一种基于潮汐发电的群堆核电厂能源综合利用系统

1.一种基于潮汐发电的群堆核电厂能源综合利用系统，其特征在于：包括海水取水口(1)、设置在海水取水口(1)下游的6个并联设置的群堆核电厂能源综合利用模块；每个群堆核电厂能源综合利用模块均包括依次连接的进水口、进水管廊、排水口、排水管廊、水库进水闸门、水库排水阀门、潮汐发电机组，每个进水口和排水口之间均设置有一台核电机组。
2.如权利要求1所述的基于潮汐发电的群堆核电厂能源综合利用系统，其特征在于：所述一号群堆核电厂能源综合利用模块包括依次连接的一号进水口、一号进水管廊、一号排水口、一号排水管廊、一号水库进水闸门、一号水库排水闸门、一号潮汐发电机组。
3.如权利要求2所述的基于潮汐发电的群堆核电厂能源综合利用系统，其特征在于：所述二号群堆核电厂能源综合利用模块包括依次连接的二号进水口、二号进水管廊、二号排水口、二号排水管廊、二号水库进水闸门、二号水库排水闸门、二号潮汐发电机组。
4.如权利要求3所述的基于潮汐发电的群堆核电厂能源综合利用系统，其特征在于：所述三号群堆核电厂能源综合利用模块包括依次连接的三号进水口、三号进水管廊、三号排水口、三号排水管廊、三号水库进水闸门、三号水库排水闸门、三号潮汐发电机组。
5.如权利要求4所述的基于潮汐发电的群堆核电厂能源综合利用系统，其特征在于：所述四号群堆核电厂能源综合利用模块包括依次连接的四号进水口、四号进水管廊、四号排水口、四号排水管廊、四号水库进水闸门、四号水库排水闸门、四号潮汐发电机组。
6.如权利要求5所述的基于潮汐发电的群堆核电厂能源综合利用系统，其特征在于：所述五号群堆核电厂能源综合利用模块包括依次连接的五号进水口、五号进水管廊、五号排水口、五号排水管廊、五号水库进水闸门、五号水库排水闸门、五号潮汐发电机组。
7.如权利要求6所述的基于潮汐发电的群堆核电厂能源综合利用系统，其特征在于：所述六号群堆核电厂能源综合利用模块包括依次连接的六号进水口、六号进水管廊、六号排水口、六号排水管廊、六号水库进水闸门、六号水库排水闸门、六号潮汐发电机组。

一种基于潮汐发电的群堆核电厂能源综合利用系统\n技术领域\n[0001] 本实用新型属于群堆核电厂能源综合利用技术领域，具体涉及一种基于潮汐发电的群堆核电厂能源综合利用系统。\n背景技术\n[0002] 核电厂是将核能转化为电能的综合设施，其能量转化过程为：核能‑热能‑机械能‑电能。由于热能是低品位能源，电能是高品位能源，热能转为电能的过程中会产生大量的余热。为保证核电厂的安全稳定运行，需要将余热排往最终的热阱。以M310、“华龙一号”为代表的二代+、三代百万千万压水堆机组为例，为保证余热排出，单台机组海水循环系统的流\n3\n量达10万m /h，主要用户为循环水系统和重要厂用水系统。其中循环水系统布置2台50％容量、轴功率6.0MW左右的循环水泵，机组正常运行期间运行2台；重要厂用水系统布置4台\n100％容量、轴功率450KW的水泵，机组正常运行期间运行1台。对于布置了6台机组的群堆电厂而言，总计12台海水循环泵、6台重要厂用水泵，机组正常运行期间总轴功率可达74.7MW。\n海水在流动过程中，按照50％综合能量损失以及海水平均流速1.5‑2.0m/s考虑，仍然有\n37.35MW的低品位动能直接随着海水流入大海。因此，亟需实用新型一种方法回收该部分能量。\n[0003] 综合考虑核电厂安全性和动能转化为电能的效率，按照上网电价0.5元/度，回收率10％计算，每年产生的价值为37.35*0.1*1000*24*365*0.5＝1635.93万元。根据网上资料显示，潮汐能发电站的建设成本为1500万元/MW，运行成本为75万元/(MW年)。因此，对于一个拥有6台百万千瓦的核电厂而言，建设一套能源综合利用装置的成本为1500*3.735＝\n5602.50万元，成本回收周期为4.5年：期间总投入为：5602.50+3.735*75*4.5＝6867.06万元，总收入为1635.93*4.5＝7361.69万元。