[发明专利]一种风能反应堆系统及其工作方法

权利要求书

1.一种风能反应堆系统，其特征在于：包括核反应堆系统、风能发电系统和电力调配系统；所述核反应堆系统包括反应堆(1)、高压缸(2)、汽水分离再热器(3)、低压缸(4)、冷凝器(5)、凝结水泵(6)、低压加热器(7)、除氧器(8)、给水泵(9)、高压加热器(10)和核能发电机(12)，所述反应堆(1)堆芯出口通过管道与高压缸(2)的进汽口连通，高压缸(2)的排汽口连通汽水分离再热器(3)的蒸汽入口，汽水分离再热器(3)的蒸汽出口与低压缸(4)的进汽口连通，汽水分离再热器(3)的液体出口通过疏水泵(11)与除氧器(8)的一个进水口连通，低压缸(4)的排汽口依次连接冷凝器(5)、凝结水泵(6)和低压加热器(7)的入口，低压加热器(7)的出口与除氧器(8)的另一个进水口连通，除氧器(8)的出口依次连接给水泵(9)和高压加热器(10)的入口，高压加热器(10)的出口与反应堆(1)的入口连通，所述高压缸(2)和低压缸(4)分别与核能发电机(12)通过轴承连接；所述风能发电系统包括风机(13)、增速器(14)、风力发电机(15)和控制系统(16)，所述风机(13)与增速器(14)通过轴承连接，增速器(14)与风力发电机(15)通过轴承连接，控制系统(16)与风机(13)、增速器(14)和风能发电机(15)之间均有信号通路；所述电力调配系统包括功率控制器(17)、平衡能量系统(18)、变压器(19)和电网(20)，所述核能发电机(12)通过电力通路与功率控制器(17)的入口连接，功率控制器(17)的两个出口分别与平衡能量系统(18)和变压器(19)的一个入口连接，风力发电机(15)与变压器(19)的另一个入口连接，变压器(19)的出口与电网(20)连接。

2.根据权利要求1所述的一种风能反应堆系统，其特征在于：所述反应堆(1)采用一体化模块式小堆SMR，数量采用单个或多个。

3.根据权利要求1所述的一种风能反应堆系统，其特征在于：所述平衡能量系统(18)为生物质储能系统或制氢系统或海水淡化装置。

4.根据权利要求1所述的一种风能反应堆系统，其特征在于：在该系统中，反应堆(1)保持额定满功率运行，一部分热量用于推动高压缸(2)和低压缸(4)做工，产生的电量既用于平滑风能发电的波动，也用于平衡能量系统进行生物质生产或制氢或海水淡化，提高了核电的有效利用率。

5.权利要求1至4任一项所述的一种风能反应堆系统的工作方法，其特征在于：所述反应堆(1)出口为过热蒸汽，过热蒸汽进入高压缸(2)中做功后进入汽水分离再热器(3)，分离出的液态水经疏水泵(11)进入除氧器(8)，剩余气体继续进入低压缸(4)中做功，低压缸(4)中排出的低压低温蒸汽进入冷凝器(5)冷凝为液态水，经凝结水泵(6)驱动进入低压加热器(7)加热，加热后的液态水和汽水分离再热器(3)中分离出的液态水一同进入除氧器(8)除氧，再经过给水泵(9)驱动进入高压加热器(10)中加热到预定温度，回到反应堆(1)，再度被加热为过热蒸汽从反应堆(1)出口排出；所述高压缸(2)和低压缸(4)所做功用于核能发电机(12)发电；所述风机(13)由风力驱动做功，经增速器(14)增速后用于风力发电机(15)发电，控制系统(16)用于系统整体调控；所述功率控制器(17)对核能发电机(12)产生的电力进行分配，大部分用于平滑风力发电机的发电波动，与风力发电合并后经变压器(19)变压后进入电网(20)，另一部分余电用于平衡能量系统(18)进行生物质生产或制氢或海水淡化。