[发明专利]一种核电机组汽轮机中压缸排汽抽汽直接供热系统及方法

说明书

本发明提出了一种核电机组汽轮机中压缸排汽抽汽直接供热系统及方法，系统包括反应堆、汽轮机组、蒸汽发生器、热网首站和二级换热站；中压缸排汽抽汽直接供热方法包括：主蒸汽进入高压缸做功进入汽水分离再热器，分离后蒸汽进入中压缸形成中压缸排汽；中压缸排汽一部分通过中压缸抽汽管道进入热网首站中的热网加热器对热网循环水进行加热；另一部分进入低压缸做功后，进入凝汽器；热网循环水经热网循环泵升压，继而经热网加热器加热后，进入二级换热站，在二级换热站中与热网用户水进行换热，将热量供至终端用户；本发明中疏水热量浪费少，同时解决了核电工程中压缸排汽压力较低，低负荷时供水温度迅速下降的问题，增强了核电的竞争力。

技术领域

本发明属于核电机组供热技术领域，特别涉及一种核电机组汽轮机中压缸排汽抽汽直接供热系统及方法。

背景技术

目前，燃煤仍是供热的主要能源，燃煤供热面积约占各类热源的供热总面积的80％。清洁能源采暖占比非常小，每到采暖季，雾霾现象十分严重，急需清洁的供热能源替代常规的燃煤供热。

最近几年，由于国家着力进行产业结构的调整，用电量下降，但建筑总量和采暖需求持续上升，由于无用电负荷热电联产机组难以运行，在东北地区，红沿河核电机组采取降负荷运行，把发电负荷让给一些小的热电联产机组。同时，由于冬季热电联产“以热定电”，不能调峰，导致采暖季弃风电现象严重。

核能属于清洁能源，无烟气排放，替代燃煤热电联产机组，可以改善雾霾。适应未来可能出现的电网供给侧调整带来的核电机组调峰、降负荷压力，有效提高清洁能源在未来能源占比中的份额，扩大核电的竞争力。

在此形势下，大型压水堆核电机组反应堆产生的二回路蒸汽在进入汽轮机带动发电机产生电能的同时，抽取一部分用于向市政供热，是核能发电企业和环保的双重需要。目前国内北方地区大型压水堆核电机组发展迅速，但大都是采用高压缸排汽进行抽汽供热。

现有技术中核电机组的供热抽汽来自核电机组高压缸排汽，具体可参照图1，供热抽汽系统是高压缸和低压缸的配置。汽轮机高压缸和低压缸之间设置汽水分离器，高压缸对主蒸汽作功后，被送入到汽水分离再热器中进行汽水分离后进入低压缸做功。高压缸末级的排汽压力约为0.9MPa.a，湿度达12.6％，焓值较低，约2520kJ/kg，因压力较高，抽汽并未在汽轮机中充分做功，就直接引入热网加热器，会造成较高品质蒸汽的浪费，供热抽汽进入热网加热器后加热热网循环水；同时因湿度较大，抽汽管道上需设置较多的疏水点，及时排放疏水，减少疏水吸收蒸汽热量，因疏水量较大，疏水需引入凝汽器，造成热量的浪费。且抽汽管线宜采用抗湿蒸汽冲刷的低合金钢，加大供热工程投资。

发明内容

针对上述问题，本发明提出了一种核电机组汽轮机中压缸排汽抽汽直接供热系统；

所述系统包括汽轮机组；所述汽轮机组包括串联在一根轴上的高压缸、中压缸和低压缸；

其中，

所述高压缸和中压缸之间的高中压连通管上设置汽水分离再热器；

所述中压缸的排汽口通过中低压连通管道与低压缸的进汽口连接，中低压连通管道上设置调节蝶阀，所述调节蝶阀前设置中压缸排汽抽汽管道，所述中压缸排汽抽汽管道抽汽进入热网首站。

进一步地，所述系统还包括反应堆、蒸汽发生器、热网首站和二级换热站；所述反应堆和蒸汽蒸发器通过一回路管道连接，所述蒸汽发生器出口的主蒸汽管道通向汽轮机组的高压缸，所述汽轮机组中压缸排汽经排汽抽汽管道进入热网首站，热网首站与二级换热站连接。

进一步地，所述反应堆为压水堆；所述排汽抽汽管道为普通碳钢。

进一步地，所述热网首站包括热网加热蒸汽单元、热网加热器疏水单元、热网循环水单元和热网补水定压单元；

所述热网加热蒸汽单元将汽轮机中压缸排汽抽汽送至热网加热器中，加热热网循环回水；