CN117432490B - 一种核电机组耦合熔盐储能发电*** - Google Patents
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Abstract
本发明涉及核动力厂设计技术领域,特别是一种核电机组耦合熔盐储能发电***,包括,主发电单元,包括主汽轮发电机组、设置在主汽轮发电机组一侧的凝汽器、与主汽轮发电机组相连的蒸汽发生器、与蒸汽发生器相连的主给水泵以及与主给水泵相连的除氧器;以及,熔盐储能单元,包括与主给水泵相连的换热组件、与换热组件相连的辅助蒸汽母管以及连接在换热组件与凝汽器之间的小汽轮发电机组。本发明通过设置的主发电单元与熔盐储能单元之间相互配合,可以将稳定运行为主的核电机组与熔盐储能技术相结合,在负荷低谷时储能,并在负荷高谷时释放发电,并通过设置稳压控制单元控制熔盐换热器到小汽轮发电机组之间管道内热流体的流速。
Description
技术领域
本发明涉及核动力厂设计技术领域,特别是一种核电机组耦合熔盐储能发电***。
背景技术
传统的核电机组考虑反应堆安全,基本以满功率基荷运行为主,辅以长周期计划性调峰运行,无法适应市场每日报价、曲线每日调整、电价峰谷有别、兼顾调频服务的新型电力市场模式。核电机组如何采取措施,在保证安全的前提下适应市场化改革方向,是下一步核电行业发展的重要课题。
熔盐储能是当前较为成熟和经济的储能技术,熔盐储能分为蓄热与放热两个工作过程,原理是在负荷低谷时,启动电加热器,利用厂用电给熔盐加热,将电能转换为熔盐热能;在负荷高峰时将这部分热能释放出来,利用熔盐换热器加热二回路给水产生蒸汽,驱动小汽轮机组发电。而在负荷低谷时间较长时,热罐流体往往很快升温到顶点,为了最大利用该热量需要快速放出加热的流体,而在加热后的流体通过管路给水加热产生蒸汽的过程中,热流体流速过快时往往存在还未将热量完全转换就流回冷罐的现象,使得利用转化率不高。
发明内容
本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊,而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。
鉴于上述现有技术中存在的电厂负荷高低谷不平衡,不便于高效率利用负荷低谷时存储的热能的问题,提出了本发明。
因此,本发明其中一个目的是提供一种核电机组耦合熔盐储能发电***。
为解决所述技术问题,本发明提供如下技术方案:一种核电机组耦合熔盐储能发电***,包括,
主发电单元,包括主汽轮发电机组、设置在主汽轮发电机组一侧的凝汽器、与主汽轮发电机组相连的蒸汽发生器、与蒸汽发生器相连的主给水泵以及与主给水泵相连的除氧器;以及,
熔盐储能单元,所述熔盐储能单元与主发电单元相连,包括与主给水泵相连的换热组件、与换热组件相连的辅助蒸汽母管以及连接在换热组件与凝汽器之间的小汽轮发电机组。
作为本发明所述核电机组耦合熔盐储能发电***的一种优选方案,其中:所述换热组件包括设置在主给水泵与小汽轮发电机组之间的熔盐换热器、设置在熔盐换热器一侧的熔盐热罐、设置在熔盐换热器另一侧的熔盐冷罐以及设置在熔盐热罐与熔盐冷罐之间的电加热器。
作为本发明所述核电机组耦合熔盐储能发电***的一种优选方案,其中:所述熔盐换热器与小汽轮发电机组之间还设置有稳压控制单元,所述稳压控制单元包括与熔盐换热器管道相连的流速控制组件、设置在流速控制组件一侧并与小汽轮发电机组之间管道连接的稳压调节组件。
作为本发明所述核电机组耦合熔盐储能发电***的一种优选方案,其中:所述流速控制组件包括与熔盐换热器管道相连的控制盒、设置在控制盒一侧的增压部以及设置在控制盒内侧的调节部;
所述稳压调节组件包括设置在控制盒一侧并与小汽轮发电机组管道相连的储存箱、开设在储存箱内部的储存室、设置在储存室两侧的保温件、对称设置在储存室内侧的稳压部以及设置在稳压部之间的流体通道。
作为本发明所述核电机组耦合熔盐储能发电***的一种优选方案,其中:所述控制盒包括设置在其内部的柱形槽、设置在柱形槽一侧的挡板、自挡板中间部位向外凸起设置的分隔板、设置在挡板与控制盒内壁之间的分流通道以及贯通设置在分隔板上的直流通道。
作为本发明所述核电机组耦合熔盐储能发电***的一种优选方案,其中:所述增压部包括设置在控制盒一侧的驱动电机、设置在驱动电机输出端并与柱形槽转动连接的旋转轴、对称设置在旋转轴表面并与柱形槽匹配的两组螺旋片;
