1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Теплоэнергетика
  4. № 2, 2024

Теплоэнергетика, 2024, № 2, стр. 25-32

Определение оптимального перепада давления на клапане управления насосом с гидротурбинным приводом

А. В. Попов a, *, Е. Н. Кулаков a, П. А. Кругликов a, Ф. А. Святкин a, П. Г. Павлов a, Р. С. Тарасенко b, И. Б. Денисова b, А. В. Проухин c

a Научно-производственное объединение по исследованию и проектированию энергетического оборудования им. И.И. Ползунова (НПО ЦКТИ)
191167 Санкт‑Петербург, Атаманская ул., д. 3/6, Россия

b АО “Атомэнергопроект”
105082 Москва, Бакунинская ул., д. 7, стр. 1, Россия

c Научно-исследовательский и конструкторский институт энерготехники им. Н.А. Доллежаля (НИКИЭТ)
107140 Москва, Малая Красносельская ул., д. 2/8, корп. 3, Россия

* E-mail: PopovAV@ckti.ru

Поступила в редакцию 16.05.2023
После доработки 21.07.2023
Принята к публикации 01.08.2023

Аннотация

При использовании свинца в качестве теплоносителя I контура возникают определенные сложности со стороны не только реакторной установки (конструкционные материалы, топливо и т.д.), но и паротурбинного цикла. Отмечена такая особенность II контура АЭС со свинцовым теплоносителем, как необходимость поддержания высокой температуры питательной воды перед парогенератором, вызванная его температурой плавления/замерзания. Для опытно-демонстрационного энергоблока с реакторной установкой БРЕСТ-ОД-300 было принято решение использовать смешивающий подогреватель питательной воды, что повлекло за собой появление второго подъема в схеме питательного насоса. Ввиду отсутствия электроприводных насосов на столь высокие параметры было предложено применять в качестве питательного насоса за смешивающим подогревателем питательной воды насос с гидротурбинным приводом. Такие насосы оказывают значительное влияние на экономичность из-за многоступенчатого преобразования энергии, при этом рекомендации по выбору сопротивления на регулирующем клапане этих насосов отсутствуют. Проведено расчетное исследование по определению оптимального перепада давления на регулирующем клапане гидротурбинного привода питательного насоса энергоблока с реакторной установкой БРЕСТ-ОД-300. Под оптимальным понимается предельный минимальный перепад, при котором клапан способен осуществлять регулирование с заданными критериями качества и обеспечивать наименьшие затраты энергии на собственные нужды. Даны рекомендации по выбору оптимального перепада давления на регулирующем клапане гидротурбинного привода питательного насоса турбоустановки с реактором БРЕСТ-ОД-300. Отработана методика решения задач по оптимизации перепада давления в узлах сложных гидравлических систем.

Ключевые слова: атомная электростанция, БРЕСТ-ОД-300, свинцовый теплоноситель, гидротурбинный насос, динамическая модель, переходной процесс, регулирующий клапан, энергетическая эффективность, SimInTech

Список литературы

  1. К стратегии развития ядерной энергетики России / П.Н. Алексеев, А.Ю. Гагаринский, М.А. Калугин, Н.Е. Кухаркин, Ю.М. Семченков, В.А. Сидоренко, С.А. Субботин, П.С. Теплов, П.А. Фомиченко, В.Г. Асмолов // Атомная энергия. 2019. Т. 126. Вып. 4. С. 183–187.

  2. Асмолов В.Г. Стратегия-2018 // Труды Междунар. науч.-техн. конф. “Обеспечение безопасности АЭС с ВВЭР”. Подольск, 2019.

  3. Стратегия развития ядерной энергетики России до 2050 года и перспективы на период до 2100 года. М.: Госкорпорация “Росатом”, 2018.

  4. Generation IV International Forum. Annual report, 2021.

  5. Быстрый реактор со свинцовым теплоносителем БРЕСТ: от концепции к реализации технологии / Е.О. Адамов, А.В. Каплиенко, В.В. Орлов, В.С. Смирнов, А.В. Лопаткин, В.В. Лемехов, А.В. Моисеев // Атомная энергия. 2020. Т. 129. Вып. 4. С. 185–194.

