1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Теплоэнергетика
  4. № 5, 2024

Теплоэнергетика, 2024, № 5, стр. 22-31

Оптимизация массогабаритных характеристик и унификация подогревателей системы регенерации турбоустановок аэс

Е. Н. Кулаков a, *, Ю. Г. Сухоруков a, Д. Г. Соенко b, И. Е. Вихарев b, С. Б. Есин a, Ф. А. Святкин a, К. А. Григорьев a, А. В. Попов a

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, Россия

* E-mail: KulakovEN@ckti.ru

Поступила в редакцию 11.08.2023
После доработки 21.11.2023
Принята к публикации 29.11.2023

Аннотация

При проектировании новых АЭС важно обеспечить экономически эффективное производство электроэнергии с соблюдением требований безопасности, надежности и защиты окружающей среды. Одним из направлений решения этой задачи является совершенствование оборудования АЭС, в частности поиск наиболее подходящих технических решений для регенеративных подогревателей высокого и низкого давления (ПВД и ПНД) паротурбинной установки (ПТУ). Оптимизация недогрева воды до температуры насыщения греющего пара (далее недогрева) в ступенях регенерации ПТУ позволяет повысить мощность энергоблока или уменьшить металлоемкость подогревателей в зависимости от ожидаемых экономических показателей АЭС, что приводит к снижению расчетной стоимости вырабатываемой электроэнергии. Унификация подогревателей даст возможность упростить процессы проектирования, изготовления, ремонта и транспортировки серийного теплообменного оборудования, усовершенствовать компоновку машинного зала, уменьшить затраты на разработку оборудования. В статье приведены результаты расчетов технико-экономических показателей теплообменного оборудования системы регенерации ПТУ типа К-1200-6.8/50 ЛМЗ, сделаны выводы о возможности поиска предпочтительного решения по критерию годового экономического эффекта. Особенность используемой методики – определение наиболее целесообразных значений недогревов воды в поверхностных подогревателях системы регенерации ПТУ в зависимости от условий эксплуатации, ситуации на рынке электроэнергии и оборудования, а также экономической политики. Показана возможность повышения экономической эффективности энергоблока путем оптимизации массогабаритных характеристик и унификации теплообменного оборудования системы регенерации. Дополнительный экономический эффект может быть получен при использовании подогревателей камерного типа в горизонтальном исполнении, совмещающих в одном корпусе две ступени нагрева. Перспективным является вариант компоновки, при котором вся группа ПНД представлена унифицированными аппаратами поверхностного типа в горизонтальном исполнении, размещенными в патрубке конденсатора тихоходной ПТУ.

Ключевые слова: АЭС, турбоустановка, система регенерации, подогреватель низкого давления, подогреватель высокого давления, оптимизация параметров, унификация, экономическая эффективность

Список литературы

  1. РТМ 108.271.23-84. Расчет и проектирование поверхностных подогревателей высокого и низкого давления. Л.: НПО ЦКТИ, 1987.

  2. Современный уровень и тенденции в проектировании и эксплуатации подогревателей высокого и низкого давления паровых турбин ТЭС и АЭС в России и за рубежом. Часть 1. Типы и конструкции подогревателей / Ю.М. Бродов, К.Э. Аронсон, А.Ю. Рябчиков, М.А. Ниренштейн, И.Б. Мурманский, Н.В. Желонкин // Теплоэнергетика. 2020. № 10. С. 5–19. https://doi.org/10.1134/S0040363620100021

  3. Шамароков А.С., Зорин В.М., Дай Ф.К. Методика оптимизации минимальных температурных напоров в подогревателях системы регенерации паротурбинной установки // Теплоэнергетика. 2016. № 3. С. 25–33. https://doi.org/10.1134/S0040363616020089

  4. Харитонов В.В., Костерин Н.Н. Критерии окупаемости инвестиций в ядерную энергетику // Изв. вузов. Ядерная энергетика. 2017. Т. 2. С. 157–168. https://doi.org/10.26583/npe.2017.2.15

  5. Критерии оптимизации технических решений АЭС / Ю.Г. Сухоруков, П.А. Кругликов, Ю.В. Смолкин, Е.Н. Кулаков // Атомная энергия. 2021. Т. 131. Вып. 4. С. 223–227.

  6. Технико-экономическая оптимизация параметров системы регенеративного подогрева питательной воды турбоустановок АЭС с ВВЭР / Е.Н. Кулаков, В.А. Дуб, Ю.В. Смолкин, А.Н. Коваленко // Теплоэнергетика. 2022. № 5. С. 40–48.https://doi.org/10.1134/S0040363622050022

  7. Кулаков Е.Н., Попов А.В., Кругликов П.А. Оптимизация параметров системы поддержания температуры воды на входе парогенератора энергоблока с реактором БРЕСТ-ОД-300 // Технологии обеспечения жизненного цикла ядерных энергетических установок. 2021. № 3 (25). С. 23–35. https://doi.org/10.52069/2414-5726_2021_3_25_23

  8. 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.

  9. Справочник по теплообменным аппаратам паротурбинных установок / Ю.М. Бродов, К.Э. Аронсон, А.Ю. Рябчиков, М.А. Ниренштейн; под общ. ред. Ю.М. Бродова. М.: Издательский дом МЭИ, 2016.

  10. Теплообменное оборудование паротурбинных установок: отраслевой каталог. В 2-х ч. М.: ЦНИИТЭИтяжмаш, 1989.

  11. Теплообменное оборудование отечественных турбоустановок АЭС / В.Ф. Ермолов, М.П. Белоусов, А.С. Гиммельберг, Г.В. Григорьев, Н.Н. Трифонов // Теплоэнергетика. 2003. № 2. С. 31–37.

  12. Носанкова Л.В., Бурчева А.В. Особенности и отличия компоновки здания турбины АЭС-2006 с турбинами ОАО “Силовые машины” и ООО “Альстом Атомэнергомаш” на примере БтАЭС. [Электрон. ресурс.] http://www.gidropress.podolsk.ru/files/proceedings/ kms2012/documents/kms2012-032.pdf (Дата обращения: 10.11.2023.)

  13. Nuclear Turbine Plant: Catalogue. Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. [Электрон. ресурс.] https://power.mhi.com/catalogue/pdf/nuclear_turbine.pdf (Дата обращения: 20.11.2023.)

  14. Предложение о размере цен (тарифов), долгосрочных параметров регулирования на 2021 год АО “Концерн Росэнергоатом”. [Электрон. ресурс.] https://www.rosenergoatom.ru/upload/iblock/b69/b69622e1a7ccb0b4b8807ce3e4eff637.pdf.

  15. Мигай В.К. Моделирование теплообменного энергетического оборудования. М.: Энергоатомиздат, 1987.

  16. Анализ и выбор конструкции ПВД для АЭС нового поколения с реакторной установкой БН-1200 / А.Ю. Юрченко, Ю.Г. Сухоруков, Н.Н. Трифонов, Е.Б. Григорьева, С.Б. Есин, Ф.А. Святкин, Е.К. Николаенкова, П.Ю. Приходько, В.В. Назаров // Теплоэнергетика. 2016. № 9. С. 36–43. https://doi.org/10.1134/S0040363616090083

Дополнительные материалы отсутствуют.

Инструменты

следующая статья выпуска предыдущая статья выпуска содержание выпуска

Теплоэнергетика

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал