件時(shí),在沒有特別相反的敘述的前提下,意味著還可以包括其它構(gòu)件,并不是排除其它構(gòu)件。
[0039]圖2是概略顯示本發(fā)明實(shí)施例的小型核電站組成的側(cè)視圖;圖3是顯示圖2中圖示的結(jié)構(gòu)概念的框圖。
[0040]如圖所示,小型核電站的組成包括:反應(yīng)堆110、蒸汽發(fā)生器120、渦輪機(jī)和發(fā)電機(jī)130、冷凝器140和加壓器160。
[0041]反應(yīng)堆110是使鈾235等核燃料發(fā)生核裂變而發(fā)生高溫?zé)崃俊?br>[0042]蒸汽發(fā)生器120以圍住所述反應(yīng)堆110周圍的形態(tài)組成,通過由反應(yīng)堆110發(fā)生的高溫?zé)崃繉?nèi)部水制成蒸汽后送到渦輪機(jī)和發(fā)電機(jī)130的蒸汽渦輪機(jī)130a。
[0043]所述蒸汽發(fā)生器120的外壁如圖2的圓形放大圖所示,隔既定間隔,由第一外壁120a和第二外壁120b雙重形成,使其之間空間122成為真空狀態(tài),形成真空層,從而最大限度減少熱量流失到外部。
[0044]所述蒸汽渦輪機(jī)130a通過所述蒸汽發(fā)生器120和蒸汽管道170連接,并通過由蒸汽發(fā)生器120發(fā)生的蒸汽旋轉(zhuǎn),且與蒸汽渦輪機(jī)130a軸連接的發(fā)電機(jī)130b的軸一同旋轉(zhuǎn)而在發(fā)電機(jī)130b制電。
[0045]此時(shí)蒸汽發(fā)生器120和蒸汽管道170的連接部(蒸汽發(fā)生器排出口側(cè))具備開閉裝置150而阻斷蒸汽渦輪機(jī)130a發(fā)生故障或進(jìn)行維修時(shí)發(fā)生的蒸汽。
[0046]所述蒸汽渦輪機(jī)130a由多個(gè)組成,各蒸汽渦輪機(jī)130a的軸連接于各發(fā)電機(jī)130b的軸。
[0047]如上所述,之所以蒸汽渦輪機(jī)130a由兩個(gè)以上的多個(gè)組成是因?yàn)檎羝麥u輪機(jī)發(fā)生故障時(shí)將一臺(tái)正常運(yùn)行以防止反應(yīng)堆110的溫度過高,進(jìn)一步,蒸汽渦輪機(jī)發(fā)生故障時(shí)可以避免其它蒸汽渦輪機(jī)的事故或者發(fā)電問題。
[0048]例如,運(yùn)行四個(gè)蒸汽渦輪機(jī)130a的過程中,一個(gè)蒸汽渦輪機(jī)130a發(fā)生故障時(shí),可以阻斷面向該故障蒸汽渦輪機(jī)的蒸汽管道170的開閉裝置150,阻斷蒸汽供應(yīng)而使該發(fā)生故障的蒸汽渦輪機(jī)130a停止運(yùn)行。
[0049]發(fā)電熱量過高時(shí),可以用反應(yīng)堆110上具備的控制棒調(diào)節(jié)核能發(fā)電量即可。
[0050]使所述蒸汽渦輪機(jī)130a旋轉(zhuǎn)而發(fā)生的蒸汽被供應(yīng)到冷凝器140。
[0051]所述冷凝器140上部具備多個(gè)加壓器160,通過該加壓器160進(jìn)行加壓,提高冷凝器內(nèi)部壓力而使蒸汽還原為水。
[0052]所述加壓器160所發(fā)揮功能與圖1中圖示的傳統(tǒng)加壓器4相同,因此使冷凝器140內(nèi)部保持高壓而使蒸汽還原為水。
[0053]例如,隨著蒸汽渦輪機(jī)130a的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的蒸汽在100氣壓下達(dá)到250°C時(shí),用加壓器160給冷凝器140加壓,使冷凝器140內(nèi)部壓力達(dá)到200氣壓即可還原為250 °C的(忽略隨著時(shí)間的推移自然降溫的情況)水。
[0054]所述蒸汽渦輪機(jī)130a可以通過兩種方式給冷凝器140供應(yīng)蒸汽,進(jìn)而進(jìn)行冷凝。
[0055]第一種是,通過加壓器160提高密封冷凝器140的內(nèi)部壓力以后,使蒸汽強(qiáng)制流入冷凝器140內(nèi)部而還原為水。
[0056]第二種是,蒸汽流入部位于冷凝器140上端而蒸汽流入冷凝器內(nèi)部以后通過加壓器160加壓而還原為水。
[0057]所述第二種方式是加壓時(shí)不妨礙蒸汽流入冷凝器140內(nèi)部時(shí)使用。
[0058]如上所述,通過冷凝器140還原的水重新流入蒸汽發(fā)生器120而循環(huán)。
[0059]此時(shí),將水向蒸汽發(fā)生器120側(cè)排出的冷凝器140的排出口側(cè)還具備測定冷凝器內(nèi)部溫度的溫度計(jì)(無圖示),以及通過渦輪機(jī)和發(fā)電機(jī)130的旋轉(zhuǎn)發(fā)生的傳遞于溫度計(jì)的振動(dòng)減少部件(無圖示),從而預(yù)防溫度計(jì)在高振動(dòng)下破損。
[0060]所述冷凝器140可以由既輕且因表面形成的Ti02氧化膜化學(xué)穩(wěn)定性而耐蝕性超強(qiáng)的Ti或Ti合金材料形成。
