Refrigeration Engineering and Technology

ISSN-print: 0453-8307
ISSN-online: 2409-6792
ISO: 26324:2012
Архiви

Підвищення ресурсу АЕС за рахунок комбінування з газотурбінною установкою

##plugins.themes.bootstrap3.article.main##

В.П. Кравченко
http://orcid.org/0000-0002-7557-3327
М.П. Галацан
http://orcid.org/0000-0002-9986-476X
В.А. Отрода
http://orcid.org/0000-0002-9887-9185

Анотація

В Україні у більшості блоків АЕС закінчився проектний термін експлуатації. У зв’язку з цим запропоновано продовжити термін експлуатації АЕС за рахунок комбінування з газотурбінною установкою (ГТУ), а саме, використання котла-утилізатора (КУ) на відпрацьованих газах для виробництва 20% номінальної витрати пари. При цьому потужність реакторної установки знижується до 80%, що дає можливість збільшити ресурс роботи реактора за рахунок зменшення швидкості накопичення флюенсу, а парова турбіна буде працювати при номінальному режимі. До того ж ГТУ може використовуватися у якості резервного джерела енергії для реакторної установки. В представлених в літературі схемах комбінування паротурбінних установок (ПТУ) АЕС з ГТУ розглядаються варіанти збільшення потужності парової турбіни. З проведеного аналізу видно, що це завжди призводить до непроектного режиму, який характеризується зниженням ефективності роботи ступенів та турбіни в цілому. В запропонованій схемі ПТУ працює в номінальному режимі з проектним ресурсом та ефективністю. В роботі розглянуто методику розрахунку запропонованої схеми ком­бінування ГТУ з АЕС та проведено оптимізацію основних параметрів (ступінь стиснення газу, температура газу після КУ, температурний напір в КУ) відносно максимуму електричного ККД ГТУ та ядерно-енергетичного комплексу (ЯЕК) (ηГТУ = 40,79%; ηЯЕК = 41,19%). Проаналізовано схему з про­міжним перегрівом газу в КУ. В результаті визначено, що проміжний перегрів газу в дозволяє підвищити ККД ГТУ до 45,44% (Т0 = 1350 ºС, ступінь стиснення 25 та температура газу на виході КУ 903 К). При цьому ККД ЯЕК ηЯЕК = 42,9%. Такий режим роботи протягом 20 років дає можливість продовжити термін експлуатації АЕС на 5 років, що достатньо для будівництва нового блоку. В автономному режимі, при байпасі КУ та нагріві повітря в регенеративному підігрівачі, ηГТУ = 50,87%

Ключові слова:
Атомна станція, Газотурбінна установка, ККД, Ресурс роботи, Оптимізація параметрів

##plugins.themes.bootstrap3.article.details##

Як цитувати
Кравченко, В., Галацан, М., & Отрода, В. (2021). Підвищення ресурсу АЕС за рахунок комбінування з газотурбінною установкою. Refrigeration Engineering and Technology, 57(1), 55-62. https://doi.org/10.15673/ret.v57i1.1979
Розділ
ЕНЕРГЕТИКА ТА ЕНЕРГОЗБЕРЕЖЕННЯ

Посилання

1. Nuclear energy of Ukraine. Retrieved January 16, 2021, from https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%90%D1%82%D0%BE%D0%BC%D0%BD%D0%B0%D1%8F_%D1%8D%D0%BD%D0%B5%D1%80%D0%B3%D0%B5%D1%82%D0%B8%D0%BA%D0%B0_%D0%A3%D0%BA%D1%80%D0%B0%D0%B8%D0%BD%D1%8B
2. Ilchenko, A. G., Andrianov, S. G., Bugrov, M. A. (2015) The effectiveness of the use of steam and gas technologies at nuclear power plants with saturated steam turbines. Vestnik SSTU, 5, 1-7.
3. Khrustalev, V. A., Naumov, A. S. (2011) Issues of combining GTP and NPP schemes and their efficiency. Vestnik SSTU, 1 (3), 142-149.
4. Kryazhev, A. V., Antonova, A. M. (2009) Combination of nuclear power plants and gas turbines in order to increase the efficiency of electricity production. Modern equipment and technologies, 3, 284-286.
5. Kryazhev, A. V., Antonova, A. M. (2010) Use of steam and gas technology at nuclear power plants. Proceedings of universities, Nuclear energy, 1, 56-61.
6. Aminov, R. Z., Yurin, V. E., Egorov, A. N. (2018) Combination of nuclear power plants with multifunctional power plants. Russian Academy of Sciences, Saratov Science Center, 196-207.
7. Darwish, M. A., Al Awadhi, Fatimah M., Bin Amer Anwar O. (2010) Combining the nuclear power plant steam cycle with gas turbines. Elsevier Ltd., 4562-4571.
8. Zysin, L. V. (2010) Combined gas and gas turbine plants. S.-P.: SSTU, 378
9. Vukalovich, M. Kh., Novikov, I. I. (1968) Technical thermodynamics. M.: Energy, 496.
10. Andreades, Charalampos, Scarlat, Raluca O., Dempsey, Lindsay, Peterson, Per. (2014) Reheat-Air Brayton Combined Cycle Power Conversion Design and Performance Under Nominal Ambient Conditions. Journal of Engineering for Gas Turbines and Power, 136, 062001-12.
11. Karapetyants, M. Kh. (1975) Chemical thermodynamics. M.: Chemistry, 583.
12. (1965) Thermodynamic properties of inorganic substances. M.: Atomizdat, 460.
13. Kirov, V. S. (2004) Thermal schemes of NPP turbines and their calculation. K. Astroprint, 212.