Технические науки/5.Энергетика.

Д.т.н. Хрусталев В.А., аспирант Башлыков Д.О.

Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А., Саратовский научный центр РАН, Россия

Использование пускорезервных котельных для выработки дополнительной мощности на АЭС.*

* Статья поддержана грантом РФФИ №14-08-00815а

Пускорезервная котельная (ПРК) - котельная, обеспечивающая теплом атомную станцию в период ее строительства и пуска, а также являющаяся источником тепла на случай аварийного отключения атомной станции.

ПРК необходимы в период строительства АЭС, но в период эксплуатации станции она фактически не используется. Тем не менее котельная выдают пар с параметрами, достаточными для подключения к ней турбоустановки, что позволяет зарезервировать достаточно мощности на случай аварии на АЭС.

Таблица 1. Характеристики ПРК некоторых российских станций.

Наименование характеристики	Ленинградская АЭС	Балтийская АЭС	Балаковская АЭС
Паропроизводительность котельной, т/ч	80	160	50
Тип котла	КЭП 16000	ZFR - IE 40000	ГМ-50-14/250
Максимальное рабочее давление пара, МПа	1,0	1,3	1,4
Температура пара, °С	183	195	250

Параметры, выдаваемые такими котельными, как видно из таблицы 1, достаточны для подключения к ним паротурбинных турбоустановок небольшой мощности. Например, на Балаковской АЭС предусмотрена пускорезервная котельная, в состав которой входят четыре котла ГМ-50-14/250. Суммарный расход пара, выдаваемый ПРК, составляет 200 т/ч, начальные параметры p₀=1,4 МПа, t₀=250 ^ОС. В связи с тем, что ПРК обычно территориально отдалена от пруда охладителя (либо градирни), то целесообразно для предлагаемой сателлитной турбины применить воздушный конденсатор (ВК), например двухступенчатый воздушный конденсатор (Рис. 1). В энергетике ВК в течение продолжительного време-ни использовались только для паровых турбин малой мощности — от 1 до 15 МВт. Впервые для более мощной турбины (160 МВт) ВК был применен на ТЭС Утриллас, сооруженной в 1970 г. в маловодном районе Испании. Конденсатор был изготовлен фирмой GEA (Германия). В процессе его проектирования, сооружения и эксплуатации были разработаны и апробированы технические решения, позволившие в дальнейшем применять ВК для турбин еще большей мощности и при более суровых климатических условиях. Это подтвердил длительный опыт эксплуатации таких конденсаторов с 1978 г. приведенный в [1].

Рис. 1. Конструкция двухступенчатого воздушного конденсатора GEA:

1 — отработавший пар; 2 — парораспределительный коллектор; 3 — модули первой ступени конденсации; 4 — модуль второй ступени конденсации; 5 — коллектор перепуске пара и отвода конденсата; 6 — нагнетательный вентилятор; 7 — в конденсатосборник; 8 — эжектор.

Рис.2. Схема использования ПРК. 1 – пускорезервная котельная; 2 – сателлитная турбина; 3 – электрический генератор; 4 – воздушный конденсатор.

Расчет данной схемы показал, что турбоустановка способна выработать мощность N= 32,8 МВт.

Таким образом, в связи с наличием на атомных электростанциях ПРК, которые по прямому назначению используются только в период пуска энергоблока, применение данной схемы позволяет вырабатывать в последующем избыточную мощность при относительно невысоких затратах на в ее реконструкцию. Также при непрерывном режиме работы сателлитной турбоустановки возможно дополнительное резервирование питания потребителей собственных нужд ответственных за безопасность АЭС.

Список литературы

1. Клевцов А.В., Пронин В.А., Анализ применения воздушных конденсаторов в энергетике // Современные природоохранные технологии в электроэнергетике. Разд.6.4.1. М: Издательский дом МЭИ, 2007.- С. 1-8.