[0061]如上所述,上端具備加壓器160的冷凝器140也可以適用于火力發(fā)電站。
[0062]所述反應(yīng)堆110、蒸汽渦輪機(jī)130a、冷凝器140、蒸汽管道170等露在外部的外壁是如圖2中圖示的蒸汽發(fā)生器120,形成雙重外壁,在雙重外壁之間形成真空層而減少熱量流失。
[0063]所述的小型核電站100是在地下10m深的地方安裝,使用電線等裝置只將由渦輪機(jī)和發(fā)電機(jī)130發(fā)生的電輸送到地上而防止輻射泄漏。
[0064]如上所述,給冷凝器140內(nèi)部加壓,使蒸汽還原為200°C以上的水以后,重新供應(yīng)到蒸汽發(fā)生器120,則其熱能保存效率遠(yuǎn)高于使用海水(冷卻水)冷卻60 °C水的傳統(tǒng)技術(shù),也不需要冷卻水,因此使超小型核能發(fā)電站的建設(shè)變得可能,而且在沙漠上也可以建設(shè)。
[0065]就是說,通過加壓將200°C以上的水供應(yīng)給蒸汽發(fā)生器120,則與冷卻為60°C水后供應(yīng)給蒸汽發(fā)生器120的傳統(tǒng)技術(shù)相比,在蒸汽發(fā)生器120上可以用更少的熱能發(fā)生蒸汽,進(jìn)而提尚熱能的保存效率。
[0066]而且,應(yīng)用所述加壓冷凝的原理實(shí)施小型化即可成為核能發(fā)動(dòng)機(jī)。
[0067]以上實(shí)施例和附圖僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案,而非對(duì)其限制;盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所述的技術(shù)方案進(jìn)行變形或模仿;而這些變形或者模仿,并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例所述技術(shù)方案的范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種小型核電站,其特征在于,包括: 能夠使核燃料核裂變而發(fā)生高溫?zé)崃康姆磻?yīng)堆; 通過從所述反應(yīng)堆發(fā)生的高溫?zé)崃渴箖?nèi)部水變?yōu)檎羝恼羝l(fā)生器; 由通過從所述蒸汽發(fā)生器發(fā)生的蒸汽旋轉(zhuǎn)的蒸汽渦輪機(jī)和,與所述蒸汽渦輪機(jī)軸連接而一同旋轉(zhuǎn)發(fā)電的發(fā)電機(jī)組成的渦輪機(jī)和發(fā)電機(jī);以及 使所述蒸汽渦輪機(jī)旋轉(zhuǎn)而發(fā)生的蒸汽通過兩個(gè)以上的加壓器加壓而還原為水,并將水重新供應(yīng)給所述蒸汽發(fā)生器的冷凝器,且冷凝器的材料采用Ti或Ti合金材料; 所述蒸汽發(fā)生器以能夠圍住反應(yīng)堆周圍地組成; 所述蒸汽渦輪機(jī)具有多個(gè),每個(gè)蒸汽渦輪機(jī)分別通過蒸汽管道連接于蒸汽發(fā)生器,與所述蒸汽管道連接的蒸汽發(fā)生器的各出口具備開閉裝置。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小型核電站,其特征在于, 所述反應(yīng)堆、蒸汽發(fā)生器、蒸汽渦輪機(jī)、冷凝器和蒸汽管道的外部露出的外壁是以隔既定間隔形成的雙重外壁,進(jìn)而使雙重外壁之間的空間形成真空層。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小型核電站,其特征在于, 所述冷凝器是采用加壓器提高密封冷凝器的內(nèi)部壓力之后,使蒸汽強(qiáng)制流入冷凝器內(nèi)部而還原為水,或者蒸汽流入部位于冷凝器上部而蒸汽流入冷凝器內(nèi)部以后用加壓器加壓冷凝器內(nèi)部而使蒸汽還原為水。
【專利摘要】本發(fā)明涉及小型核電站,具體地,不使用冷卻水冷卻蒸汽,而是使用冷凝器上端部配備的加壓器加壓冷凝器內(nèi)部而進(jìn)行冷凝的小型核電站。本發(fā)明的小型核電站包括:使核燃料核裂變而發(fā)生高溫?zé)崃康姆磻?yīng)堆;由通過從所述蒸汽發(fā)生器發(fā)生的蒸汽旋轉(zhuǎn)的蒸汽渦輪機(jī),與所述蒸汽渦輪機(jī)軸連接而一同旋轉(zhuǎn)發(fā)電的發(fā)電機(jī)組成的渦輪機(jī)和發(fā)電機(jī);以及將使所述蒸汽渦輪機(jī)旋轉(zhuǎn)而發(fā)生的蒸汽用高壓還原蒸汽溫度的水后重新供應(yīng)給所述蒸汽發(fā)生器的冷凝器。本發(fā)明采用冷凝器上端部具備的加壓器加壓冷凝器進(jìn)行冷凝而不需要冷卻水,因此在沙漠等地方也可以建設(shè)核電站之外,也可以制作小型核能發(fā)動(dòng)機(jī)。
【IPC分類】G21C15/02, G21D1/02
【公開號(hào)】CN105679384
【申請?zhí)枴緾N201610085685
【發(fā)明人】崔一鎬
【申請人】崔一鎬
【公開日】2016年6月15日
【申請日】2016年2月15日