核能与常规能源的串并联耦合发电系统

摘要

本发明公开了一种核能与常规能源的串并联耦合发电系统，包括：汽轮发电机组，汽轮发电机组包括汽轮机和发电机，汽轮机与发电机相连并驱动发电机发电；第一换热器和第二换热器，第一换热器和第二换热器并联设置且分别与汽轮发电机组相连；核反应堆，核反应堆分别与第一换热器和第二换热器相连，核反应堆产生的蒸汽通过第一换热器和第二换热器对来自于汽轮发电机组的回水加热；和加热装置，加热装置与第一换热器、第二换热器和汽轮发电机组相连，用于通过常规能源将来自于第一换热器和第二换热器的蒸汽加热后供给到汽轮发电机组，汽轮发电机组的一部分抽汽与从第一换热器内排出的被加热的回水一起进入加热装置。

权利要求

1.一种核能与常规能源的串并联耦合发电系统，其特征在于，包括：

汽轮发电机组，所述汽轮发电机组包括汽轮机和发电机，所述汽轮机与所述发电机相连并驱动所述发电机发电；

第一换热器和第二换热器，所述第一换热器和第二换热器并联设置且分别与所述汽轮发电机组相连；

核反应堆，所述核反应堆分别与所述第一换热器和第二换热器相连，所述核反应堆产生的蒸汽通过所述第一换热器和第二换热器对来自于所述汽轮发电机组的回水加热；和加热装置，所述加热装置与所述第一换热器、第二换热器和所述汽轮发电机组相连，用于通过常规能源将来自于所述第一换热器和第二换热器的蒸汽加热后供给到所述汽轮发电机组，所述汽轮发电机组的一部分抽汽与从所述第一换热器内排出的蒸汽一起进入所述加热装置。

2.根据权利要求1所述的核能与常规能源的串并联耦合发电系统，其特征在于，所述汽轮机包括高压缸、中压缸和低压缸，所述加热装置具有第一蒸汽进口、第二蒸汽进口、第一蒸汽出口和第二蒸汽出口，所述高压缸的进汽口与所述加热装置的第一蒸汽出口相连，所述高压缸的抽汽口与所述加热装置的第一蒸汽进口相连，所述中压缸的进汽口与所述加热装置的第二蒸汽出口相连，所述中压缸的排汽口与所述低压缸的进汽口相连。

3.根据权利要求2所述的核能与常规能源的串并联耦合发电系统，其特征在于，所述汽轮发电机组还包括依次连接在所述低压缸的排汽口与所述第一换热器和第二换热器之间的凝汽器、凝结水泵、疏水换热器、低压加热器、除氧器和给水泵，所述第一换热器连接在所述给水泵与所述加热装置的第一蒸汽进口之间，所述第二换热器连接在所述给水泵与所述加热装置的第二蒸汽进口之间。

4.根据权利要求3所述的核能与常规能源的串并联耦合发电系统，其特征在于，所述低压缸还具有抽汽口，所述低压缸的抽汽口与所述低压加热器相连以加热从所述凝汽器进入到所述低压加热器内的凝结水。

5.根据权利要求4所述的核能与常规能源的串并联耦合发电系统，其特征在于，所述低压加热器包括彼此串联的第一至第四级低压加热器。

6.根据权利要求5所述的核能与常规能源的串并联耦合发电系统，其特征在于，从所述第一级低压加热器和所述第二级低压加热器排出的低压缸的抽汽通过所述疏水换热器后返回到所述凝汽器内，从所述第三级低压加热器排出的低压缸的抽汽进入从所述第三级低压加热器排出的回水中，从所述第四级低压加热器排出的低压缸的抽汽进入到所述第三级低压加热器内加热所述第三级低压加热器的回水后与从所述第三级低压加热器排出的低压缸的抽汽一起进入从所述第三级低压加热器排出的回水中。

