Preview

Энергетика. Известия высших учебных заведений и энергетических объединений СНГ

Расширенный поиск

Эффективность использования пускорезервной котельной для получения пиковой выработки паровой турбиной АЭС

https://doi.org/10.21122/1029-7448-2021-64-1-78-90

Полный текст:

Аннотация

В статье представлена методика оценки эффективности использования потенциальной тепловой мощности пускорезервной котельной (ПРК) для повышения электрической мощности и маневренности паротурбинной установки энергоблока АЭС с водо-водяным энергетическим реактором (ВВЭР). Проведен анализ технических характеристик ПРК Балаковской АЭС (Саратовская область) и определены месторождения углеводородного сырья вблизи станции. Показано, что на АЭС с ВВЭР в России пускорезервные котельные используются в основном только до послепусковой нормальной эксплуатации, оборудование ПРК поддерживается в холодном резерве и не участвует в технологическом процессе генерации. Проанализированы результаты исследований по совершенствованию систем регулирования и управления мощностью энергоблоков, общих принципов повышения эффективности производства, передачи и распределения электрической энергии, а также вопросы привлечения потенциала энерготехнологических источников промпредприятий для обеспечения графиков нагрузки. Обоснована возможность использования энергокомплекса АЭС и ПРК как единого объекта регулирования. Применены приоритетные схемно-параметрические разработки авторов по возможности использования тепловой мощности ПРК для повышения мощности паровой турбины энергоблока АЭС с реакторной установкой ВВЭР в пиковые периоды, а также энтальпийный балансный метод расчета тепловых потоков. Рассчитаны площадь поверхности дополнительного подогревателя системы регенерации «деаэратор – подогреватели высокого давления» и его стоимость. На основе расчетов показано, что дополнительная мощность, которая может быть получена в паровой турбине АЭС 1200 МВт за счет использования в дополнительном теплообменнике теплоты модернизированной пускорезервной котельной, составляет 40,5 МВт. Укрупненно оценены дополнительные затраты на реализацию схемы утилизации теплоты ПРК при разных ценах на газовое топливо и получаемый при этом системный эффект. Расчеты показали приемлемость сроков окупаемости предложенной модернизации.

Об авторах

В. А. Хрусталев
Саратовский государственный технический университет имени Ю. А. Гагарина
Россия
Адрес для переписки: Хрусталев Владимир Александрович  – Саратовский государственный технический университет имени Ю. А. Гагарина, ул. Политехническая, 77, 410054, г. Саратов, Российская Федерация. Тел.: +7 845 299-87-60      khroustalevva@mail.ru


М. В. Гариевский
Саратовский научный центр РАН
Россия
г. Саратов


Список литературы

1. АЭС с ВВЭР: режимы, характеристики, эффективность / Р. З. Аминов, В. А. Хрусталев, А. С. Духовенский, А. И. Осадчий. М.: Энергоатомиздат, 1990. 264 с.

2. Efficient Ways for Setting up the Operation of Nuclear Power Stations in Power Systems in the Base Load Mode / R. Z. Aminov [et al.] // Thermal Engineering. 2011. Vol. 58. No. 5. P. 370–376. https://doi.org/10.1134/S0040601511050016.

3. The Comparative Effectiveness of Serving Peak Loads in the Variants of Providing Nuclear Power Plants with a Base Load / V. M. Batenin [et al.] // Thermal Engineering. 2012. Vol. 59. No. 7. P. 557–565. https://doi.org/10.1134/S004060151207004X.

4. К вопросу обеспечения графиков электрической нагрузки энергосистемы с привлечением потенциала энерготехнологических источников промышленных предприятий / Б. М. Хрусталев [и др.] // Энергетика. Изв. высш. учеб. заведений и энерг. объединений СНГ. 2010. № 1. С. 42–55.

5. Кулаков, Г. Т. Системный анализ научно-технической информации по системам автоматического управления мощностью энергоблоков / Г. Т. Кулаков, К. И. Артёменко // Энергетика. Изв. высш. учеб. заведений и энерг. объединений СНГ. 2017. Т. 60, № 5. С. 446–458. https://doi.org/10.21122/1029-7448-2017-60-5-446-458.

6. Жежеленко, И. В. Основные направления повышения эффективности производства, передачи и распределения электрической энергии / И. В. Жежеленко // Энергетика. Изв. высш. учеб. заведений и энерг. объединений СНГ. 2018. Т. 61, № 1. С. 28–35. https://doi.org/10.21122/1029-7448-2018-61-1-28-35.

7. Rosen, M. A. Energy, environmental, health and cost benefits of cogeneration from fossil fuels and nuclear energy using the electrical utility facilities of a province / M. A. Rosen // Energy for Sustainable Development. 2009. Vol. 13, No 1. P. 43–51.

8. Opportunities for Cogeneration with Nuclear Energy. Vienna: International Atomic Energy Agency, 2017. 108 p.

9. Хрусталев, В. А. Системная технико-экономическая эффективность комбинирования ГТУ и АЭС с ВВЭР-1000 / В. А. Хрусталев, М. В. Гариевский // Труды Академэнерго. 2015. № 4. С. 126–137.

10. Хрусталев, В. А. Об эффективности АЭС при использовании оборудования пускорезервной котельной / В. А. Хрусталев, М. В. Гариевский // Труды Академэнерго. 2019. № 4. С. 88–97.

11. Паротурбинная АЭС: пат. RU 2602649 C2 / В. А. Хрусталев, Д. О. Башлыков, А. А. Симонян. Oпубл. 20.11.2016.

12. Паротурбинная АЭС с модуляцией по мощности: пат. RU 2599722 C1 / В. А. Хрусталев, В. М. Сучков. Опубл. 10.10.2016.

13. Носанкова, Л. В. Применение пускорезервной котельной для проекта АЭС 2006 [Электронный ресурс] / Л. В. Носанкова, Д. А. Марачёва // Материалы 14 конф. молодых спец. по ядерным энерг. установкам, Москва, 21–22 марта 2012. Режим доступа: http://www.gidropress.podolsk.ru/files/proceedings/kms2012/documents/kms2012-031.pdf.

14. Новикова, З. Ю. Эффективность вытеснения ПВД в схеме ПГУ на базе АЭС / З. Ю. Новикова, В. А. Хрусталев // Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики. 2012. № 9–10. С. 69–77.

15. Куличенков, В. П. Использование водорода в качестве топлива для транспортных средств / В. П. Куличенков // Энергетик. 2019. № 7. С. 39–43.


Для цитирования:


Хрусталев В.А., Гариевский М.В. Эффективность использования пускорезервной котельной для получения пиковой выработки паровой турбиной АЭС. Энергетика. Известия высших учебных заведений и энергетических объединений СНГ. 2021;64(1):78-90. https://doi.org/10.21122/1029-7448-2021-64-1-78-90

For citation:


Khrustalev V.A., Garievskii M.V. Efficiency of Using the Auxiliary Boiler for Peak Power Generation by a Steam Turbine of NPP. ENERGETIKA. Proceedings of CIS higher education institutions and power engineering associations. 2021;64(1):78-90. (In Russ.) https://doi.org/10.21122/1029-7448-2021-64-1-78-90

Просмотров: 54


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1029-7448 (Print)
ISSN 2414-0341 (Online)