两组所述螺旋片之间的间距与直流通道相适配。
作为本发明所述核电机组耦合熔盐储能发电***的一种优选方案,其中:所述调节部包括转动连接在控制盒内部的旋转杆、设置在旋转杆一侧的第一齿轮、滑动连接在直流通道内侧并与第一齿轮匹配的第一齿条、设置在第一齿条一侧并与直流通道匹配的密封块以及设置在分流通道一侧并与密封块匹配的密封槽。
作为本发明所述核电机组耦合熔盐储能发电***的一种优选方案,其中:所述稳压部包括固定连接在储存室侧壁的第一连接件、滑动连接在储存室侧壁的第二连接件、设置在第一连接件一侧并与储存室另一侧壁滑动连接的第一滑板、设置在第一滑板与储存室内壁之间的第一伸缩件、设置在第二连接件一侧并与第一滑板滑动连接的第二滑板以及设置在第二连接件与第一连接件之间的第二伸缩件;
所述第一连接件、第二连接件、第一滑板和第二滑板的侧面与储存室内壁之间均为滑动连接。
作为本发明所述核电机组耦合熔盐储能发电***的一种优选方案,其中:所述第一连接件包括固定连接在储存室侧壁的第一连接板以及滑动连接在第一连接板一侧并与第一滑板相连的第一连接套,所述第一连接件与第一滑板之间还设置有第一限位组件,所述第一滑板与控制盒之间还设置有第二限位组件;
所述第二连接件包括滑动连接在储存室侧壁的第二连接板以及滑动连接在第二连接板一侧并与第二滑板相连的第二连接套,所述储存室靠近第二连接板的一侧对称设置有挤水槽,所述挤水槽相对储存箱的摆放位置靠上设置。
作为本发明所述核电机组耦合熔盐储能发电***的一种优选方案,其中:所述第一限位组件包括设置在第二滑板一侧的第一限位槽、转动连接在第一连接套内侧的双向螺纹杆、设置在双向螺纹杆表面的第一限位块、设置在双向螺纹杆侧面的第二齿轮、设置在第一连接板一侧的伸缩杆、设置在伸缩杆与第一连接板之间的伸缩弹簧、设置在伸缩杆端部的阻挡块以及设置在阻挡块侧面并与第二齿轮匹配的第二齿条;
所述第二限位组件包括设置在第一滑板之间的固定块、设置在固定块一侧的第二限位槽、滑动连接在控制盒与储存箱之间的第二限位块、设置在第二限位块一侧的第三齿条、设置在旋转杆一侧并与第三齿条匹配的第三齿轮、转动连接在旋转杆内侧的调节杆;
所述调节杆侧面设置有限位条,所述旋转杆内侧设置有与限位条匹配的滑槽,所述调节杆端部设置有螺纹柱,所述控制盒内部设置有与螺纹柱匹配的螺纹槽,所述螺纹槽的长度与螺纹柱滑动的长度适配。
本发明的一种核电机组耦合熔盐储能发电***有益效果:本发明通过设置的主发电单元与熔盐储能单元之间相互配合,可以将稳定运行为主的核电机组与熔盐储能技术相结合,在负荷低谷时储能,并在负荷高谷时释放发电,并通过设置稳压控制单元控制熔盐换热器到小汽轮发电机组之间管道内热流体的流速,解决了电厂负荷高低谷不平衡,不便于高效率利用负荷低谷时存储的热能的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其它的附图。其中:
图1为本发明核电机组耦合熔盐储能发电***结构示意图。
图2为本发明核电机组耦合熔盐储能发电***稳压控制单元整体结构示意图。
图3为本发明核电机组耦合熔盐储能发电***稳压控制单元内部立体结构示意图。
图4为本发明核电机组耦合熔盐储能发电***稳压控制单元内部俯视结构示意图。
图5为本发明核电机组耦合熔盐储能发电***流速控制组件内部结构示意图。
图6为本发明图5所示A处的结构放大示意图。
图7为本发明核电机组耦合熔盐储能发电***稳压部起作用时内部立体结构示意图。
图8为本发明核电机组耦合熔盐储能发电***第一限位组件内部结构示意图。
图9为本发明图8所示B处的结构放大示意图。
图10为本发明核电机组耦合熔盐储能发电***第二限位组件内部结构示意图。
图11为本发明图10所示C处的结构放大示意图。
图12为本发明核电机组耦合熔盐储能发电***调节杆处局部剖面结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的所述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明,但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广,因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
其次,此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例,也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。