7.根据权利要求3所述的核能与常规能源的串并联耦合发电系统，其特征在于，所述给水泵由给水泵驱动透平驱动，所述给水泵驱动透平的工质为来自于所述中压缸的抽汽。

8.根据权利要求3所述的核能与常规能源的串并联耦合发电系统，其特征在于，所述加热装置为燃煤锅炉、燃油锅炉或燃气锅炉。

9.根据权利要求1所述的核能与常规能源的串并联耦合发电系统，其特征在于，所述核反应堆为热功率不超过1000MW的小型堆。

10.根据权利要求1所述的核能与常规能源的串并联耦合发电系统，其特征在于，所述第一换热器或第二换热器的出口的蒸汽包括饱和干蒸汽、饱和湿蒸汽和过热蒸汽。

11.根据权利要求1-10中任一项所述的核能与常规能源的串并联耦合发电系统，其特征在于，从所述加热装置的第一蒸汽出口或第二蒸汽出口流出的蒸汽的温度为500℃-660℃。

说明书

核能与常规能源的串并联耦合发电系统

技术领域

[0001] 本发明涉及核能应用技术领域和常规能源应用技术领域，具体地，涉及一种核能与常规能源的串并联耦合发电系统。

背景技术

[0002] 小型反应堆具有高安全性、一体化、模块化、多用途的特点。目前小型堆的研发已成为国际上核电领域的热点，其在先进性和安全性上，已不低于目前国际先进的三代核电
技术要求。但是经济性是制约小堆市场推广应用的一个限制性因素。常规电力机组由于可
以使用更高品质的蒸汽，效率可以达到45％以上，比如超超临界常规电机组主蒸汽温度可
以达到600℃，效率可以达到49％甚至更高。

[0003] 火力发电是目前常规电力供应的主要来源，相应机组技术成熟，热效率较高。但是目前的火力发电通常依赖于煤炭，通过燃烧煤炭发电，煤耗量大，污染严重。

发明内容

[0004] 本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术问题之一。

[0005] 为此，本发明提出一种核能与常规能源的串并联耦合发电系统，该系统效率高，污染少。

[0006] 根据本发明实施例的核能与常规能源的串并联耦合发电系统，包括：汽轮发电机组，所述汽轮发电机组包括汽轮机和发电机，所述汽轮机与所述发电机相连并驱动所述发
电机发电；第一换热器和第二换热器，所述第一换热器和第二换热器并联设置且分别与所
述汽轮发电机组相连；核反应堆，所述核反应堆分别与所述第一换热器和第二换热器相连，
所述核反应堆产生的蒸汽通过所述第一换热器和第二换热器对来自于所述汽轮发电机组
的回水加热；和加热装置，所述加热装置与所述第一换热器、第二换热器和所述汽轮发电机
组相连，用于通过常规能源将来自于所述第一换热器和第二换热器的蒸汽加热后供给到所
述汽轮发电机组，所述汽轮发电机组的一部分抽汽与从所述第一换热器内排出的蒸汽一起
进入所述加热装置。

[0007] 根据本发明实施例的核能与常规能源的串并联耦合发电系统，采用第一换热器和第二换热器分别对从汽轮发电机组流出的工质进行加热，并且第一换热器和第二换热器分
别与核反应堆相连，通过调节汽轮发电机组流出的工质的流量分配，可以实现核能和常规
能源不同的功率占比，工程易于调节，并且可以充分利用核能提供的热量，提高反应堆效率
和耦合系统的效率，使其有更好的经济性，具有更大的应用空间，并且减少能源消耗，降低
污染。

[0008] 另外，根据本发明实施例的核能与常规能源的串并联耦合发电系统，还可以具有如下附加的技术特征：

[0009] 根据本发明的一个实施例，所述汽轮机包括高压缸、中压缸和低压缸，所述加热装置具有第一蒸汽进口、第二蒸汽进口、第一蒸汽出口和第二蒸汽出口，所述高压缸的进汽口
与所述加热装置的第一蒸汽出口相连，所述高压缸的抽汽口与所述加热装置的第一蒸汽进
口相连，所述中压缸的进汽口与所述加热装置的第二蒸汽出口相连，所述中压缸的排汽口
与所述低压缸的进汽口相连。

