其能够保证蒸汽发生系统出口蒸汽(饱和蒸汽或过热蒸汽)以稳定含气率、流量和温度稳定，进而能够推动汽轮机产生稳定功率的电能。

本发明的技术方案如下：

一种适用于脉冲功率反应堆的高效的蒸汽发生系统，包括蒸汽发生器SG-01、蒸汽发生器SG-02、换热器HX-01，以及连接上述设备的管路；

一回路出口连接蒸汽发生器SG-01一次侧入口，蒸汽发生器SG-01一次侧出口与一回路入口相连，一回路出口与换热器HX-01一次侧入口相连，换热器HX-01一次侧出口与一回路入口相连，蒸汽发生系统入口与蒸汽发生器SG-01二次侧入口相连，蒸汽发生器SG-01二次侧出口与蒸汽发生系统出口相连，蒸汽发生系统入口与蒸汽发生器SG-02二次侧入口相连，蒸汽发生器SG-02二次侧出口与蒸汽发生系统出口相连。

还包括开关阀VG-01、开关阀VG-04、开关阀VG-05、开关阀VG-06和开关阀VG-07；

所述的开关阀VG-01设于蒸汽发生系统入口与蒸汽发生器SG-01二次侧入口之间的管路上，所述的开关阀VG-04设于蒸汽发生系统入口与蒸汽发生器SG-02二次侧入口之间的管路上，所述的开关阀VG-05设于一回路出口与蒸汽发生器SG-01一次侧入口之间的管路上，所述的开关阀VG-06设于一回路出口与一回路入口之间的管路上；所述的开关阀VG-07设于一回路出口与换热器HX-01一次侧入口之间的管路上。

还包括蒸汽转移系统，所述的蒸汽转移系统包括压力罐TA-01、压力罐TA-02、泵TA-01、泵TA-02；

所述的泵PB-01设于压力罐TA-01出口与换热器HX-01二次侧入口之间的管路上，所述的换热器HX-02二次侧出口与压力罐TA-02入口相连，

所述的泵PB-02设于压力罐TA-02出口与蒸汽发生器SG-02一次侧入口之间的管路上，所述的蒸汽发生器SG-02一次侧出口与压力罐TA-01入口相连。