实施例1
参照图1,为本发明第一个实施例,该实施例提供了一种核电机组耦合熔盐储能发电***,能实现在负荷低谷时储能,并在负荷高谷时释放发电的效果,其包括:主发电单元100和熔盐储能单元200,主发电单元100为核电厂原本的发电机组。
具体的,主发电单元100,包括主汽轮发电机组101、设置在主汽轮发电机组101一侧的凝汽器102、与主汽轮发电机组101相连的蒸汽发生器103、与蒸汽发生器103相连的主给水泵104以及与主给水泵104相连的除氧器105。此外,小汽轮发电机组203的给水***可通过在主汽轮发电机组101主给水管路增加支路的形式布置,除氧器除氧器105、凝汽器102可与主汽轮发电机组101共用,以节约成本。
进一步的,熔盐储能单元200,熔盐储能单元200与主发电单元100相连,包括与主给水泵104相连的换热组件201、与换热组件201相连的辅助蒸汽母管202以及连接在换热组件201与凝汽器102之间的小汽轮发电机组203。小汽轮发电机组203可设置为参与电网灵活调峰及一次调频,提高电厂参与电网调节的能力,这样的小汽轮发电机组203运行灵活,不影响反应堆稳定运行,故可利用小汽轮机及时响应电网调峰、调频要求,弥补核电机组灵活性差,无法及时调峰调频的缺陷。
其中,换热组件201包括设置在主给水泵104与小汽轮发电机组203之间的熔盐换热器201a、设置在熔盐换热器201a一侧的熔盐热罐201b、设置在熔盐换热器201a另一侧的熔盐冷罐201c以及设置在熔盐热罐201b与熔盐冷罐201c之间的电加热器201d。熔盐换热器201a出口蒸汽可并入电厂辅助蒸汽***,提高电厂辅助蒸汽供应可靠性。在特殊情况下,特别是在反应堆意外停堆时,熔盐储能单元200的能量可迅速释放,在一定时间内为主汽轮发电机组101快速提供辅助蒸汽,避免汽轮机轴封等关键设备因丧失辅助蒸汽而损坏。
工作过程:在负荷低谷时,可启动电加热器201d,利用厂用电给熔盐热罐201b的熔盐加热,将电能转换为熔盐热能储存在熔盐热罐201b内;在负荷高峰时将这部分热能释放出来,利用熔盐换热器201a加热二回路,通过辅助蒸汽母管202与凝汽器102配合给水产生蒸汽,驱动小汽轮发电机组203发电,为避免小汽轮发电机组203频繁启停带来的成本和工作风险,可设置小汽轮发电机组203持续运行,但在负荷低谷时保持低功率运行,同时为熔盐加热储能,负荷高峰时满功率运行,利用峰谷电量和电价差值提高经济效益。
综上,通过设置主发电单元100和熔盐储能单元200配合使用,可实现在负荷低谷时储能,并在负荷高谷时释放发电的效果,增大对负荷低谷时能源利用率,减缓对负荷高谷时的用电,解决了电厂负荷高低谷用电不平衡的问题。
实施例2
参照图2-6,为本发明第二个实施例,与上个实施例不同的是,该实施例提供了流速控制组件301,解决了控制自熔盐换热器201a流向控制盒301a的热流体流速的问题。
具体的,熔盐换热器201a与小汽轮发电机组203之间还设置有稳压控制单元300,稳压控制单元300包括与熔盐换热器201a管道相连的流速控制组件301、设置在流速控制组件301一侧并与小汽轮发电机组203之间管道连接的稳压调节组件302。通过设置流速控制组件301,加快控制盒301a入口侧的流体流动速度,熔盐换热器201a快速通过流体吸取熔盐热罐201b的热量,将达到热量上限的熔盐热量及时利用掉,防止过度加热造成浪费损失。
进一步的,流速控制组件301包括与熔盐换热器201a管道相连的控制盒301a、设置在控制盒301a一侧的增压部301b以及设置在控制盒301a内侧的调节部301c。通过设置调节部301c调节是否开启分流通道301a-5或直流通道301a-4。
其中,控制盒301a包括设置在其内部的柱形槽301a-1、设置在柱形槽301a-1一侧的挡板301a-2、自挡板301a-2中间部位向外凸起设置的分隔板301a-3、设置在挡板301a-2与控制盒301a内壁之间的分流通道301a-5以及贯通设置在分隔板301a-3上的直流通道301a-4。当密封块301c-4将分流通道301a-5阻隔时,此时自熔盐换热器201a流入控制盒301a的热流体直接通过直流通道301a-4,并流进储存箱302a内。
