[發明專利]一種基于核能的能源梯級利用多元供能系統在審
| 申請號： | 202011408712.9 | 申請日： | 2020-12-03 |
| 公開（公告）號： | CN112562879A | 公開（公告）日： | 2021-03-26 |
| 發明（設計）人： | 孫文強;王強;紀勝楠 | 申請（專利權）人： | 東北大學 |
| 主分類號： | G21D5/14 | 分類號： | G21D5/14;C01B3/04;C01B13/02;C02F1/16;C02F103/08 |
| 代理公司： | 北京易捷勝知識產權代理事務所(普通合伙) 11613 | 代理人： | 韓國勝 |
| 地址： | 110169 遼*** | 國省代碼： | 遼寧;21 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 基于 核能 能源 梯級 利用 多元 系統 | ||
1.一種基于核能的能源梯級利用多元供能系統，其特征在于，包括核能發電系統、核能制氫制氧系統和核能海水淡化系統；
所述核能發電系統包括第一核能發電系統和第二核能發電系統；
高溫氦氣由核反應堆(1)排出后分別進入第一支路和第二支路；
第一支路包括依次連通的所述核能制氫制氧系統和所述第一核能發電系統，第二支路包括所述第二核能發電系統；
所述第一核能發電系統和所述第二核能發電系統皆與所述核能海水淡化系統相通，所述核能海水淡化系統與所述核反應堆(1)相通；
所述核能發電系統將氦氣存儲的熱能轉變為電能，所述核能制氫制氧系統利用氦氣存儲的熱能制備氫氣和氧氣，所述核能海水淡化系統利用氦氣存儲的熱能進行海水淡化制備蒸餾水。
2.如權利要求1所述的基于核能的能源梯級利用多元供能系統，其特征在于，第二支路還包括回熱器(51)和預冷器(52)；
所述回熱器(51)包括氦氣降溫入口(511)、氦氣降溫出口(512)、氦氣升溫入口(513)和氦氣升溫出口(514)；
所述氦氣降溫入口(511)與所述第二核能發電系統相通，所述氦氣降溫出口(512)依次與所述預冷器(52)、所述核能海水淡化系統的入口相通，所述氦氣升溫入口(513)與所述核能海水淡化系統的出口相通，所述氦氣升溫出口(514)與所述核反應堆(1)相通。
3.如權利要求1所述的基于核能的能源梯級利用多元功能系統，其特征在于，所述核能制氫制氧系統包括減壓閥(21)和碘硫循環設備(22)；
所述碘硫循環設備(22)包括制氫制氧氦氣入口(221)、制氫制氧氦氣出口(222)、氫氣出口(223)和氧氣出口(224)；
所述制氫制氧氦氣入口(221)與所述減壓閥(21)的出口相通，所述制氫制氧氦氣出口(222)與所述第一核能發電系統相通，所述氫氣出口(223)和氧氣出口(224)分別與氫氣出口管道和氧氣出口管道相通。
4.如權利要求3所述的基于核能的能源梯級利用多元供能系統，其特征在于，所述第一核能發電系統包括換熱器(31)、第一汽輪機(32)、發電機(33)、冷凝器(34)和給水泵(35)；
所述換熱器(31)包括換熱氦氣入口(311)、換熱氦氣出口(312)、液態工質水入口(313)和水蒸氣出口(314)；
所述換熱氦氣入口(311)與所述碘硫循環設備(22)的所述制氫制氧氦氣出口(222)相通，所述換熱氦氣出口(312)與所述核能海水淡化系統相通；
所述水蒸氣出口(314)依次與所述第一汽輪機(32)、所述冷凝器(34)、所述給水泵(35)和所述工質水入口(313)相通。
5.如權利要求2所述的基于核能的能源梯級利用多元供能系統，其特征在于，所述第二核能發電系統包括依次連通的汽輪機(41)和發電機(42)；
所述汽輪機(41)與所述回熱器(51)的所述氦氣降溫入口(511)相通。
6.如權利要求5所述的基于核能的能源梯級利用多元供能系統，其特征在于，所述核能海水淡化系統包括依次連通的低壓壓縮機(61)、海水淡化器(62)和高壓壓縮機(63)；
所述海水淡化器(62)包括海水淡化氦氣入口(621)、海水淡化氦氣出口(622)、海水入口(623)和淡水出口(624)；
所述換熱器(31)的所述換熱氦氣出口(312)和所述預冷器(52)分別與所述低壓壓縮機(61)的入口相通；
所述海水淡化氦氣入口(621)與所述低壓壓縮機(61)的出口相通，所述海水淡化氦氣出口(622)與所述高壓壓縮機(63)的入口相通，所述海水入口(623)與海水管道相通，所述淡水出口(624)與蒸餾水管道相通；
所述高壓壓縮機(63)的出口依次與所述回熱器(51)和所述核反應堆(1)相通。
7.如權利要求1所述的基于核能的能源梯級利用多元供能系統，其特征在于，所述第一支路和第二支路的氦氣進氣端分別設置閥門，所述閥門用于控制由核反應堆(1)排出并進入第一支路和第二支路的氦氣流量。
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