一种直流蒸汽发生器给水再循环系统的制作方法

1.本实用新型属于核电技术领域，具体涉及一种直流蒸汽发生器给水再循环系统。

背景技术：

2.高温气冷堆示范工程在调试期需要进行一回路加热除湿，在氦气气氛下，利用主氦风机将一回路系统加热到250℃并维持热平衡状态，加热过程及热态下利用氦净化系统对新装入堆芯的燃料球、石墨球及陶瓷堆内构件除湿。
3.高温气冷堆蒸汽发生器为直流蒸汽发生器，传热管与出口管板连接方式为胀接加密封焊形式，反向承压会结构造成损伤，加热除湿时一回路压力7mpa，因此需要二回路提高温度，启动主给水泵维持蒸汽发生器二次侧压力高于一次侧压力，热水流过蒸汽发生器后排入凝汽器，需要电锅炉长时间维持高功率加热二回路给水，开展一次一回路加热除湿仅电费耗费达上百万元，而且二回路最高加热到170℃，后续需要主氦风机提供热量加热大流量的二回路给水至250℃，加热速度慢。
4.高温气冷堆为双堆或多堆带一机模式，两个蒸汽发生器或多个蒸汽发生器共用一个除氧器，当首台反应堆已满功率运行，后续反应堆启动时，除氧器温度已经达到150℃以上，热水直接进入蒸汽发生器，由于蒸汽发生器出口管板较厚，导热较慢，会导致管板内部产生不均匀变形，存在撕裂焊缝风险，降低蒸汽发生器使用寿命。
5.针对上述问题，有必要提出一种设计合理且有效解决上述问题的直流蒸汽发生器给水再循环系统。