进一步的,增压部301b包括设置在控制盒301a一侧的驱动电机301b-1、设置在驱动电机301b-1输出端并与柱形槽301a-1转动连接的旋转轴301b-2、对称设置在旋转轴301b-2表面并与柱形槽301a-1匹配的两组螺旋片301b-3;两组螺旋片301b-3之间的间距与直流通道301a-4相适配。启动驱动电机301b-1,使得旋转轴301b-2转动并带动螺旋片301b-3在柱形槽301a-1内转动,热流体被旋转的螺旋片301b-3推动,控制螺旋片301b-3的转动推动速度大于热流体原本的流速,就可以起到提升流体流动速度的效果,热流在被螺旋片301b-3推动到中间位置时,两侧流体汇聚,又在分隔板301a-3的反作用力下自控制盒301a进入储存箱302a。
此外,高速转动的螺旋片301b-3还会使得分流通道301a-5到控制盒301a入口之间内部压强降低,从而产生压强差,以此促进熔盐换热器201a流向控制盒301a的热流体增快,使得温度达到上限的热流体可以快速利用。
较佳的,调节部301c包括转动连接在控制盒301a内部的旋转杆301c-1、设置在旋转杆301c-1一侧的第一齿轮301c-2、滑动连接在直流通道301a-4内侧并与第一齿轮301c-2匹配的第一齿条301c-3、设置在第一齿条301c-3一侧并与直流通道301a-4匹配的密封块301c-4以及设置在分流通道301a-5一侧并与密封块301c-4匹配的密封槽301c-5转动旋转杆301c-1,带动第一齿轮301c-2转动,第一齿轮301c-2与第一齿条301c-3配合带动密封块301c-4移动,从而调节密封块301c-4是将直流通道301a-4阻隔或者将分流通道301a-5阻隔。
其余结构与实施例1相同。
操作过程:转动旋转杆301c-1,带动第一齿轮301c-2转动,第一齿轮301c-2与第一齿条301c-3配合带动密封块301c-4移动,从而调节密封块301c-4是将直流通道301a-4阻隔或者将分流通道301a-5阻隔;
当密封块301c-4将分流通道301a-5阻隔时,此时自熔盐换热器201a流入控制盒301a的热流体直接通过直流通道301a-4,并流进储存箱302a内,在熔盐热罐201b内的热流体温度提高到一定上限时,为了防止过度加热造成大量损耗,此时需增大熔盐换热器201a的功率,使得自熔盐换热器201a流入控制盒301a的热流体增快,此时反向转动旋转杆301c-1,使得密封块301c-4将直流通道301a-4阻隔,打开分流通道301a-5;
分流通道301a-5打开后,流入控制盒301a的热流体受分隔板301a-3分离然后顺着分流通道301a-5流向两侧的柱形槽301a-1内,启动驱动电机301b-1,使得旋转轴301b-2转动并带动螺旋片301b-3在柱形槽301a-1内转动,热流体被旋转的螺旋片301b-3推动,控制螺旋片301b-3的转动推动速度大于热流体原本的流速,就可以起到提升流体流动速度的效果,热流在被螺旋片301b-3推动到中间位置时,两侧流体汇聚,又在分隔板301a-3的反作用力下自控制盒301a进入储存箱302a。
综上,通过设置流速控制组件301,可以调节选择正常流速的直流通道301a-4以及加速流动的分流通道301a-5,解决了控制自熔盐换热器201a流向控制盒301a的热流体流速的问题。
实施例3
参照图7-12,为本发明第三个实施例,与上个实施例不同的是,该实施例提供了稳压调节组件302、第一限位组件401与第二限位组件402配合使用,解决了调节为二回路给水产生蒸汽的热流体的水压稳定的问题。
具体的,稳压调节组件302包括设置在控制盒301a一侧并与小汽轮发电机组203管道相连的储存箱302a、开设在储存箱302a内部的储存室302b、设置在储存室302b两侧的保温件302c、对称设置在储存室302b内侧的稳压部302d以及设置在稳压部302d之间的流体通道302e。随着第一滑板302d-3、第二滑板302d-5以及第二连接件302d-2滑动过程,储存室302b内的流体逐渐存储变多,通过设置在储存室302b两侧的保温件302c延缓热量逸散,保温件302c一般可使用热阻隔性较好的保温棉。
