RU2160839C1 - Энергетическая установка с газоохлаждаемым реактором - Google Patents
Энергетическая установка с газоохлаждаемым реактором Download PDFInfo
- Publication number
- RU2160839C1 RU2160839C1 RU99120581/06A RU99120581A RU2160839C1 RU 2160839 C1 RU2160839 C1 RU 2160839C1 RU 99120581/06 A RU99120581/06 A RU 99120581/06A RU 99120581 A RU99120581 A RU 99120581A RU 2160839 C1 RU2160839 C1 RU 2160839C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- steam
- heater
- condensate
- turbine
- generator
- Prior art date
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
Landscapes
- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
Abstract
Установка может быть использована в теплоэнергетике с применением ядерных реакторов в качестве высокотемпературных источников теплоты и предназначена в качестве комбинированных теплоэнергетических установок для автономных стационарных и передвижных объектов. Тепло из реактора отводится с помощью газообразного теплоносителя (гелия), циркулирующего по контуру. За счет теплообмена с гелием конденсат в парогенераторе испаряется с образованием пара. Затем пар перегревается с повышением давления в теплообменнике-подогревателе. В турбине пар расширяется и совершает полезную работу, преобразуемую в электрическую энергию с помощью электрогенератора. Из турбины пар поступает в конденсатор, где конденсируется за счет теплообмена с системой охлаждения. Затем конденсат поступает в пароводяной насос-подогреватель. Одновременно с конденсатом в пароводяной насос-подогреватель поступает пар по линии через регулирующий клапан. В пароводяном насосе-подогревателе происходит интенсивное перемешивание пара и конденсата с последующим получением подогретого конденсата с высокой температурой и давлением. За счет этого давления происходит подача подогретого конденсата в парогенератор. Для регулирования направления движения пара устанавливаются обратные клапаны. Такое выполнение позволяет повысить КПД установки и снизить массогабаритные характеристики. 1 ил.
Description
Изобретение относится к области теплоэнергетики с использованием ядерных реакторов в качестве высокотемпературных источников теплоты и предназначено в качестве комбинированных энергоустановок для автономных стационарных и передвижных объектов.
Известны высокотемпературные экологически чистые реакторы, охлаждение которых осуществляется с помощью газов. Однако для безопасности обслуживающего персонала желательно применять газы, которые при прохождении активной зоны не становятся радиоактивными, например гелий (Митенков Ф.М., Булыгин В. В. Высокотемпературный газоохлаждаемый реактор - экологически чистый и безопасный энергоисточник для комплексного энергообеспечения промышленных объектов. - Энерг. стр-во, 1994, N 1, стр. 39 - 43).
Известен способ регенеративного подогрева питательной воды в струйном подогревателе, включающий в себя подачу пара в турбогенератор, отбор пара из турбогенератора, отвод в конденсатор, подачу конденсата из конденсатора и пара, отобранного из турбогенератора в струйный аппарат с конденсацией пара в струйном аппарате и нагрева, за счет этого конденсата, с последующей подачей подогретого конденсата в диаэратор и далее в котел-парогенератор (Патент РФ N 2115831, Бюл. N 20 от 20.07.98 г.).
Известно устройство пароводяного насоса-подогревателя (ПНП), предназначенного для применения в различных промышленных технологиях с использованием пара, совмещающего в себе функции подогревателя и насоса одновременно. Применение ПНП позволяет существенно сократить расход электроэнергии на собственные нужды и уменьшить массогабаритные характеристики теплообменных аппаратов ("Энергетика Петербурга"/газета/, N 5 (11), от 25.05.99 г. ). Однако ранее пароводяной насос-подогреватель в комбинированных установках с преобразователями энергии прямого цикла не применялся.
Известна схема энергетического реактора с газовым теплоносителем, включающая в себя газоохлаждаемый ядерный реактор, контур газообразного теплоносителя с компрессором (газодувкой), проходящего через реактор и парогенератор, контур паротурбинной установки, содержащей парогенератор, паровую турбину, конденсатор и насос питательной воды (Дж. Боуэн. Е.Мейстерс. Управление ядерными реакторами. М.: "Госатомиздат", 1961, стр. 11). Однако в данном техническом решении не указано, как используется полезная работа, получаемая на валу турбины, а также для привода питательного насоса необходимо затрачивать электрическую энергию.