技术实现要素：

6.本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种直流蒸汽发生器给水再循环系统。
7.本实用新型提供一种直流蒸汽发生器给水再循环系统，所述系统包括主给水泵、蒸汽发生器、汽水分离器、主给水管道、汽水分离器入口管道和给水再循环管道；
8.所述主给水泵的出口通过所述主给水管道与所述蒸汽发生器的入口相连；
9.所述蒸汽发生器的出口通过所述汽水分离器入口管道与所述汽水分离器的第一入口相连；
10.所述汽水分离器的出口通过所述给水再循环管道与所述主给水管道相连。
11.可选的，还包括循环旁路管道，所述循环旁路管道的第一端与所述给水再循环管道连接，所述循环旁路管道的第二端与所述汽水分离器的第二入口连接。
12.可选的，还包括减温水管道；
13.所述减温水管道的第一端与所述汽水分离器的第三入口连接，所述减温水管道的第二端用于与预设水源连接。
14.可选的，还包括凝汽器和疏水管道；
15.所述疏水管道的第一端与所述汽水分离器的出口连接，所述疏水管道的第二端与
所述凝汽器的入口连接。
16.可选的，还包括加药装置和取样装置；
17.所述加药装置设置在所述主给水管道靠近所述蒸汽发生器入口的一端；
18.所述取样装置设置在所述汽水分离器入口管道上。
19.可选的，还包括主蒸汽管道、排水管道、汽轮发电机组和排水池；
20.所述主蒸汽管道的第一端与所述蒸汽发生器的出口连接，所述主蒸汽管道的第二端与所述汽轮发电机组连接；
21.所述排水管道的第一端与所述主给水管道靠近所述主给水泵的一端连接，所述排水管道的第二端与所述排水池连接。
22.可选的，所述给水再循环管道上依次设置有第一隔离阀、循环泵和第二隔离阀，所述第一隔离阀的一端与所述汽水分离器的出口连接；
23.所述主给水管道上依次设置有第三隔离阀和逆止阀，所述逆止阀的一端分别与所述第二隔离阀和所述加药装置连接，所述第三隔离阀的一端与所述主给水泵的出口连接；
24.所述汽水分离器入口管道依次设置有第四隔离阀和第一调节阀，所述第一调节阀的一端与所述汽水分离器的第一入口连接；其中，
25.所述取样装置设置在所述第四隔离阀和所述第一调节阀之间。
26.可选的，所述循环旁路管道上依次设置有第五隔离阀和第二调节阀，所述第五隔离阀的一端设置在所述循环泵和所述第二隔离阀之间。
27.可选的，所述减温水管道上设置有第三调节阀；
28.所述疏水管道上依次设置有第四调节阀和第六隔离阀，所述第六隔离阀的一端与所述凝汽器连接。
29.可选的，所述主蒸汽管道上依次设置有第七隔离阀和第八隔离阀，所述第七隔离阀的一端与所述蒸汽发生器的出口连接；其中，
30.所述第四隔离阀设置在所述第七隔离阀和所述第八隔离阀之间；
31.所述排水管道上设置有第九隔离阀，所述第九隔离阀的一端分别与所述主给水泵和所述第三隔离阀连接。
32.本实用新型实施例的直流蒸汽发生器给水再循环系统，包括主给水泵、蒸汽发生器、汽水分离器、主给水管道、汽水分离器入口管道和给水再循环管道；主给水泵的出口通过主给水管道与蒸汽发生器的入口相连；蒸汽发生器的出口通过汽水分离器入口管道与汽水分离器的第一入口相连；汽水分离器的出口通过给水再循环管道与主给水管道相连。主给水泵中的水依次经过主给水管道、蒸汽发生器、汽水分离器入口管道进入汽水分离器，然后通过给水再循环管道再次返回至主给水管道，蒸汽发生器二次侧给水循环运行，给水总量较少，温度接近一回路氦气温度，蒸汽发生器出口管板均匀升温，一二回路升温速度快，增加蒸汽发生器的使用寿命；加热除湿期间二回路运行设备少，辅助电锅炉、主给水泵等高耗能设备不需要运行，节省大量电费。
附图说明
33.图1为本实用新型一实施例的一种直流蒸汽发生器给水再循环系统的结构示意图。
34.图中：1、主给水泵；2、蒸汽发生器；3、汽水分离器；4、主给水管道；5、汽水分离器入口管道；6、给水再循环管道；7、循环旁路管道；8、减温水管道；9、预设水源；10、凝汽器；11、疏水管道；12、加药装置；13、取样装置；14、主蒸汽管道；15、排水管道；16、汽轮发电机组；17、排水池；18、第一隔离阀；19、循环泵；20、第二隔离阀；21、第三隔离阀；22、逆止阀；23、第四隔离阀；24、第一调节阀；25、第五隔离阀；26、第二调节阀；27、第三调节阀；28、第四调节阀；29、第六隔离阀；30、第七隔离阀；31、第八隔离阀；32、第九隔离阀。
具体实施方式
35.为使本领域技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细描述。
36.如图1所示，本实用新型提供一种直流蒸汽发生器给水再循环系统，所述系统包括主给水泵1、蒸汽发生器2、汽水分离器3、主给水管道4、汽水分离器入口管道5和给水再循环管道6。