进一步的,稳压部302d包括固定连接在储存室302b侧壁的第一连接件302d-1、滑动连接在储存室302b侧壁的第二连接件302d-2、设置在第一连接件302d-1一侧并与储存室302b另一侧壁滑动连接的第一滑板302d-3、设置在第一滑板302d-3与储存室302b内壁之间的第一伸缩件302d-4、设置在第二连接件302d-2一侧并与第一滑板302d-3滑动连接的第二滑板302d-5以及设置在第二连接件302d-2与第一连接件302d-1之间的第二伸缩件302d-6;第一连接件302d-1、第二连接件302d-2、第一滑板302d-3和第二滑板302d-5的侧面与储存室302b内壁之间均为滑动连接。通过设置第一伸缩件302d-4与第二伸缩件302d-6,在储存室302b流体速度变慢减少的时候,流体给到第一滑板302d-3与第二滑板302d-5的压力也减小,第一伸缩件302d-4与第二伸缩件302d-6可以起到复位作用。
其中,第一连接件302d-1包括固定连接在储存室302b侧壁的第一连接板302d-1a以及滑动连接在第一连接板302d-1a一侧并与第一滑板302d-3相连的第一连接套302d-1b,第一连接件302d-1与第一滑板302d-3之间还设置有第一限位组件401,第一滑板302d-3与控制盒301a之间还设置有第二限位组件402。通过设置第一限位组件401,控制稳压部302d是否开启,通过设置第二限位组件402,使得初始位置挤水槽302b-1被隐藏,防止不开启稳压部302d时挤水槽302b-1内也有流体挤压产生反作用力影响正常情况的流速。如图7所示,储存箱302a靠近出口的位置为平面壁,初始位置时第二连接件302d-2与平面壁贴合,此时第二滑板302d-5之间的通道与储存箱302a的出口匹配,保持该状态下储存箱302a入口端与出口端的流速差最小;靠近出口的位置为平面壁两侧设有内凹的挤水槽302b-1,会在第二滑板302d-5滑动后逐渐露出,再通过填充的流体施加反向阻力;挤水槽302b-1靠近摆放位置向上设置,下端与出口的平面壁平齐,使得复位时流体含量较少时会在重力作用下流下,不会存在挤水槽302b-1内。需要说明的是,储存箱302a靠近出口的位置为平面壁与平面壁两侧设有的内凹的挤水槽302b-1仅为相对而言,自然也可以将图中挤水槽302b-1所在平面视为初始平面壁,而储存箱302a靠近出口的位置则可设凸块来代替,具有一样的效果。
进一步的,第二连接件302d-2包括滑动连接在储存室302b侧壁的第二连接板302d-2a以及滑动连接在第二连接板302d-2a一侧并与第二滑板302d-5相连的第二连接套302d-2b,储存室302b靠近第二连接板302d-2a的一侧对称设置有挤水槽302b-1,挤水槽302b-1相对储存箱302a的摆放位置靠上设置。挤水槽302b-1靠近第二连接板302d-2a的一侧设置,可以使得在第一滑板302d-3与第二滑板302d-5向两侧背向移动的初始阶段内,挤水槽302b-1不露出起作用,此时仅仅通过第一滑板302d-3与第二滑板302d-5背向移动增大的储存空间来释放流体压力,同时也给到第二齿条401h与第二齿轮401d配合的时间,使得第一限位块401c与第一限位槽401a完全分离;挤水槽302b-1相对储存箱302a的摆放位置靠上设置,是因为复位时挤水槽302b-1内的流体会在重力作用下流下,而剩余的少量未流出的流体处于挤水槽302b-1下方,防止挤水槽302b-1内存有流体。
其中,第一限位组件401包括设置在第二滑板302d-5一侧的第一限位槽401a、转动连接在第一连接套302d-1b内侧的双向螺纹杆401b、设置在双向螺纹杆401b表面的第一限位块401c、设置在双向螺纹杆401b侧面的第二齿轮401d、设置在第一连接板302d-1a一侧的伸缩杆401e、设置在伸缩杆401e与第一连接板302d-1a之间的伸缩弹簧401f、设置在伸缩杆401e端部的阻挡块401g以及设置在阻挡块401g侧面并与第二齿轮401d匹配的第二齿条401h。第二齿条401h与第二齿轮401d配合的过程中,伸缩杆401e受到阻力会收纳并压缩伸缩弹簧401f存储弹力,在阻挡块401g将伸缩杆401e收纳趋势阻挡后,第二齿条401h受到的力足够带动第二齿轮401d转动,第二齿轮401d带动双向螺纹杆401b转动并带动第一限位块401c与第一限位槽401a分离,伸缩弹簧401f储存的弹力可在储存室302b流体速度变慢、量减少的时候复位。