Технический результат, который может быть получен при осуществлении изобретения, заключается в повышении КПД установки за счет уменьшения энергозатрат на собственные нужды и снижении массогабаритных характеристик в целом.
Для достижения этого технического результата энергетическая установка с газоохлаждаемым реактором, включающая в себя газооблаждаемый ядерный реактор, контур газообразного теплоносителя с компрессором (газодувкой), проходящего через реактор и парогенератор, контур паротурбинной установки, содержащей парогенератор, паровую турбину, конденсатор, снабжена в контуре паротурбинной установки теплообменником-подогревателем пара, через который проходит контур газообразного теплоносителя, расположенный перед парогенератором, электрогенератором, расположенным на одном валу с турбиной, пароводяным насосом-подогревателем, расположенным между конденсатором и парогенератором, и линией подачи пара с регулирующим клапаном, соединяющей контур паротурбинной установки, между теплообменником-подогревателем пара и турбиной с пароводяным насосом-подогревателем, при этом между теплообменником-подогревателем, парогенератором и пароводяным насосом-подогревателем установлены обратные клапаны, а в качестве газообразного теплоносителя используется гелий.
Введение в состав энергетической установки с газоохлаждаемым реактором расположенных в контуре паротурбинной установки теплообменника-подогревателя пара, пароводяного насоса-подогревателя, линии подачи пара с регулирующим клапаном, соединяющей участок контура, между теплообменником-подогревателем и турбиной, с пароводяным насосом-подогревателем, и электрогенератора на одном валу с турбиной позволяет получить новое свойство, заключающееся в возможности получения электроэнергии в электрогенераторе, а также использования пара для замены насоса питательной воды и предварительного подогрева конденсата пара перед парогенератором.
На чертеже изображена энергетическая установка с газоохлаждаемым реактором.
Энергетическая установка включает в себя контур газообразного теплоносителя 1 с компрессором 2, проходящим через газоохлаждаемый реактор 3, а также через теплообменник-подогреватель пара 4 и парогенератор 5, входящих в контур паротурбинной установки 6. В контур паротурбинной установки 6 входят также турбина 7 с электрогенератором 8 на одном валу, конденсатор 9 с системой охлаждения 10, пароводяной насос-подогреватель 11, линия подачи пара 12 с регулирующим клапаном 13, связывающая участок между теплообменником-подогревателем пара 4 и турбиной 7, с пароводяным насосом-подогревателем 11. Между парогенератором 5 и теплообменником-подогревателем 4, а также между пароводяным насосом-подогревателем 11 и парогенератором 5, расположены обратные клапана, соответственно, 14 и 15.
Энергетическая установка с газоохлаждаемым реактором работает следующим образом.
Тепло, возникшее при делении ядер и генерируемое внутри реактора 3, отводится с помощью газообразного теплоносителя (гелия) и по контуру 1 передается сначала пару в теплообменнике-подогревателе 4, а затем конденсату в парогенераторе 5. После этого охлажденный газообразный теплоноситель с помощью компрессора 2 вновь подается на охлаждение реактора 3. За счет теплообмена с гелием конденсат в парогенераторе 5 испаряется с образованием пара. Пар из парогенератора 5 по контуру паротурбинной установки 6 сначала поступает в теплообменник-подогреватель 4, где перегревается с повышением давления, а затем в турбину 7, где, расширяясь, совершает полезную работу, преобразуемую в электрическую энергию с помощью электрогенератора 8, расположенного на одном валу с турбиной 7. Из турбины 7 пар поступает в конденсатор 9, где конденсируется за счет теплообмена с системой охлаждения 10, а затем конденсат поступает в пароводяной насос-подогреватель 11. Одновременно с конденсатом в пароводяной насос-подогреватель 11 поступает пар по линии 12 через регулирующий клапан 13. В пароводяном насосе-подогревателе 11 за счет особой конструкции и эффекта смешивания двухфазных парожидкостных сред происходят увеличение давления, интенсивное перемешивание пара и воды с последующим получением подогретого конденсата с высокой температурой и давлением. За счет этого давления происходит подача подогретого конденсата в парогенератор 5. Для регулирования направления движения пара между теплообменником-подогревателем 4, парогенератором 5 и пароводяным насосом-подогревателем 11 устанавливаются обратные клапаны 14 и 15.