[0010] 根据本发明的一个实施例，所述汽轮发电机组还包括依次连接在所述低压缸的排汽口与所述第一换热器和第二换热器之间的凝汽器、凝结水泵、疏水换热器、低压加热器、
除氧器和给水泵，所述第一换热器连接在所述给水泵与所述加热装置的第一蒸汽进口之
间，所述第二换热器连接在所述给水泵与所述加热装置的第二蒸汽进口之间。

[0011] 根据本发明的一个实施例，所述低压缸还具有抽汽口，所述低压缸的抽汽口与所述低压加热器相连以加热从所述凝汽器进入到所述低压加热器内的凝结水。

[0012] 根据本发明的一个实施例，所述低压加热器包括彼此串联的第一至第四级低压加热器。

[0013] 根据本发明的一个实施例，从所述第一级低压加热器和所述第二级低压加热器排出的低压缸的抽汽通过所述疏水换热器后返回到所述凝汽器内，从所述第三级低压加热器
排出的低压缸的抽汽进入从所述第三级低压加热器排出的回水中，从所述第四级低压加热
器排出的低压缸的抽汽进入到所述第三级低压加热器内加热所述第三级低压加热器的回
水后与从所述第三级低压加热器排出的低压缸的抽汽一起进入从所述第三级低压加热器
排出的回水中。

[0014] 根据本发明的一个实施例，所述给水泵由给水泵驱动透平驱动，所述给水泵驱动透平的工质为来自于所述中压缸的抽汽。

[0015] 根据本发明的一个实施例，所述加热装置为燃煤锅炉、燃油锅炉或燃气锅炉。

[0016] 根据本发明的一个实施例，所述核反应堆为热功率不超过1000MW的小型堆。

[0017] 根据本发明的一个实施例，所述第一换热器或第二换热器的出口的蒸汽包括饱和干蒸汽、饱和湿蒸汽和过热蒸汽。

[0018] 根据本发明的一个实施例，从所述加热装置的第一蒸汽出口或第二蒸汽出口流出的蒸汽的温度为500℃-660℃。

[0019] 本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

[0020] 本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

[0021] 图1是根据本发明实施例的核能与常规能源的串并联耦合发电系统的结构示意图。

[0022] 附图标记：

[0023] 发电系统100；

[0024] 第一换热器10；第二换热器11；核反应堆20；

[0025] 加热装置30；第一蒸汽进口31；第二蒸汽进口32；第一蒸汽出口33；第二蒸汽出口34；

[0026] 汽轮机40；中压缸41；低压缸42；高压缸43；

[0027] 发电机50；凝汽器60；

[0028] 凝结水泵61；疏水换热器62；低压加热器63；

[0029] 第一级低压加热器631；第二级低压加热器632；第三级低压加热器633；第四级低压加热器634；

[0030] 除氧器70；给水泵80；给水泵驱动透平90。

具体实施方式

[0031] 下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附
图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

[0032] 下面结合附图具体描述根据本发明实施例的核能与常规能源的串并联耦合发电系统100。

[0033] 如图1所示，根据本发明实施例的核能与常规能源的串并联耦合发电系统100包括汽轮发电机组、第一换热器10和第二换热器11、核反应堆20和加热装置30。

[0034] 具体而言，汽轮发电机组包括汽轮机40和发电机50，汽轮机40与发电机50相连并驱动发电机50发电，第一换热器10和第二换热器11并联设置且分别与汽轮发电机组相连。
核反应堆20分别与第一换热器10和第二换热器11相连，核反应堆20产生的蒸汽通过第一换
热器10和第二换热器11对来自于汽轮发电机组的回水加热。