进一步的,第二限位组件402包括设置在第一滑板302d-3之间的固定块402a、设置在固定块402a一侧的第二限位槽402b、滑动连接在控制盒301a与储存箱302a之间的第二限位块402c、设置在第二限位块402c一侧的第三齿条402d、设置在旋转杆301c-1一侧并与第三齿条402d匹配的第三齿轮402e、转动连接在旋转杆301c-1内侧的调节杆402f。正向转动使密封块301c-4将分流通道301a-5阻隔时,第三齿轮402e同时带动第三齿条402d移动并使第二限位块402c挤压第二限位槽402b,第二限位块402c与第二限位槽402b接触面设置斜面,是因为在复位时,储存室302b内无可避免会剩余少量未流出的流体,这些剩余流体的挤压产生的阻挡作用会使两固定块402a无法接触压紧构成真正的复位,而通过第二限位块402c与第二限位槽402b斜面提前接触产生挤压力,从而就可以促使两固定块402a之间压紧。
较佳的,调节杆402f侧面设置有限位条402f-1,旋转杆301c-1内侧设置有与限位条402f-1匹配的滑槽301c-1a,调节杆402f端部设置有螺纹柱402f-2,控制盒301a内部设置有与螺纹柱402f-2匹配的螺纹槽402f-3,螺纹槽402f-3的长度与螺纹柱402f-2滑动的长度适配。通过调节杆402f可以带动旋转杆301c-1转动,方便控制,调节杆402f的端部设置螺纹柱402f-2,螺纹柱402f-2与控制盒301a之间螺纹滑动,因此在调节杆402f转动的同时还会在轴向上移动,所以通过设置限位条402f-1以及与限位条402f-1匹配的滑槽301c-1a,使得限位条402f-1既可以在滑槽301c-1a内移动,又能通过挤压滑槽301c-1a带动旋转杆301c-1转动,设置螺纹槽402f-3与螺纹柱402f-2的好处是可以通过螺纹压紧的力提高密封效果,且螺纹压紧的力还能一定限度防止误碰使得旋转杆301c-1转动。
其余结构与实施例2相同。
工作原理:进入储存箱302a的热流体通过流体通道302e进入储存室302b内,并通过储存箱302a另一侧的管道流出为二回路给水产生蒸汽进行发电;
当密封块301c-4将分流通道301a-5阻隔时,此时直流通道301a-4打开,保持正常流速,此时第二限位块402c与第二限位槽402b处于对接配合状态,流体通道302e的宽度保持恒定;当密封块301c-4将直流通道301a-4阻隔时,此时分流通道301a-5打开,进入储存室302b内的热流体压力过大、流速过快,容易使得流出储存箱302a的热流体还来不及将热量完全传递给到管路产生蒸汽发电,就流回回路,使得利用率不高;
因此在反向转动旋转杆301c-1打开分流通道301a-5的过程中,旋转杆301c-1还通过第三齿轮402e转动带动第三齿条402d移动,第三齿条402d移动带动第二限位块402c移出第二限位槽402b,不再限位两组固定块402a,该状态下,当进入流体通道302e内的流体速度过快时,流体给到第一滑板302d-3与第二滑板302d-5的压力会促使两侧第一滑板302d-3与第二滑板302d-5相对储存室302b侧壁背向滑动,以此增大流体通道302e的宽度,释放部分流体对储存箱302a出口处的压力,从而减缓流体的流出速度;
由于储存室302b流出的流体速度得到减缓,但进入储存室302b的流体速度依然较快,因此流体会逐渐在储存室302b内汇存,从而第一滑板302d-3与第二滑板302d-5持续滑动,当第二滑板302d-5滑动到使得挤水槽302b-1露出时,流体进入挤水槽302b-1内,然后挤压第二连接板302d-2a与第二连接套302d-2b,使得第二滑板302d-5受到挤压力,具有向第一滑板302d-3滑动的趋势;
在第一滑板302d-3受到流体压力而滑动的过程中,第一连接套302d-1b相对第一连接板302d-1a移动,从而使得第二齿条401h逐渐与第二齿轮401d配合并带动第二齿轮401d转动,从而使双向螺纹杆401b转动并带动第一限位块401c与第一限位槽401a分离,这样在第二滑板302d-5受到挤压力后可以相对第一滑板302d-3滑动,从而使得第二连接件302d-2与储存室302b出口附近的内壁之间形成较大的空间,当流体流向该处时,只有对准储存室302b出口处的流体可以流出,而其他位置的流体受到储存室302b内壁阻挡会反弹从而与原本流向的流体压力抵消一部分,进一步起到放缓流速的效果。
综上,通过设置稳压调节组件302、第一限位组件401与第二限位组件402配合使用,可以根据进入储存箱302a内的流体量来自适应调整储存室302b容积,在这个过程中延缓流出储存箱302a的流体流速,使得流出的热流体可以在将热量充分转化后再流回管路进行循环,提高热量转化率,解决了调节为二回路给水产生蒸汽的热流体的水压稳定的问题。