根据公开资料显示，这类装置的使用的寿命为50年。因此，在电厂排水明渠修建潮汐发电站回收海水循环剩余低品位动能，在技术上是可行性，且可在较短的时间内回收建设成本、获得可观的经济收入。\n[0004] 综合上述分析，急需设计一种基于潮汐发电的群堆核电厂能源综合利用系统。\n发明内容\n[0005] 本实用新型的目的是设计一种基于潮汐发电的群堆核电厂能源综合利用系统，回收海水循环剩余低品位动能，实现群堆核电厂的能源综合利用。\n[0006] 为达到上述目的，本实用新型所采取的技术方案为：\n[0007] 一种基于潮汐发电的群堆核电厂能源综合利用系统，包括海水取水口、设置在海水取水口下游的6个并联设置的群堆核电厂能源综合利用模块。每个群堆核电厂能源综合利用模块均包括依次连接的进水口、进水管廊、排水口、排水管廊、水库进水闸门、水库排水阀门、潮汐发电机组，每个进水口和排水口之间均设置有一台核电机组。\n[0008] 其中，一号群堆核电厂能源综合利用模块包括依次连接的一号进水口、一号进水管廊、一号排水口、一号排水管廊、一号水库进水闸门、一号水库排水闸门、一号潮汐发电机组。\n[0009] 二号群堆核电厂能源综合利用模块包括依次连接的二号进水口、二号进水管廊、二号排水口、二号排水管廊、二号水库进水闸门、二号水库排水闸门、二号潮汐发电机组。\n[0010] 三号群堆核电厂能源综合利用模块包括依次连接的三号进水口、三号进水管廊、三号排水口、三号排水管廊、三号水库进水闸门、三号水库排水闸门、三号潮汐发电机组。\n[0011] 四号群堆核电厂能源综合利用模块包括依次连接的四号进水口、四号进水管廊、四号排水口、四号排水管廊、四号水库进水闸门、四号水库排水闸门、四号潮汐发电机组。\n[0012] 五号群堆核电厂能源综合利用模块包括依次连接的五号进水口、五号进水管廊、五号排水口、五号排水管廊、五号水库进水闸门、五号水库排水闸门、五号潮汐发电机组。\n[0013] 六号群堆核电厂能源综合利用模块包括依次连接的六号进水口、六号进水管廊、六号排水口、六号排水管廊、六号水库进水闸门、六号水库排水闸门、六号潮汐发电机组。\n[0014] 使用本实用新型进行基于潮汐发电的群堆核电厂能源综合利用方法，包括以下步骤：\n[0015] 1)当核电机组单元正常运行时，海水由取水口依次进入进水管廊、排水管廊，核电机组单元对应的群堆核电厂能源综合利用模块的水库进水闸门开启、对应的水库排水闸门开启，通过核电机组单元排水抬升水库与海平面位差，从而推动潮汐发电机组发电。\n[0016] 2)当核电机组单元运行异常时，海水由取水口依次进入进水管廊、排水管廊，核电机组单元对应的群堆核电厂能源综合利用模块的水库进水闸门开启，对应的水库排水闸门关闭，不抬升水库与海平面位差，潮汐发电机组不发电，优先保证核电机组运行安全。\n[0017] 3)当核电机组由于故障或大修期间停运时：\n[0018] ①如果海水循环系统运行：海水由取水口依次进入进水管廊、排水管廊；核电机组单元对应的群堆核电厂能源综合利用模块的水库进水闸门开启、对应的水库排水闸门关闭；通过核电机组正常单元排水抬升水库与海平面位差，推动潮汐发电机组发电；\n[0019] ②如果海水循环系统不运行：\n[0020] 高潮位：核电机组单元对应的群堆核电厂能源综合利用模块的水库进水闸门开启，对应的水库排水闸门关闭；\n[0021] 低潮位：核电机组单元对应的群堆核电厂能源综合利用模块的水库进水闸门关闭，对应的水库排水闸门开启，通过水库与海平面位差，推动潮汐发电机组发电。\n[0022] 本实用新型所取得的有益效果为：\n[0023] 1、提高了核电厂综合效益；\n[0024] 2、能够充分回收海水循环剩余低品位动能；\n[0025] 3、采用模块化设计思想，建造周期短。