37.主给水泵1的出口通过主给水管道4与蒸汽发生器2的入口相连。蒸汽发生器2的出口通过汽水分离器入口管道5与汽水分离器3的第一入口相连。汽水分离器3的出口通过给水再循环管道6与主给水管道4相连。
38.本实施例的直流蒸汽发生器给水再循环系统，主给水泵中的水依次经过主给水管道、蒸汽发生器、汽水分离器入口管道进入汽水分离器，然后通过给水再循环管道再次返回至主给水管道，蒸汽发生器二次侧给水循环运行，给水总量较少，温度接近一回路氦气温度，蒸汽发生器出口管板均匀升温，一二回路升温速度快，增加蒸汽发生器的使用寿命；加热除湿期间二回路运行设备少，辅助电锅炉、主给水泵等高耗能设备不需要运行，节省大量电费。
39.示例性的，如图1所示，直流蒸汽发生器给水再循环系统还包括循环旁路管道7，循环旁路管道7的第一端与给水再循环管道6连接，循环旁路管道7的第二端与汽水分离器3的第二入口连接。
40.上述实施例中，给水再循环管道6中的水经过循环旁路管道7进入汽水分离器3，使给水再循环管道6中的水实现了小循环。
41.示例性的，如图1所示，直流蒸汽发生器给水再循环系统还包括减温水管道8，减温水管道8的第一端与汽水分离器3的第三入口连接，减温水管道8的第二端用于与预设水源9连接。在本实施例中，预设水源9为凝结水减温水。
42.以上实施例中，预设水源9中的凝结水减温水通过减温水管道8向汽水分离器3内持续补水，对汽水分离器3及一回路设备进行冷却。
43.示例性的，如图1所示，直流蒸汽发生器给水再循环系统还包括凝汽器10和疏水管道11。疏水管道11的第一端与汽水分离器3的出口连接，疏水管道11的第二端与凝汽器10的入口连接。
44.以上实施例中，进入汽水分离器3的水通过疏水管道11进入到凝汽器10，对汽水分离器3及一回路设备进行冷却。
45.加热除湿完成后，通过减温水管道8补水及疏水管道11排水控制蒸汽发生器2二次侧温度低于一次侧，对蒸汽发生器2及一回路设备进行冷却，加快调试进度，节省调试工期。
46.示例性的，直流蒸汽发生器给水再循环系统还包括加药装置12和取样装置13。加药装置12设置在主给水管道4靠近蒸汽发生器2入口的一端。取样装置13设置在汽水分离器入口管道5上。
47.以上实施例中，取样装置13可以对给水再循环系统内的水进行采样，进一步监测给水再循环系统内的水质，若水质不合格，通过加药装置12对给水再循环系统内的水添加相关药剂来调整水质，保证给水再循环系统再循环期间水质满足要求。通过加药装置12和取样装置13，保证蒸汽发生器二次侧水质满足技术要求，防止设备腐蚀。
48.示例性的，如图1所示，直流蒸汽发生器给水再循环系统还包括主蒸汽管道14、排水管道15、汽轮发电机组16和排水池17。主蒸汽管道14的第一端与蒸汽发生器2的出口连接，主蒸汽管道14的第二端与汽轮发电机组16连接。蒸汽发生器2内产生的主蒸汽通过主蒸汽管道14进入汽轮发电机组16内用于发电。
49.排水管道15的第一端与主给水管道4靠近主给水泵1的一端连接，排水管道15的第二端与排水池17连接。当蒸汽发生器2二次侧加热至与除氧器(图中未示出)温度一致时，通过排水管道15将靠近主给水泵1处的主给水管道4内的冷水排放掉。
50.示例性的，给水再循环管道6上依次设置有第一隔离阀18、循环泵19和第二隔离阀20，第一隔离阀18的一端与汽水分离器3的出口连接。通过第一隔离阀18和第二隔离阀20能够较好的控制给水再循环管道6，实现汽水分离器3的水可以通过给水再循环管道6再次进入主给水管道4。
51.以上实施例中，正常运行期间时，若主给水泵1故障停运，可启动循环泵19维持蒸汽发生器2二次侧压力，防止蒸汽发生器2二次侧长时间反向承压对设备造成损伤。
52.主给水管道4上依次设置有第三隔离阀21和逆止阀22，逆止阀22的一端分别与第二隔离阀20和加药装置12连接，第三隔离阀21的一端与主给水泵1的出口连接。通过第三隔离阀21和逆止阀22能够较好的控制主给水管道4，实现主给水泵1中的水通过主给水管道4进入蒸汽发生器2。其中，逆止阀22可以防止主给水管道4中的水回流至主给水泵1。
53.汽水分离器入口管道5依次设置有第四隔离阀23和第一调节阀24，第一调节阀24的一端与汽水分离器3的第一入口连接。其中，取样装置13设置在第四隔离阀23和第一调节阀24之间。在本实施例中，通过第四隔离阀23和第一调节阀24可以较好的控制汽水分离器入口管道5，实现使蒸汽发生器2中的水通过汽水分离器入口管道5进入汽水分离器3。通过控制第一调节阀24使蒸汽发生器2二次侧压力高于一次侧压力。
54.以上实施例中，循环泵19和第一调节阀24控制蒸汽发生器2二次侧压力高于一次侧压力，加热除湿及启动期间防止蒸汽发生器2反向承压。