重要的是,应注意,在多个不同示例性实施方案中示出的本申请的构造和布置仅是例示性的。尽管在此公开内容中仅详细描述了几个实施方案,但参阅此公开内容的人员应容易理解,在实质上不偏离该申请中所描述的主题的新颖教导和优点的前提下,许多改型是可能的(例如,各种元件的尺寸、尺度、结构、形状和比例、以及参数值(例如,温度、压力等)、安装布置、材料的使用、颜色、定向的变化等)。例如,示出为整体成形的元件可以由多个部分或元件构成,元件的位置可被倒置或以其它方式改变,并且分立元件的性质或数目或位置可被更改或改变。因此,所有这样的改型旨在被包含在本发明的范围内。可以根据替代的实施方案改变或重新排序任何过程或方法步骤的次序或顺序。在权利要求中,任何“装置加功能”的条款都旨在覆盖在本文中所描述的执行所述功能的结构,且不仅是结构等同而且还是等同结构。在不背离本发明的范围的前提下,可以在示例性实施方案的设计、运行状况和布置中做出其他替换、改型、改变和省略。因此,本发明不限制于特定的实施方案,而是扩展至仍落在所附的权利要求书的范围内的多种改型。
此外,为了提供示例性实施方案的简练描述,可以不描述实际实施方案的所有特征(即,与当前考虑的执行本发明的最佳模式不相关的那些特征,或与实现本发明不相关的那些特征)。
应理解的是,在任何实际实施方式的开发过程中,如在任何工程或设计项目中,可做出大量的具体实施方式决定。这样的开发努力可能是复杂的且耗时的,但对于那些得益于此公开内容的普通技术人员来说,不需要过多实验,所述开发努力将是一个设计、制造和生产的常规工作。
应说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制,尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本发明技术方案的精神和范围,其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (3)
1.一种核电机组耦合熔盐储能发电***,其特征在于:包括,
主发电单元(100),包括主汽轮发电机组(101)、设置在主汽轮发电机组(101)一侧的凝汽器(102)、与主汽轮发电机组(101)相连的蒸汽发生器(103)、与蒸汽发生器(103)相连的主给水泵(104)以及与主给水泵(104)相连的除氧器(105);以及,
熔盐储能单元(200),所述熔盐储能单元(200)与主发电单元(100)相连,包括与主给水泵(104)相连的换热组件(201)、与换热组件(201)相连的辅助蒸汽母管(202)以及连接在换热组件(201)与凝汽器(102)之间的小汽轮发电机组(203);
所述换热组件(201)包括设置在主给水泵(104)与小汽轮发电机组(203)之间的熔盐换热器(201a)、设置在熔盐换热器(201a)一侧的熔盐热罐(201b)、设置在熔盐换热器(201a)另一侧的熔盐冷罐(201c)以及设置在熔盐热罐(201b)与熔盐冷罐(201c)之间的电加热器(201d);
所述熔盐换热器(201a)与小汽轮发电机组(203)之间还设置有稳压控制单元(300),所述稳压控制单元(300)包括与熔盐换热器(201a)管道相连的流速控制组件(301)、设置在流速控制组件(301)一侧并与小汽轮发电机组(203)之间管道连接的稳压调节组件(302);
所述流速控制组件(301)包括与熔盐换热器(201a)管道相连的控制盒(301a)、设置在控制盒(301a)一侧的增压部(301b)以及设置在控制盒(301a)内侧的调节部(301c);
所述稳压调节组件(302)包括设置在控制盒(301a)一侧并与小汽轮发电机组(203)管道相连的储存箱(302a)、开设在储存箱(302a)内部的储存室(302b)、设置在储存室(302b)两侧的保温件(302c)、对称设置在储存室(302b)内侧的稳压部(302d)以及设置在稳压部(302d)之间的流体通道(302e);
所述控制盒(301a)包括设置在其内部的柱形槽(301a-1)、设置在柱形槽(301a-1)一侧的挡板(301a-2)、自挡板(301a-2)中间部位向外凸起设置的分隔板(301a-3)、设置在挡板(301a-2)与控制盒(301a)内壁之间的分流通道(301a-5)以及贯通设置在分隔板(301a-3)上的直流通道(301a-4);
