一种核电厂低压给水加热系统及方法与流程

本发明涉及核电，尤其涉及一种核电厂低压给水加热系统及方法。

背景技术：

1、节能减排是21世纪发展能源产业的重要课题，核电作为基础能源也必须在保证安全性的前提下尽力提高核能的利用率和减少对环境的排放污染。在核电厂中，给水加热系统的主要作用是提高输送至蒸汽发生器或反应堆的给水温度，从而提高整体热效率。这一过程通常通过一系列低压加热器来实现，它们与高压系统分开，以降低组件的设计复杂性和成本。低压给水加热系统采用加热器加热冷水，使其达到适合进入蒸汽发生器的温度，通常这项技术利用抽取过热蒸汽进行加热，从而使给水的温度接近或略低于蒸汽发生器的入口温度。在给水加热过程中，低压系统也有助于去除水中的溶解气体(如氧气和氮气)，从而减少对设备的腐蚀，保证运行的安全。

2、低压给水加热系统的工作过程一般包括水源供给、加热过程、送入蒸汽发生器和回收利用四个阶段。具体的，通过低压给水泵将水从凝结水箱中抽出。抽出的低压给水经过低压加热器，与过热蒸汽或其他热源进行热交换，温度被提高。加热后的给水被送入蒸汽发生器中，与核反应堆产生的热量进行热交换，形成蒸汽驱动涡轮发电机工作。经过涡轮的蒸汽被凝结成水后，进入凝结水箱，部分水通过回热系统返回加热器，实现热能的再利用。核电厂低压给水加热系统的功能是利用汽轮机的抽汽加热凝结水，提高汽轮机组热力循环的效率。

3、目前的核电厂低压给水加热系统，利用汽轮机抽汽加热由凝结水泵提供的凝结水，以提高机组热力循环效率。见图2，包括两列并联、每列包括两个低压加热器串联布置。每列两个低压加热器设有独立的疏水回收系统和凝结水大旁路，每列的第一低压给水加热器疏水进入独立的疏水箱闪蒸后与第二低压给水加热器疏水一起通过疏水泵进入第一低压给水加热器和第二低压加热器直之间的凝结水管道中。因此造成设备数量较多，前期投入以及后期的维护费用居高不下，同时机组热力循环效率较低。

技术实现思路

1、鉴于以上现有技术的部分缺点，本发明提供一种核电厂低压给水加热系统及方法，采用减少设备、优化接口配置的位置。解决低压给水加热系统设备数量多的问题，同时提高汽轮机组热力循环效率，减少成本的同时，增加发电收入。

2、为实现上述目的及其它相关目的，本发明提供一种核电厂低压给水加热系统，包括：低压加热单元，低压加热单元包括单列设置的至少两个低压加热器，每个低压加热器配合设有疏水回路；旁路单元，旁路单元包括至少两条旁路管线；以及连通单元，所述连通单元包括至少一个连通管道；其中，旁路管线和低压加热器通过相应的连通管道一一对应并联设置。

3、作为本发明其中一种实施例，低压加热单元包括单列设置第3级低压加热器和第4级低压加热器，第3级低压加热器的出口通过管道连通第4级低压加热器的进口，第3级低压加热器的进口通过管道连通低压给水加热系统的给水进口，第4级低压加热器的出口通过管道连通给水吹氧系统。

4、作为本发明其中一种实施例，旁路单元包括第一旁路管线和第二旁路管线，连通单元包括一个连接管道，连接管道的一端与第3级低压加热器和第4级低压加热器之间的凝结水管道接通，另一端与第一旁路管线和第二旁路管线分别接通。

5、作为本发明其中一种实施例，第一旁路管线上设有第一隔离阀，第二旁路管线上设有第二隔离阀。

6、作为本发明其中一种实施例，第3级低压加热器和第4级低压加热器均为u形管表面式加热器，低压给水加热系统的给水在u形管表面式加热器的u形管内流动，加热蒸汽在u形管表面式加热器的u形管外流动。

7、作为本发明其中一种实施例，第3级低压加热器一体设置有第一疏水箱，第3级低压加热器的进口设有第一阀门，第3级低压加热器的出口设有第二阀门。

8、作为本发明其中一种实施例，第一疏水箱通过管道连通有第一疏水泵，第一疏水泵通过第一疏水回路连通第3级低压加热器出口处的凝结水管道。

9、作为本发明其中一种实施例，第4级低压加热器一体设置有第二疏水箱，第4级低压加热器的进口设有第三阀门，第4级低压加热器的出口设有第四阀门。

10、作为本发明其中一种实施例，第二疏水箱通过管道连通有第二疏水泵，第二疏水泵通过第二疏水回路连通第4级低压加热器出口处的凝结水管道。

11、作为本发明其中一种实施例，第一疏水泵和第二疏水泵均为卧式疏水泵。

12、作为本发明其中一种实施例，一种核电厂低压给水加热方法，采用上述的低压给水加热系统，包括：给水进入低压给水加热系统后，依次经过单列设置的两个低压加热器的第一次加热和第二次加热后输送至给水除氧系统；

