[发明专利]一种用于高温高压热水环路的氮气稳压系统

说明书

本发明公开了一种用于高温高压热水系统的氮气稳压系统，包括液氮制气装置、氮气母管和稳压器，所述液氮制气装置的出气端与氮气母管连通，氮气母管与若干氮气补气支路连通，每个氮气补气支路配置一个稳压器，且氮气补气支路的出口与稳压器内上部的气空间连通；稳压器下部的液体部分通过波动管与高温高压热水环路系统连通；各稳压器的气体部分均与泄放管路连通。本发明的有益效果为：本发明所述稳压系统采用液氮气化作为稳压气体源，单位体积存储气体多，避免频繁更换气瓶，又降低了制氮成本同时保障了氮气供应量，且控制简单、响应快，可充分满足热水环路系统各运行工况运行过程中压力波动和控制要求，并降低了气体溶于水后导致的结垢和腐蚀风险。

技术领域

本发明涉及蒸汽动力技术领域，具体涉及一种用于高温高压热水环路的氮气稳压系统。

背景技术

热水环路在运行过程中由于温度变化会造成水体积波动导致压力变化，为保证系统运行必须设置相应稳压系统。目前，常用的稳压器方式有电加热式稳压器和气罐式稳压器。

在核电站反应堆一回路系统中广泛采用电加热式稳压器，利用饱和蒸汽进行稳压。稳压器内部分为上部蒸汽空间和下部水空间，工质分别为饱和蒸汽和饱和水，处于两相平衡状态。系统利用饱和蒸汽和饱和水的平衡态，采用电加热器加热蒸汽和喷淋相结合方式进行压力控制。当压力降低时，启动稳压器罐体底部的电加热器加热水空间并使部分水蒸发进入上部蒸汽空间，使其压力恢复到规定值；当压力升高时，由稳压器上部喷头喷入过冷冷却剂，将稳压器内的部分蒸汽冷凝，使其压力降低至规定值。然而，电加热式稳压器体积较小、不易结垢、可靠性高，但结构复杂、辅助设备多且系统控制复杂，维护管理要求高。

与采用蒸汽稳压的电加热式稳压器相对应的是气罐式稳压器，气罐式稳压器是利用系统储气瓶中的惰性气体或利用空压机打入的空气，在水容积上部利用气体作为压力调节的手段。气罐式稳压器压力调节过程快、结构简单、维护管理方便、压力控制简便；但外形尺寸较大，气体管路分支多且容易泄漏，空气溶于水后易导致结垢，惰性气体气瓶储存有限且制备困难成本高。

发明内容

本发明的目的在于，针对现有技术的不足，提供一种压力可快速控制、成本低的用于高温高压热水环路的氮气稳压系统。

本发明采用的技术方案为：一种用于高温高压热水系统的氮气稳压系统，包括液氮制气装置、氮气母管和稳压器，所述液氮制气装置的出气端与氮气母管连通，氮气母管与若干氮气补气支路连通，每个氮气补气支路配置一个稳压器，且氮气补气支路的出口与稳压器内上部的气空间连通；稳压器下部的液体部分通过波动管与高温高压热水环路系统连通；各稳压器的气体部分均与泄放管路连通。

按上述方案，所述液氮制气装置包括液氮贮罐、低温液泵和气化器，所述液氮贮罐的出口与低温液泵的入口连通，低温液泵的出口与气化器的入口连通，气化器的出口通过管道与氮气母管相连。

按上述方案，在气化器与氮气母管连通的管道上设有连通二者的高压缓冲罐。

按上述方案，在稳压器下部的液体部分内置冷却盘管，冷却盘管内流通冷却介质。

按上述方案，所述氮气母管上配置有压力表；各氮气补气支路上均各分别配置有截止阀A和压力表。

按上述方案，每个稳压器的上部气体部分各连通一个泄放支路，泄放支路上配置有截止阀B；各泄放支路与泄放管路连通。

按上述方案，所述液氮贮罐为卧式结构，采用真空粉末绝热。

按上述方案，所述稳压器为气罐式稳压器。