TY - JOUR

T1 - О ВОЗМОЖНОСТИ ПОВЫШЕНИЯ ТЕРМОДИНАМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ И ГЛУБИНЫ ВЫГОРАНИЯ ЯДЕРНОГО ТОПЛИВА В РЕАКТОРАХ ВВЭР

AU - Костарев, Вячеслав Сергеевич

AU - Аникин, Александр Александрович

AU - Щеклеин, Сергей Евгеньевич

PY - 2020

Y1 - 2020

N2 - В настоящее время мировая теплоэнергетика уже начала переход на суперсверхкритические параметры пара, что позволяет увеличить КПД и снизить расход топлива, а, соответственно и сбросы вредных веществ в окружающую среду. АЭС необходимо увеличивать свою эффективность для поддержания конкурентоспособности на рынке производителей электрической энергии. Рассматриваются такие задачи как: повышение установленной мощности действующих энергоблоков путем модернизации оборудования, повышение коэффициентов полезного действия АЭС путем совершенствования тепловых схем и термодинамических циклов, увеличение глубины выгорания ядерного топлива, повышение коэффициентов использования установленной мощности (КИУМ). Самым распространенным в атомной энергетике типом реактора является реактор с водой под давлением (ВВЭР или PWR). Существенным недостатком таких реакторов является низкое значение начальных параметров пара (температура и давление). Это объясняется ограничением по температуре, равным 350°C для оболочек твэлов из циркониевых сплавов. По этой причине температура пара во втором контуре не может превышать 315°C. Таким образом, при повышении единичной мощности блоков термодинамические параметры АЭС с реакторами с водой под давлением остаются на одном уровне: давление первого контура ≈16 МПа, температура теплоносителя на выходе из реактора 320 - 330°C; давление и температура пара во втором контуре соответственно 6,3-7,2 МПа и 279-285°C. КПД современных АЭС с водо-водяными реакторами находится на уровне 35%, что ниже КПД современных ТЭС (45%), и значительно ниже КПД парогазовых электростанций (60%).Одним из способов повышения энергоэффективности АЭС как с легководным так и с тяжеловодным реактором является совершенствование термодинамического цикла. В работе представлены результаты компьютерного моделирования вариантов тепловых схем АЭС с реактором ВВЭР-1200 при пониженных начальных параметрах с использованием огневого перегрева пара, а также паровой компрессии для получения суперсверхкритических параметров пара и проведена оценка эффективности использования данных тепловых схем.

AB - В настоящее время мировая теплоэнергетика уже начала переход на суперсверхкритические параметры пара, что позволяет увеличить КПД и снизить расход топлива, а, соответственно и сбросы вредных веществ в окружающую среду. АЭС необходимо увеличивать свою эффективность для поддержания конкурентоспособности на рынке производителей электрической энергии. Рассматриваются такие задачи как: повышение установленной мощности действующих энергоблоков путем модернизации оборудования, повышение коэффициентов полезного действия АЭС путем совершенствования тепловых схем и термодинамических циклов, увеличение глубины выгорания ядерного топлива, повышение коэффициентов использования установленной мощности (КИУМ). Самым распространенным в атомной энергетике типом реактора является реактор с водой под давлением (ВВЭР или PWR). Существенным недостатком таких реакторов является низкое значение начальных параметров пара (температура и давление). Это объясняется ограничением по температуре, равным 350°C для оболочек твэлов из циркониевых сплавов. По этой причине температура пара во втором контуре не может превышать 315°C. Таким образом, при повышении единичной мощности блоков термодинамические параметры АЭС с реакторами с водой под давлением остаются на одном уровне: давление первого контура ≈16 МПа, температура теплоносителя на выходе из реактора 320 - 330°C; давление и температура пара во втором контуре соответственно 6,3-7,2 МПа и 279-285°C. КПД современных АЭС с водо-водяными реакторами находится на уровне 35%, что ниже КПД современных ТЭС (45%), и значительно ниже КПД парогазовых электростанций (60%).Одним из способов повышения энергоэффективности АЭС как с легководным так и с тяжеловодным реактором является совершенствование термодинамического цикла. В работе представлены результаты компьютерного моделирования вариантов тепловых схем АЭС с реактором ВВЭР-1200 при пониженных начальных параметрах с использованием огневого перегрева пара, а также паровой компрессии для получения суперсверхкритических параметров пара и проведена оценка эффективности использования данных тепловых схем.

UR - https://elibrary.ru/item.asp?id=45785115

U2 - 10.15518/isjaee.2020.09.005

DO - 10.15518/isjaee.2020.09.005

M3 - Статья

SP - 52

EP - 61

JO - Международный научный журнал "Альтернативная энергетика и экология"

JF - Международный научный журнал "Альтернативная энергетика и экология"

SN - 1608-8298

IS - 25-27 (347-349)

ER -