[0035] 加热装置30与第一换热器10、第二换热器11和汽轮发电机组相连，用于通过常规能源将来自于第一换热器10和第二换热器11的蒸汽加热后供给到汽轮发电机组，汽轮发电
机组的一部分抽汽与从第一换热器10内排出的被加热的回水一起进入加热装置30。

[0036] 其中，加热装置30产生蒸汽，汽轮机40与加热装置30和发电机50相连并驱动发电机50发电，第一换热器10和第二换热器11设在汽轮机40的排汽口与加热装置30之间，核反
应堆20与第一换热器10和第二换热器11连通并对经过第一换热器10和第二换热器11的工
质进行加热。

[0037] 换言之，根据本发明实施例的发电系统100主要由汽轮发电机组、第一换热器10和第二换热器11、核反应堆20和加热装置30组成，其中，汽轮发电机组可以为本领域常用的发
电机组。在本申请中，汽轮发电机组主要包括汽轮机40和发电机50，加热装置30产生蒸汽，
蒸汽经过汽轮机40驱动汽轮机40做功，汽轮机40驱动发电机50发电。

[0038] 加热装置30流出的蒸汽经过汽轮机40做功之后，流回加热装置30进行循环利用，经过汽轮机40之后的蒸汽温度降低，通常不会直接流入加热装置30，而是需要对该部分蒸
汽进行凝结、加热之后再流回加热装置30。在本申请中，从汽轮机40流出的一部分蒸汽经过
凝结后进入与核反应堆20相连的第一换热器10和第二换热器11加热之后，再流回加热装置
30，第一换热器10和第二换热器11中对回水进行加热的热量来自于核反应堆20，即利用核
反应堆20与常规能源系统的耦合方案，可以利用常规能源系统得到较高的二回路工质温度
以提高反应堆的经济性。

[0039] 另外，从汽轮机40流出的一部分抽汽与从第一换热器10内排出的蒸汽一起进入加热装置30，通过调节该部分的抽汽与流经第一换热器10和第二换热器11的工质的流量，可
以实现核能与常规能源的功率占比，使得系统易于调节。

[0040] 在本申请中，采用核反应堆20对从汽轮机40流出的回水进行加热，采用核能替代常规能源的一部分，并且核能在整个系统中，占所有能源的比例可以进行合理调节，从而可
以充分利用核燃料产生的热量，降低常规能源的使用，可以达到节能减排的效果，提高经济
效益。

[0041] 由此，根据本发明实施例的核能与常规能源的串并联耦合发电系统100，采用第一换热器10和第二换热器11分别对从汽轮发电机组流出的工质进行加热，并且第一换热器10
和第二换热器11分别与核反应堆20相连，通过调节汽轮发电机组流出的工质的流量分配，
可以实现核能和常规能源不同的功率占比，工程易于调节，并且可以充分利用核能提供的
热量，提高反应堆效率和耦合系统的效率，使其有更好的经济性，具有更大的应用空间，并
且减少能源消耗，降低污染。

[0042] 根据本发明的一个实施例，汽轮机40包括高压缸43、中压缸41和低压缸42，加热装置30具有第一蒸汽进口31、第二蒸汽进口32、第一蒸汽出口33和第二蒸汽出口34，高压缸43
的进汽口与加热装置30的第一蒸汽出口33相连，高压缸43的抽汽口与加热装置30的第一蒸
汽进口31相连，中压缸41的进汽口与加热装置30的第二蒸汽出口34相连，中压缸41的排汽
口与低压缸42的进汽口相连。

[0043] 也就是说，根据本发明实施例的发电系统100的汽轮机40主要由高压缸43、中压缸41和低压缸42组成，加热装置30则具有两个蒸汽进口和两个蒸汽出口，即第一蒸汽进口31、
第二蒸汽进口32、第一蒸汽出口33和第二蒸汽出口34。

[0044] 其中，高压缸43具有进汽口和抽汽口，高压缸43的进汽口与加热装置30的第一蒸汽出口33相连，高压缸43的抽汽口与第一蒸汽进口31相连，中压缸41的进汽口与加热装置
30的另一个蒸汽出口即第二蒸汽出口34相连，中压缸41的排汽口与低压缸42的进汽口相
连。

