Аналіз ефективності використання двоступеневого перегріву пари в ПТУ атомної електростанції

Abstract

Мета. Дослідження присвячене вибору та обґрунтуванню схемних рішень щодо складу проміжного парового перегрівника на прикладі теплової схеми паротурбінної установки Південно-Української АЕС (ПУ АЕС). Паротурбінні установки з водо-водяними енергетичними реакторами, що знаходяться в експлуатації та плануються в перспективі до установки, працюють на вологій парі, тому використовують заходи щодо осушення пари в процесах її розширення в турбоагрегаті – проміжну сепарацію і паровий перегрів пари за наступними схемами: – сепарація і двоступеневий перегрів пари; – сепарація і одноступеневий перегрів пари. При чому більшість установок використовують сепарацію та двоступеневий паровий проміжний перегрів пари. У вітчизняній літературі відсутнє обґрунтування доцільності використання такої схеми. Методика. Виконано тепловий розрахунок паротурбінної установки методом послідовних наближень: розрахована продуктивність парогенератора при використанні двоступеневого та одноступеневого проміжного перегріву пари; виконана порівняльна оцінка масогабаритних показників сепаратора-пароперегрівника та теплової економічності установки. Прийняті початкові та кінцеві параметри робочого тіла, параметри робочих тіл в системі регенерації відповідають тепловій схемі паротурбінної установки ПУ АЕС. Результати. Порівняння технічних показників двох варіантів використання парового проміжного перегріву пари для паротурбінної установки атомної електростанції дозволяє зробити висновки щодо сумнівної доцільності використання двоступеневого проміжного перегріву пари. Двоступеневий перегрів пари (у порівнянні з одноступеневим) ускладнює теплову схему ПТУ, конструкцію сепаратора-пароперегрівника і скорочує продуктивність парогенератора (підвищує теплову економічність установки) лише на 0,28 %. Враховуючи незначну частку витрат на паливо для атомної електростанції можна чекати зменшення загальних експлуатаційних витрат в межах сотих часток процента. При одноступеневому проміжному перегріві пари покращуються масогабаритні і вартісні показники пароперегрівника за рахунок зменшення теплопередавальної поверхні (близько як на третину) в результаті збільшення середньо-логарифмічного температурного напору на 34 %. Практична значимість. Результати дослідження можуть бути враховані при виборі і обґрунтуванні проектних рішень щодо складу паротурбінних установок перспективних паротурбінних установок на ядерному паливі.