\n附图说明\n[0026] 图1为基于潮汐发电的群堆核电厂能源综合利用系统示意图。\n[0027] 图中1：海水取水口；2‑7：一号‑六号进水口；8‑13：一号‑六号进水管廊；14‑19：一号‑六号排水口；20‑25：一号‑六号排水管廊；26‑31：一号‑六号水库进水闸门；32‑37：一号‑六号水库排水闸门；38‑43：一号‑六号潮汐发电机组；44：海水排水口。\n具体实施方式\n[0028] 下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。\n[0029] 如图1所示，本实用新型提供了一种基于潮汐发电的群堆核电厂能源综合利用系统，包括海水取水口1、设置在海水取水口1下游的6个并联设置的群堆核电厂能源综合利用模块。每个群堆核电厂能源综合利用模块均包括依次连接的进水口、进水管廊、排水口、排水管廊、水库进水闸门、水库排水阀门、潮汐发电机组，每个进水口和排水口之间均设置有一台核电机组。\n[0030] 其中，一号群堆核电厂能源综合利用模块包括依次连接的一号进水口、一号进水管廊、一号排水口、一号排水管廊、一号水库进水闸门、一号水库排水闸门、一号潮汐发电机组。\n[0031] 二号群堆核电厂能源综合利用模块包括依次连接的二号进水口、二号进水管廊、二号排水口、二号排水管廊、二号水库进水闸门、二号水库排水闸门、二号潮汐发电机组。\n[0032] 三号群堆核电厂能源综合利用模块包括依次连接的三号进水口、三号进水管廊、三号排水口、三号排水管廊、三号水库进水闸门、三号水库排水闸门、三号潮汐发电机组。\n[0033] 四号群堆核电厂能源综合利用模块包括依次连接的四号进水口、四号进水管廊、四号排水口、四号排水管廊、四号水库进水闸门、四号水库排水闸门、四号潮汐发电机组。\n[0034] 五号群堆核电厂能源综合利用模块包括依次连接的五号进水口、五号进水管廊、五号排水口、五号排水管廊、五号水库进水闸门、五号水库排水闸门、五号潮汐发电机组。\n[0035] 六号群堆核电厂能源综合利用模块包括依次连接的六号进水口、六号进水管廊、六号排水口、六号排水管廊、六号水库进水闸门、六号水库排水闸门、六号潮汐发电机组。\n[0036] 使用本实用新型进行基于潮汐发电的群堆核电厂能源综合利用方法，包括以下步骤：\n[0037] 1)当核电机组单元正常运行时，海水由取水口2依次进入进水管廊8、排水管廊20，核电机组单元对应的群堆核电厂能源综合利用模块的水库进水闸门26开启、对应的水库排水闸门32开启，通过核电机组单元排水抬升水库与海平面位差，从而推动潮汐发电机组发电。\n[0038] 2)当核电机组单元运行异常时，海水由取水口依次进入进水管廊8、排水管廊20，核电机组单元对应的群堆核电厂能源综合利用模块的水库进水闸门26开启，对应的水库排水闸门32关闭，不抬升水库与海平面位差，潮汐发电机组不发电，优先保证核电机组运行安全。\n[0039] 3)当核电机组由于故障或大修期间停运时：\n[0040] ①如果海水循环系统运行：海水由取水口依次进入进水管廊8、排水管廊20；核电机组单元对应的群堆核电厂能源综合利用模块的水库进水闸门26开启、对应的水库排水闸门32关闭；通过核电机组正常单元排水抬升水库与海平面位差，推动潮汐发电机组发电；\n[0041] ②如果海水循环系统不运行：\n[0042] 高潮位：核电机组单元对应的群堆核电厂能源综合利用模块的水库进水闸门26开启，对应的水库排水闸门32关闭；\n[0043] 低潮位：核电机组单元对应的群堆核电厂能源综合利用模块的水库进水闸门26关闭，对应的水库排水闸门32开启，通过水库与海平面位差，推动潮汐发电机组发电。\n[0044] 本实用新型所取得的有益效果为：\n[0045] 1、提高了核电厂综合效益；\n[0046] 2、能够充分回收海水循环剩余低品位动能；\n[0047] 3、采用模块化设计思想，建造周期短。