[0045] 进一步地，在本发明的一些具体实施方式中，汽轮发电机组还包括依次连接在低压缸42的排汽口与第一换热器10和第二换热器11之间的凝汽器60、凝结水泵61、疏水换热
器62、低压加热器63、除氧器70和给水泵80，第一换热器10连接在给水泵80与加热装置30的
第一蒸汽进口31之间，第二换热器11连接在给水泵与加热装置30的第二蒸汽进口32之间。

[0046] 具体地，如图1所示，在本申请中，第一换热器10和第二换热器11并联设在给水泵80与加热装置30之间，其中，第一换热器10设在给水泵80与加热装置30的第一蒸汽进口31
之间，而第二换热器11设在给水泵与加热装置30的第二蒸汽进口32之间。

[0047] 根据本发明的一个实施例，低压缸42还具有抽汽口，低压缸42的抽汽口与低压加热器相连以加热从凝汽器60进入到低压加热器63内的凝结水。优选地，低压加热器63包括
彼此串联的第一级低压加热器631、第二级低压加热器632、第三级低压加热器633和第四级
低压加热器634。

[0048] 进一步地，从第一级低压加热器631和第二级低压加热器632排出的低压缸42的抽汽通过疏水换热器62后返回到凝汽器60内，从第三级低压加热器633排出的低压缸42的抽
汽进入从第三级低压加热器633排出的回水中，从第四级低压加热器634排出的低压缸42的
抽汽进入到第三级低压加热器633内加热第三级低压加热器633的回水后与从第三级低压
加热器633排出的低压缸42的抽汽一起进入从第三级低压加热器633排出的回水中。

[0049] 由此，根据本发明实施例的低压加热器63可以对从凝结水泵61流出的冷凝水进行充分的预热。

[0050] 根据本发明的一个实施例，给水泵80由给水泵驱动透平90驱动，给水泵驱动透平90的工质为来自于中压缸41的抽汽。

[0051] 也就是说，在本申请中，用于将除氧器70内的水泵送至第一换热器10和第二换热器11的给水泵80的动力是来自于给水泵驱动透平90，而给水泵驱动透平90的工质则来自于
中压缸41的抽汽。

[0052] 具体地，经过除氧后的水经由给水泵80加压，提高压力后进入与核反应堆20相连的第一换热器10和第二换热器11，水在第一换热器10和第二换热器11内经核反应堆20的热
量加热成为饱和蒸汽或过热蒸汽。由此，可以提高系统中工质的压力，从而提高整个系统的
效率，并且通过中压缸41的抽汽即可实现给水泵80的运转，可以减少能源消耗，降低运行成
本。

[0053] 在本发明的一些具体实施方式中，汽轮发电机组为中低压发电机组、高压发电机组、超高压发电机组、亚临界发电机组、超临界发电机组或超超临界发电机组中的一种。即
本申请中所使用的汽轮发电机组包括中低压发电机组、高压发电机组、超高压发电机组、亚
临界发电机组、超临界发电机组、超超临界发电机组且不限于此。

[0054] 进一步地，在本申请中，对加热装置30进行加热的常规能源的供热方式包括：直接加热反应堆二回路工质、高品质工质与反应堆二回路混合等。具体地，在本发明的一些具体
实施方式中，加热装置30为燃煤锅炉、燃油锅炉或燃气锅炉。

[0055] 由此，根据本发明实施例的加热装置30的选择范围较广，加热工质可以为煤，也可以是天然气或其它生物质能源。

[0056] 根据本发明的一个实施例，核反应堆20为热功率不超过1000MW的小型堆。也就是说，根据本发明实施例的发电系统100适用于反应堆热功率不超过1000MW的小型堆。