所述增压部(301b)包括设置在控制盒(301a)一侧的驱动电机(301b-1)、设置在驱动电机(301b-1)输出端并与柱形槽(301a-1)转动连接的旋转轴(301b-2)、对称设置在旋转轴(301b-2)表面并与柱形槽(301a-1)匹配的两组螺旋片(301b-3);
两组所述螺旋片(301b-3)之间的间距与直流通道(301a-4)相适配;
所述调节部(301c)包括转动连接在控制盒(301a)内部的旋转杆(301c-1)、设置在旋转杆(301c-1)一侧的第一齿轮(301c-2)、滑动连接在直流通道(301a-4)内侧并与第一齿轮(301c-2)匹配的第一齿条(301c-3)、设置在第一齿条(301c-3)一侧并与直流通道(301a-4)匹配的密封块(301c-4)以及设置在分流通道(301a-5)一侧并与密封块(301c-4)匹配的密封槽(301c-5);
所述稳压部(302d)包括固定连接在储存室(302b)侧壁的第一连接件(302d-1)、滑动连接在储存室(302b)侧壁的第二连接件(302d-2)、设置在第一连接件(302d-1)一侧并与储存室(302b)另一侧壁滑动连接的第一滑板(302d-3)、设置在第一滑板(302d-3)与储存室(302b)内壁之间的第一伸缩件(302d-4)、设置在第二连接件(302d-2)一侧并与第一滑板(302d-3)滑动连接的第二滑板(302d-5)以及设置在第二连接件(302d-2)与第一连接件(302d-1)之间的第二伸缩件(302d-6);
所述第一连接件(302d-1)、第二连接件(302d-2)、第一滑板(302d-3)和第二滑板(302d-5)的侧面与储存室(302b)内壁之间均为滑动连接。
2.如权利要求1所述的核电机组耦合熔盐储能发电***,其特征在于:所述第一连接件(302d-1)包括固定连接在储存室(302b)侧壁的第一连接板(302d-1a)以及滑动连接在第一连接板(302d-1a)一侧并与第一滑板(302d-3)相连的第一连接套(302d-1b),所述第一连接件(302d-1)与第一滑板(302d-3)之间还设置有第一限位组件(401),所述第一滑板(302d-3)与控制盒(301a)之间还设置有第二限位组件(402);
所述第二连接件(302d-2)包括滑动连接在储存室(302b)侧壁的第二连接板(302d-2a)以及滑动连接在第二连接板(302d-2a)一侧并与第二滑板(302d-5)相连的第二连接套(302d-2b),所述储存室(302b)靠近第二连接板(302d-2a)的一侧对称设置有挤水槽(302b-1),所述挤水槽(302b-1)相对储存箱(302a)的摆放位置靠上设置。
3.如权利要求2所述的核电机组耦合熔盐储能发电***,其特征在于:所述第一限位组件(401)包括设置在第二滑板(302d-5)一侧的第一限位槽(401a)、转动连接在第一连接套(302d-1b)内侧的双向螺纹杆(401b)、设置在双向螺纹杆(401b)表面的第一限位块(401c)、设置在双向螺纹杆(401b)侧面的第二齿轮(401d)、设置在第一连接板(302d-1a)一侧的伸缩杆(401e)、设置在伸缩杆(401e)与第一连接板(302d-1a)之间的伸缩弹簧(401f)、设置在伸缩杆(401e)端部的阻挡块(401g)以及设置在阻挡块(401g)侧面并与第二齿轮(401d)匹配的第二齿条(401h);
所述第二限位组件(402)包括设置在第一滑板(302d-3)之间的固定块(402a)、设置在固定块(402a)一侧的第二限位槽(402b)、滑动连接在控制盒(301a)与储存箱(302a)之间的第二限位块(402c)、设置在第二限位块(402c)一侧的第三齿条(402d)、设置在旋转杆(301c-1)一侧并与第三齿条(402d)匹配的第三齿轮(402e)、转动连接在旋转杆(301c-1)内侧的调节杆(402f);
所述调节杆(402f)侧面设置有限位条(402f-1),所述旋转杆(301c-1)内侧设置有与限位条(402f-1)匹配的滑槽(301c-1a),所述调节杆(402f)端部设置有螺纹柱(402f-2),所述控制盒(301a)内部设置有与螺纹柱(402f-2)匹配的螺纹槽(402f-3),所述螺纹槽(402f-3)的长度与螺纹柱(402f-2)滑动的长度适配。
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