  6. Разработка схем, оборудования и режимов работы второго контура перспективной АЭС / А.И. Филин, В.С. Цикунов, С.В. Попов, Ю.В. Нестеров, А.Л. Шварц, А.В. Колбасников, Б.И. Шмуклер, В.И. Гомболевский, Ю.А. Радин, М.П. Вахрушин // Теплоэнергетика. 2001. № 6. С. 27–31.

  7. Павлов П.Г., Шлемензон К.Т. Насосные агрегаты с гидротурбинным и газотурбинным приводом конструкции ОАО “НПО ЦКТИ”: опыт создания и эксплуатации, перспективы использования // Труды VII Междунар. науч.-техн. конф. “СИНТ’13”. Воронеж, Россия, 16–20 сент. 2013 г.

  8. Павлов П.Г. Насосы с гидротурбинным приводом энергоустановок ТЭС и АЭС // Научно-технические ведомости СПбГПУ. 2008. № 2 (54). С. 202–207.

  9. Шлемензон К.Т., Павлов П.Г. Гидротурбинный привод насосов в энергоустановках ТЭС и АЭС // Надежность и безопасность энергетики. 2012. № 3 (18). С. 31–34.

  10. Повышение эффективности использования тепла конденсата пароперегревателей турбоустановок новых и действующих АЭС / Е.Н. Кулаков, В.Д. Гаев, Г.И. Казаров, Ю.Г. Сухоруков, А.В. Попов // Теплоэнергетика. 2023. № 1. С. 30–39. https://doi.org/10.56304/S0040363623010034

  11. Благов Э.Е., Ивницкий Б.Я. Дроссельно-регулирующая арматура в энергетике. М.: Энергия, 1974.

  12. Расширение возможностей теплогидравлического программного комплекса для моделирования процессов, происходящих в оборудовании АЭС / О.Ю. Кавун, Д.Н. Исполатов, М.Я. Куно, В.Г. Фейман // Теплоэнергетика. 2005. № 1. С. 34–40.

  13. Кавун О.Ю., Ходаковский В.В. Моделирование динамики энергоблока АЭС на многопроцессорных ЭВМ // Теплоэнергетика. 2005. № 1. С. 29–33.

  14. Программный комплекс для исследования динамики и проектирования технических систем / О.С. Козлов, Д.Е. Кондаков, Л.М. Скворцов, К.А. Тимофеев, В.В. Ходаковский // Информационные технологии. 2005. № 9. С. 20–25.

  15. Программное обеспечение SimInTech для программирования приборов систем управления / Ф.И. Баум, О.С. Козлов, И.А. Паршиков, В.Н. Петухов, К.А. Тимофеев, А.М. Щекатуров // Атомная энергия. 2006. Т. 113. Вып. 6. С. 354–357.

  16. Разработка технических решений по повышению надёжности конденсатно-питательного тракта энергоблока БРЕСТ-ОД-300 / А.В. Попов, Е.Н. Кулаков, А.В. Проухин, Р.С. Тарасенко, И.Б. Денисова, С.Б. Есин, Ю.Г. Сухоруков // Электрические станции. 2023. № 4. С. 16−22. https://doi.org/10.34831/EP.2023.1101.4.003

  17. Разработка и применение комплексной динамической модели реакторной установки СВБР‑100 для проектирования опытно-промышленного блока / И.А. Паршиков, В.Н. Петухов, К.А. Тимофеев, А.М. Щекатуров, С.А. Боровицкий, Д.Ю. Шмаков // ВАНТ. Сер.: Ядерно-реакторные константы. 2015. Вып. 3. С. 5–29.

  18. Черноштан В.И., Благов Э.Е. Особенности профилирования регулирующих органов с требуемой пропускной характеристикой // Электрические станции. 2010. № 6. С. 32−36.

Дополнительные материалы отсутствуют.

Инструменты

следующая статья выпуска предыдущая статья выпуска содержание выпуска

Теплоэнергетика

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал