深井低溫核能供熱堆安全換熱系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及核能供熱領(lǐng)域，特別是一種深井低溫核能供熱堆安全換熱系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]核能供熱是以核裂變產(chǎn)生的能量為熱源的城市集中供熱方式。它是解決城市能源供應(yīng)，減輕運(yùn)輸壓力和消除燒煤造成的環(huán)境污染的一種新途徑。
[0003]現(xiàn)有的深井低溫核能供熱系統(tǒng)，包括一個(gè)深水池，池底部設(shè)置有核反應(yīng)堆芯，堆芯作為供熱系統(tǒng)的熱源對(duì)深水池的內(nèi)的池水進(jìn)行加熱。池水加熱后，與換熱器進(jìn)行換熱，最后進(jìn)入城市供熱網(wǎng)絡(luò)。
[0004]但是，由于管道本身工作穩(wěn)定性的原因，常會(huì)發(fā)生泄漏。與普通的供熱管道不同，核能供熱管道一旦泄漏，會(huì)伴隨核泄漏發(fā)生。例如，若果換熱器管道開(kāi)裂，深水池內(nèi)的放射性池水就會(huì)流入換熱器，進(jìn)而流入到城市供水系統(tǒng)或暖網(wǎng)中，對(duì)人身安全造成了較大的危害。
[0005]有鑒于此，特提出本發(fā)明。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是提供一種深井低溫核能供熱堆安全換熱系統(tǒng)，能夠防止核泄漏。
[0007]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的一種深井低溫核能供熱堆安全換熱系統(tǒng)，包括深水池，池底設(shè)有堆芯，、還包括
[0008]由深水池、主熱交換器、第一驅(qū)動(dòng)栗構(gòu)成的第一回路循環(huán)系統(tǒng)，所述主熱交換器用于與深水池內(nèi)的水進(jìn)行換熱；
[0009]由主熱交換器、中間熱交換器和第二驅(qū)動(dòng)栗構(gòu)成的第二回路循環(huán)系統(tǒng)，所述中間熱交換器用于與主熱交換器中的換熱介質(zhì)進(jìn)行換熱；
[0010]由中間熱交換器、第三驅(qū)動(dòng)栗和供熱網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成的第三回路循環(huán)系統(tǒng)；
[0011]工作時(shí)，第二回路循環(huán)系統(tǒng)中的水壓大于第一回路循環(huán)系統(tǒng)的水壓且小于第三回路循環(huán)系統(tǒng)的水壓；
[0012]一緩沖水罐通過(guò)壓力閥連接在第二回路循環(huán)系統(tǒng)的管道上，緩沖水罐內(nèi)設(shè)有液位計(jì)，液位計(jì)的輸出端連接有控制器，控制器的輸出端連接有報(bào)警器。
[0013]優(yōu)選地，還包設(shè)置在第二回路循環(huán)系統(tǒng)管道內(nèi)的控制閥，控制器的輸出端與控制閥連接。
[0014]優(yōu)選地，所述第一驅(qū)動(dòng)栗、第二驅(qū)動(dòng)栗和第三驅(qū)動(dòng)栗均為變頻栗，工作時(shí)，通過(guò)變頻使得第二回路循環(huán)系統(tǒng)中的水壓大于第一回路循環(huán)系統(tǒng)的水壓且小于第三回路循環(huán)系統(tǒng)的水壓。
[0015]優(yōu)選地，還包括溢水收集罐，所述緩沖水罐頂部或側(cè)壁上部設(shè)有出水口，并通過(guò)管道與所述溢水收集罐連通。
[0016]優(yōu)選地，所述溢水收集罐內(nèi)壁設(shè)有保溫層，在溢水收集罐內(nèi)部設(shè)有核輻射檢測(cè)儀，溢水收集罐的出水口通過(guò)閥門連接至中間熱交換器的供水口。
[0017]優(yōu)選地，所述深水池的深度為10-40m。
[0018]本發(fā)明提供的一種深井低溫核能供熱堆安全換熱系統(tǒng)，包括三個(gè)回路循環(huán)系統(tǒng)，工作時(shí)，第二回路中管道的水壓大于第一回路且小于第三回路，這樣，當(dāng)主熱交換器管道開(kāi)裂，由于第二回路中的水壓大于第一回路，使得水只會(huì)向第一回路中流動(dòng)，防止第一回路中的輻射水向第二回路泄漏。與此同時(shí)，由于第二回路中水壓發(fā)生變化，壓力閥打開(kāi)，緩沖水罐液位下降，液位儀檢測(cè)到液位下降后向控制器發(fā)出信號(hào)啟動(dòng)報(bào)警器，提示工作人員搶修?；陬愃频脑恚谌芈钒l(fā)生泄漏后，水流入第二回路，使得第二回路中水壓增大，壓力閥感應(yīng)到水壓變化后打開(kāi)，緩沖水罐液位上升，經(jīng)液位儀檢測(cè)后向控制器發(fā)出信號(hào)啟動(dòng)報(bào)警器，提示工作人員搶修。