55.示例性的，如图1所示，循环旁路管道7上依次设置有第五隔离阀25和第二调节阀26，第五隔离阀25的一端设置在循环泵19和第二隔离阀20之间。在本实施例中，通过控制第五隔离阀25和第二调节阀26可以较好的实现循环旁路管道7内的水进入汽水分离器3。
56.示例性的，如图1所示，减温水管道8上设置有第三调节阀27。第三调节阀27可以控制减温水管道8的打开或者关闭，进而实现减温水管道8的打开或者关闭，当需要向汽水分离器3进行补水时，打开第三调节阀27，往汽水分离器3内补入凝结水减温水。
57.疏水管道11上依次设置有第四调节阀28和第六隔离阀29，第六隔离阀29的一端与凝汽器10连接。通过第四调节阀28和第六隔离阀29可以较好的控制疏水管道11，实现将汽
水分离器3内的疏水排入凝汽器10内。其中，第四调节阀28可以控制汽水分离器3液位在正常范围内。
58.示例性的，如图1所示，主蒸汽管道14上依次设置有第七隔离阀30和第八隔离阀31，第七隔离阀30的一端与蒸汽发生器2的出口连接。其中，第四隔离阀23设置在第七隔离阀30和第八隔离阀31之间。通过第七隔离阀30和第八隔离阀31可以较好的控制主蒸汽管道14，实现将蒸汽发生器2中产生的蒸汽通过主蒸汽管道14排入汽轮发电机组16中进行发电。
59.排水管道15上设置有第九隔离阀32，第九隔离阀32的一端分别与主给水泵1和第三隔离阀21连接。通过第九隔离阀32的打开或者关闭，进而控制排水管道15的打开或者关闭，当蒸汽发生器2二次侧加热至与除氧器(图中未示出)温度一致时，通过打开第九隔离阀32主给水泵1与第三隔离阀21之间的冷水排放掉。
60.需要说明的是，该直流蒸汽发生器给水再循环系统的使用原理如下：
61.初始如图1所示，初始系统已冲洗干净，图1中的隔离阀和调节阀都处于关闭状态。
62.打开主蒸汽第七隔离阀30，第四隔离阀23，第一调节阀24，第一隔离阀18，第五隔离阀25，第二调节阀26，打开第三调节阀27，往汽水分离器3内补入凝结水减温水，当满足循环泵19启动液位后，启动循环泵19，打开第二隔离阀20，向蒸汽发生器2内注水并形成蒸汽发生器2二次侧循环，汽水分离器3
→
循环泵19
→
蒸汽发生器2
→
主蒸汽管道14
→
汽水分离器入口管道5
→
汽水分离器3，通过控制第一调节阀24使蒸汽发生器2二次侧压力高于一次侧压力。
63.期间汽水分离器3内继续补水，直至汽水分离器3达到高水位后关闭第三调节阀27。通过加药装置12和取样装置13调整系统内的水质，使蒸汽发生器2二次侧水质满足技术要求，防止设备腐蚀。
64.启动一回路主氦风机加热一回路氦气，氦气进入蒸汽发生器2一次侧加热二次侧给水，蒸汽发生器2一次侧和二次侧同步升温，通过调整主氦风机转速和通过蒸汽发生器2二次侧的流量，使蒸汽发生器2出口管板升温速率不超过限值要求。
65.若此时正在进行一回路加热除湿，则持续升温直至一回路加热至250℃，加热除湿完成后，通过减温水管道8补水及疏水管道11排水控制蒸汽发生器2二次侧温度低于一次侧，对蒸汽发生器2及一回路设备进行冷却，进行下一步试验，节省调试工期。
66.高温气冷堆示范工程一回路热态试验，同样是使用主氦风机将一回路加热至250℃，进行初步除湿及验证系统、设备、仪表在热态下工作的可靠性，因此该系统还可以应用于一回路热态试验。
67.若此时首台反应堆已满功率，正在准备启动后续反应堆，当蒸汽发生器2二次侧加热至与除氧器(图中未示出)温度一致时，启动主给水泵1，打开第九隔离阀32将主给水泵1至第三隔离阀21管道之间冷水通过排水管道15放掉，停运循环泵19，关闭第九隔离阀32，第二隔离阀20，第一隔离阀18，第五隔离阀25和第二调节阀26。打开第三隔离阀21，第四调节阀28，第六隔离阀29，主给水通过主给水管道4进入蒸汽发生器2再通过汽水分离器入口管道5进入汽水分离器3，随后通过疏水管道11进入凝汽器10，第一调节阀24控制蒸汽发生器2二次侧压力高于一次侧，第四调节阀28控制汽水分离器3液位在正常范围内。
68.具备条件后启动反应堆，在蒸汽发生器2未产生蒸汽前，若给水泵1故障停运，打开第二隔离阀20，第一隔离阀18，关闭第三隔离阀21，第七隔离阀30，启动循环泵19，维持蒸汽
发生器2二次侧压力高于一次侧，防止蒸汽发生器2长时间反向承压对设备造成损伤。
69.可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本实用新型的原理而采用的示例性实施方式，然而本实用新型并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本实用新型的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本实用新型的保护范围。