[0057] 在本发明的一些具体实施方式中，第一换热器10或第二换热器11的出口的蒸汽包括饱和干蒸汽、饱和湿蒸汽和过热蒸汽。具体地，第一换热器10或第二换热器11的出口的蒸
汽可以是5-23MPa压力范围内的饱和干蒸汽、5-23MPa压力范围内的饱和湿蒸汽、5-23MPa压
力范围内的各种过热度的过热蒸汽等且不限于此。

[0058] 由此，该结构的加热装置30可以降低整个发电系统100对第一换热器10和第二换热器11出口的蒸汽品质的要求，可以简化与反应堆相连的换热器汽水分离后再加热系统，
进一步简化系统结构，降低成本。

[0059] 在本发明的一些具体实施方式中，从加热装置30的第一蒸汽出口33或第二蒸汽出口34流出的蒸汽的温度为500℃-660℃。由此，该温度的蒸汽进入汽轮发电机组可以获得较
高的发电效率。

[0060] 下面具体描述根据本发明实施例的发电系统100的工作流程。

[0061] 根据本发明实施例的发电系统100在工作时，加热装置30产生蒸汽，一部分蒸汽从第一蒸汽出口33流出，进入汽轮机40的高压缸43驱动发电机50发电，高压缸43的再热抽汽
流回加热装置30的第一蒸汽进口31。另一部分蒸汽从第二蒸汽出口34流出，进入汽轮机40
的中压缸41和低压缸42驱动发电机50发电，从低压缸42的排汽口排出的蒸汽依次进入凝汽
器60、凝结水泵61、疏水换热器62和低压加热器63，低压缸42的抽汽口421与低压加热器63
相连并加热从凝汽器60进入到低压加热器63内的凝结水。

[0062] 其中，从第一级低压加热器631和第二级低压加热器632排出的低压缸42的抽汽通过疏水换热器62后返回到凝汽器60内，从第三级低压加热器633排出的低压缸42的抽汽进
入从第三级低压加热器633排出的回水中，从第四级低压加热器634排出的低压缸42的抽汽
进入到第三级低压加热器633内加热第三级低压加热器633的回水后与从第三级低压加热
器633排出的低压缸42的抽汽一起进入从第三级低压加热器633排出的回水中。

[0063] 经过四级低压加热器加热的回水流经除氧器70除氧，然后通过给水泵80加压，回水流入与核反应堆20相连的第一换热器10和第二换热器11中加热，其中，经过第一换热器
10加热后的蒸汽与从高压缸43流出的抽汽混合后从第一蒸汽进口31进入加热装置30，经过
第二换热器11加热的蒸汽则从第二蒸汽进口32进入加热装置30，进行循环利用。

[0064] 也就是说，在本申请中，汽轮机40的排汽进入凝汽器60，凝汽器60出口的凝结水进入凝结水泵61，凝结水泵61出口的给水经由疏水换热器62(由低压加热器63的疏水加热)及
四级低压加热器加热(由低压加热器63的四级回热抽汽加热)后，进入除氧器70(混合式加
热器，由中压加热器的回热抽汽加热，并且除氧)后，由给水泵80加压，分别进入与反应堆相
连的第一换热器10和第二换热器11。

[0065] 其中，一部分给水经由与反应堆相连的第一换热器10加热后成为饱和水，再由另一给水泵进一步加压后为不饱和水，进入锅炉中加热为超临界蒸汽或超超临界蒸汽，之后
进入汽轮机40的高压缸43做功(驱动发电机发电)，高压缸43的排汽进入汽轮机40的中压缸
41继续做功，高压缸43的再热蒸汽进入锅炉的再热冷段加热后，经再热热段后进入汽轮机
40的中压缸41做功，中压缸41的排汽进入汽轮机40的低压缸42做功，做功后汽轮机40的排
汽进入凝汽器60，完成循环过程。

[0066] 另一部分给水经由反应堆相连的第二换热器11加热后成为饱和蒸汽或过热蒸汽，与高压缸的43再热蒸汽混合后依次进入汽轮机40的中压缸41、低压缸42做功驱动发电机50
发电,做功后汽轮机40的排汽进入凝汽器，完成循环过程。