【附圖說(shuō)明】
[0019]圖1為本發(fā)明所提供的深井低溫核能供熱堆安全換熱系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖2為本發(fā)明所提供的深井低溫核能供熱堆安全換熱系統(tǒng)的控制部分的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖中:
[0022]1.深水池2.主熱交換器3.第一驅(qū)動(dòng)栗4.堆芯5.中間熱交換器6.二驅(qū)動(dòng)栗7.第三驅(qū)動(dòng)栗8.緩沖水罐9.壓力閥10.液位計(jì)11.控制器12.報(bào)警器13.控制閥14.溢水收集罐15.核輻射檢測(cè)儀
【具體實(shí)施方式】
[0023]為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本發(fā)明方案，下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。
[0024]請(qǐng)參考圖1、2，本發(fā)明提供的一種深井低溫核能供熱堆安全換熱系統(tǒng)，包括三套回路循環(huán)系統(tǒng)，第一回路循環(huán)系統(tǒng)中包括深水池1、主熱交換器2和第一驅(qū)動(dòng)栗3。其中深水池1深度為10-40m，池底設(shè)置有核反應(yīng)堆的堆芯4，作為整個(gè)供熱系統(tǒng)的熱源。工作時(shí)向深水池內(nèi)蓄水，通過(guò)堆芯4加熱升溫，然后使得主熱交換器2與深水池1內(nèi)的水進(jìn)行換熱。
[0025]第二回路循環(huán)系統(tǒng)由主熱交換器2、中間熱交換器5和第二驅(qū)動(dòng)栗6構(gòu)成，中間熱交換器5用于與主熱交換器2中的換熱介質(zhì)進(jìn)行二次換熱。第三回路循環(huán)系統(tǒng)則由中間熱交換器5、第三驅(qū)動(dòng)栗7和供熱網(wǎng)絡(luò)(圖中未標(biāo)出)組成，中間熱交換器5經(jīng)過(guò)換熱后，將熱量傳輸?shù)焦峋W(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)城市供熱。
[0026]在第二回路循環(huán)系統(tǒng)的管道上，還外接有一個(gè)緩沖水罐8，緩沖水罐8通過(guò)壓力閥9與管道連接。由于壓力閥9本身具有壓力傳感器、控制單元及執(zhí)行機(jī)構(gòu)，當(dāng)檢測(cè)到第二回路循環(huán)系統(tǒng)中的水壓變化超過(guò)一閾值時(shí)，會(huì)自動(dòng)打開(kāi)，使得第二回路循環(huán)系統(tǒng)與緩沖水罐8連通。緩沖水罐8內(nèi)設(shè)有液位計(jì)10，液位計(jì)10的輸出端連接有控制器11，控制器11的輸出端連接有報(bào)警器12。
[0027]第一驅(qū)動(dòng)栗3、第二驅(qū)動(dòng)栗6和第三驅(qū)動(dòng)栗7可采用變頻栗，工作時(shí)，可以通過(guò)調(diào)節(jié)各驅(qū)動(dòng)栗的工作頻率，實(shí)現(xiàn)恒壓供水，并使得第二回路循環(huán)中的水壓大于第一回路循環(huán)系統(tǒng)的水壓且小于第三回路循環(huán)系統(tǒng)的水壓。具體來(lái)說(shuō)，即主熱交換器2內(nèi)的壓力大于深水池1內(nèi)的壓力，中間熱交換器5內(nèi)的壓力大于主熱交換器2內(nèi)的壓力。這樣，當(dāng)?shù)谝换芈费h(huán)系統(tǒng)中的主熱交換器2發(fā)生開(kāi)裂，循環(huán)系統(tǒng)中的水只會(huì)從第二回路系統(tǒng)流向第一回路循環(huán)系統(tǒng)，防止深水池1內(nèi)的輻射水外泄，同時(shí)，壓力閥9打開(kāi)，使得第二回路循環(huán)系統(tǒng)管道與緩沖水罐8連通