13、其中，每个低压加热器的疏水回路将冷凝水循环至其出口处的凝结水管道。

14、作为本发明其中一种实施例，当低压加热单元的其中一个低压加热器发生故障时，将其进口和出口的阀门关闭，并打开其并联的旁路管线上的隔离阀，使得给水经过另一个低压加热器的第一次加热和经过其对应的旁路管线输送至给水除氧系统。

15、本发明的有益技术效果至少包括：

16、(1)本发明中的核电厂低压给水加热系统，包括单列的低压加热单元和旁路单元，低压加热单元包括单列设置的至少两个低压加热器，每个低压加热器配合设有疏水回路，旁路单元包括至少两条旁路管线，旁路管线和低压加热器一一对应并联设置。因此本发明中的核电厂低压给水加热系统减少一列低压加热单元的设置，以每列低压加热单元包括两台低压加热器计算，低压加热器的数量由4台减少为2台，减少了低压加热器(换热设备)的数量。减少换热设备的配置，降低工程初投资约300万元，同时也降低了后期设备维护的费用；而且本发明的旁路管线的设计采用了小旁路替代大旁路，结合低压给水加热器由两列简化为一列，仍然可以实现一台低压给水加热器设备故障后，另外一台低压给水加热器可以继续正常运行，满足了系统功能要求。

17、(2)本发明中的疏水箱由独立设置改为与低压给水加热器一体化配置，可减少两个独立的低压给水疏水箱，同时把疏水箱设置到低压给水加热器底部可节约布置空间，同时提高疏水箱的布置高度，为把立式疏水泵改为卧式疏水泵提供了条件。卧式疏水泵的转子可从侧面抽出，降低了对布置高度的要求，同时卧式泵的振动比立式泵要小，提高了设备的可靠性。

18、(3)本发明中的低压给水加热器的疏水分别进入两台加热器的上游凝结水管道中，优化提高了低压给水加热系统的凝结水出口温度，使得机组发电功率由1211.515mw提高至1211.575mw，提高了60千瓦，每年可增加发电收入约20万元，60年内可增加发电收入约1200万元。

1.一种核电厂低压给水加热系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的低压给水加热系统，其特征在于，所述低压加热单元包括单列设置的第3级低压加热器(11)和第4级低压加热器(12)，所述第3级低压加热器(11)的出口通过管道连通所述第4级低压加热器(12)的进口，所述第3级低压加热器(11)的进口通过管道连通给水进口，所述第4级低压加热器(12)的出口通过管道连通给水吹氧系统。

3.根据权利要求2所述的低压给水加热系统，其特征在于，所述旁路单元包括第一旁路管线(21)和第二旁路管线(22)，所述连通单元包括一个连接管道(3)，所述连接管道(3)的一端与所述第3级低压加热器(11)和所述第4级低压加热器(12)之间的凝结水管道(13)接通，另一端与所述第一旁路管线(21)和第二旁路管线(22)分别接通。

4.根据权利要求3所述的低压给水加热系统，其特征在于，所述第一旁路管线(21)上设有第一隔离阀(211)，所述第二旁路管线(22)上设有第二隔离阀(221)。

5.根据权利要求2所述的低压给水加热系统，其特征在于，所述第3级低压加热器(11)和所述第4级低压加热器(12)均为u形管表面式加热器，所述低压给水加热系统的给水在所述u形管表面式加热器的u形管内流动，加热蒸汽在所述u形管表面式加热器的所述u形管外流动。

6.根据权利要求5所述的低压给水加热系统，其特征在于，所述第3级低压加热器(11)一体设置有第一疏水箱(111)，所述第3级低压加热器(11)的进口设有第一阀门(112)，所述第3级低压加热器(11)的出口设有第二阀门(113)。

7.根据权利要求6所述的低压给水加热系统，其特征在于，所述第一疏水箱(111)通过管道连通有第一疏水泵(114)，所述第一疏水泵(114)通过第一疏水回路(115)连通所述第3级低压加热器(11)出口处的凝结水管道(13)。

8.根据权利要求5所述的低压给水加热系统，其特征在于，所述第4级低压加热器(12)的底部一体设置有第二疏水箱(121)，所述第4级低压加热器(12)的进口设有第三阀门(122)，所述第4级低压加热器(12)的出口设有第四阀门(123)。

9.根据权利要求8所述的低压给水加热系统，其特征在于，所述第二疏水箱(121)通过管道连通有第二疏水泵(124)，所述第二疏水泵(124)通过第二疏水回路(125)连通所述第4级低压加热器(12)出口处的凝结水管道(13)。

10.根据权利要求6所述的低压给水加热系统，其特征在于，所述第一疏水泵(114)和所述第二疏水泵(124)均为卧式疏水泵。

11.一种核电厂低压给水加热方法，其特征在于，采用如权利要求1～10中任一项所述的低压给水加热系统，包括：给水进入所述低压给水加热系统后，经过低压加热单元单列设置的两个低压加热器的第一次加热和第二次加热后输送至给水除氧系统；

12.根据权利要求11所述的核电厂低压给水加热方法，其特征在于，当两个所述低压加热单元的其中一个所述低压加热器发生故障时，将其进口和出口的阀门关闭，并打开其并联的旁路管线上的隔离阀，使得给水经过另一个所述低压加热器的第一次加热和经过其对应的旁路管线输送至给水除氧系统。