[0067] 在本申请中，核反应堆20利用燃料裂变产生的热量，通过两个换热器加热二回路给水，整个耦合发电系统中有两个给水泵，提供不同的给水压力，给水经反应堆加热后成为
饱和蒸汽或过热蒸汽，与高压缸的再热蒸汽混合后进入锅炉的再热侧，另外，汽轮机高压缸
流量和再热流量的分配可以通过进行调节，进而调节核能与常规能源的功率占比。

[0068] 下面结合具体实施例描述根据本发明的发电系统100。

[0069] 实施例1

[0070] 如图1所示，根据本发明实施例的发电系统100的加热装置30采用锅炉，汽轮机40包括高压缸43、中压缸41和低压缸42，锅炉具有两个蒸汽进口和两个蒸汽出口，高压缸43的
进汽口与锅炉的一个蒸汽出口相连，高压缸43的抽汽口与锅炉的一个蒸汽进口相连。中压
缸41与锅炉的另一蒸汽出口相连，低压缸42与中压缸41和发电机50相连。低压缸42的出口
连有凝汽器60和除氧器70，给水泵80设在除氧器70与第一换热器10和第二换热器11之间，
第一换热器10和第二换热器11分别与给水泵80和锅炉的两个蒸汽进口相连。核反应堆20与
第一换热器10和第二换热器11相连并对第一换热器10和第二换热器11内的蒸汽或水进行
加热。

[0071] 发电系统100的一部分循环工质的循环过程为：锅炉产生500℃到660℃范围的蒸汽，该部分蒸汽从锅炉的一个蒸汽出口进入高压缸43做功，对发电机50发电，高压缸43的抽
汽流回锅炉，再热之后从锅炉的另一个蒸汽出口进入中压缸41和低压缸42做工，驱动发电
机50发电。

[0072] 从低压缸42排出的排汽依次经过凝汽器60(出口给水压力约为0.005MPa，温度在30℃左右)、凝结水泵61(提供凝结水到除氧器70动力需求，压力由低压加热器63的压降及
除氧器70的工作压力决定)、疏水换热器62、低压加热器63(给水温度在30℃到150℃之间)、
除氧器70和给水泵80，给水泵80将回水泵送至与核反应堆20相连的第二换热器11，再热之
后由另一泵体(将压力提高到18MPa到23MPa的范围)泵送至锅炉，完成该部分工质的循环过
程。

[0073] 另一部分循环工质的循环过程为：锅炉产生500℃到660℃范围的蒸汽，该部分蒸汽从锅炉的另一个蒸汽出口进入中压缸41和低压缸42做工，驱动发电机50发电。

[0074] 从低压缸42排出的排汽依次经过凝汽器60(出口给水压力约为0.005MPa，温度在30℃左右)、凝结水泵61(提供凝结水到除氧器70动力需求，压力由低压加热器63的压降及
除氧器70的工作压力决定)、疏水换热器62、低压加热器63(给水温度在30℃到150℃之间)、
除氧器70和给水泵80，给水泵80将回水泵送至与核反应堆20相连的第一换热器10，再热之
后与从高压缸43抽出的抽汽混合后进入锅炉，完成该部分工质的循环过程。

[0075] 在本申请中，将1000MW热功率的反应堆与1000MW的超超临界机组(USC)进行计算分析，在满足1000MW输出功率的前提下，计算得到：小型堆热量占比为45％，循环的耦合效
率为45.9％，小型堆的效率为41％；煤耗为170g/KWh，与原USC机组(煤耗为280g/KWh)相比
下降40％左右。

[0076] 在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特
定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

[0077] 此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者
隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，
除非另有明确具体的限定。

[0078] 在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元
件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发
明中的具体含义。

[0079] 在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它
们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特
征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在
第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示
第一特征水平高度小于第二特征。

[0080] 在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特
点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不
一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何
的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

[0081] 尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨
的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。