技术特征：

1.一种直流蒸汽发生器给水再循环系统，其特征在于，所述系统包括主给水泵、蒸汽发生器、汽水分离器、主给水管道、汽水分离器入口管道和给水再循环管道；所述主给水泵的出口通过所述主给水管道与所述蒸汽发生器的入口相连；所述蒸汽发生器的出口通过所述汽水分离器入口管道与所述汽水分离器的第一入口相连；所述汽水分离器的出口通过所述给水再循环管道与所述主给水管道相连。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括循环旁路管道，所述循环旁路管道的第一端与所述给水再循环管道连接，所述循环旁路管道的第二端与所述汽水分离器的第二入口连接。3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，还包括减温水管道；所述减温水管道的第一端与所述汽水分离器的第三入口连接，所述减温水管道的第二端用于与预设水源连接。4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，还包括凝汽器和疏水管道；所述疏水管道的第一端与所述汽水分离器的出口连接，所述疏水管道的第二端与所述凝汽器的入口连接。5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，还包括加药装置和取样装置；所述加药装置设置在所述主给水管道靠近所述蒸汽发生器入口的一端；所述取样装置设置在所述汽水分离器入口管道上。6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，还包括主蒸汽管道、排水管道、汽轮发电机组和排水池；所述主蒸汽管道的第一端与所述蒸汽发生器的出口连接，所述主蒸汽管道的第二端与所述汽轮发电机组连接；所述排水管道的第一端与所述主给水管道靠近所述主给水泵的一端连接，所述排水管道的第二端与所述排水池连接。7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述给水再循环管道上依次设置有第一隔离阀、循环泵和第二隔离阀，所述第一隔离阀的一端与所述汽水分离器的出口连接；所述主给水管道上依次设置有第三隔离阀和逆止阀，所述逆止阀的一端分别与所述第二隔离阀和所述加药装置连接，所述第三隔离阀的一端与所述主给水泵的出口连接；所述汽水分离器入口管道依次设置有第四隔离阀和第一调节阀，所述第一调节阀的一端与所述汽水分离器的第一入口连接；其中，所述取样装置设置在所述第四隔离阀和所述第一调节阀之间。8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述循环旁路管道上依次设置有第五隔离阀和第二调节阀，所述第五隔离阀的一端设置在所述循环泵和所述第二隔离阀之间。9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述减温水管道上设置有第三调节阀；所述疏水管道上依次设置有第四调节阀和第六隔离阀，所述第六隔离阀的一端与所述凝汽器连接。10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述主蒸汽管道上依次设置有第七隔离阀和第八隔离阀，所述第七隔离阀的一端与所述蒸汽发生器的出口连接；其中，所述第四隔离阀设置在所述第七隔离阀和所述第八隔离阀之间；
所述排水管道上设置有第九隔离阀，所述第九隔离阀的一端分别与所述主给水泵和所述第三隔离阀连接。

技术总结

本实用新型提供一种直流蒸汽发生器给水再循环系统，包括主给水泵、蒸汽发生器、汽水分离器、主给水管道、汽水分离器入口管道和给水再循环管道；主给水泵的出口通过主给水管道与蒸汽发生器的入口相连；蒸汽发生器的出口通过汽水分离器入口管道与汽水分离器的第一入口相连；汽水分离器的出口通过给水再循环管道与主给水管道相连。主给水管道内的水通过给水再循环管道再次返回至主给水管道，蒸汽发生器二次侧给水循环运行，给水总量较少，温度接近一回路氦气温度，蒸汽发生器出口管板均匀升温，一二回路升温速度快，增加蒸汽发生器的使用寿命；加热除湿期间二回路运行设备少，辅助电锅炉、主给水泵等高耗能设备不需要运行，节省大量电费。量电费。量电费。