Источники информации, принятые во внимание при составлении заявки
1. Митенков Ф.М., Булыгин В.В. Высокотемпературный газоохлаждаемый реактор - экологически чистый и безопасный энергоисточник для комплексного энергообеспечения промышленных объектов. - Энерг. стр-во, 1994, N 1, стр. 39 - 43.
1. Митенков Ф.М., Булыгин В.В. Высокотемпературный газоохлаждаемый реактор - экологически чистый и безопасный энергоисточник для комплексного энергообеспечения промышленных объектов. - Энерг. стр-во, 1994, N 1, стр. 39 - 43.
2. Патент РФ N 2115831. Бюл. N 20 от 20.07.98 г.
3. "Энергетика Петербурга"//газета//, N 5 (11), от 25.05.99 г.
4. Дж. Боуэн, Е. Мейстерс. Управление ядерными реакторами. - М.: "Госатомиздат", 1961, стр. 11. - прототип.
Claims (1)
- Энергетическая установка с газоохлаждаемым реактором, включающая в себя газоохлаждаемый ядерный реактор, контур газообразного теплоносителя с компрессором (газодувкой), проходящего через реактор и парогенератор, контур паротурбинной установки, содержащей парогенератор, паровую турбину, конденсатор, отличающаяся тем, что снабжена в контуре паротурбинной установки теплообменником-подогревателем пара, через который проходит контур газообразного теплоносителя, расположенным перед парогенератором, электрогенератором, расположенным на одном валу с турбиной, пароводяным насосом-подогревателем, расположенным между конденсатором и парогенератором, и линией подачи пара с регулирующим клапаном, соединяющей контур паротурбинной установки между теплообменником-подогревателем пара и турбиной с пароводяным насосом-подогревателем, при этом между теплообменником-подогревателем, парогенератором и пароводяным насосом-подогревателем установлены обратные клапаны, а в качестве газообразного теплоносителя используется гелий.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU99120581/06A RU2160839C1 (ru) | 1999-09-30 | 1999-09-30 | Энергетическая установка с газоохлаждаемым реактором |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU99120581/06A RU2160839C1 (ru) | 1999-09-30 | 1999-09-30 | Энергетическая установка с газоохлаждаемым реактором |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2160839C1 true RU2160839C1 (ru) | 2000-12-20 |
Family
ID=20225328
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU99120581/06A RU2160839C1 (ru) | 1999-09-30 | 1999-09-30 | Энергетическая установка с газоохлаждаемым реактором |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2160839C1 (ru) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2550504C2 (ru) * | 2010-02-24 | 2015-05-10 | Коммиссариат А Л`Энержи Атомик Э О Энержи Альтернатив | Установка для производства энергии на основе газоохлаждаемого реактора на быстрых нейтронах |
RU2638305C1 (ru) * | 2017-01-09 | 2017-12-13 | Василий Васильевич Лещенко | Атомная электрическая станция |
RU2638304C1 (ru) * | 2016-12-30 | 2017-12-13 | Василий Васильевич Лещенко | Атомная электрическая станция |
RU2806440C1 (ru) * | 2022-12-30 | 2023-11-01 | Василий Васильевич Лещенко | Атомная электрическая станция |
-
1999
- 1999-09-30 RU RU99120581/06A patent/RU2160839C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
ДЖ. БОУЭН и др. Управление ядерными реакторами. - М.: Госатомиздат, 1961, с.11. * |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2550504C2 (ru) * | 2010-02-24 | 2015-05-10 | Коммиссариат А Л`Энержи Атомик Э О Энержи Альтернатив | Установка для производства энергии на основе газоохлаждаемого реактора на быстрых нейтронах |
RU2638304C1 (ru) * | 2016-12-30 | 2017-12-13 | Василий Васильевич Лещенко | Атомная электрическая станция |
RU2638305C1 (ru) * | 2017-01-09 | 2017-12-13 | Василий Васильевич Лещенко | Атомная электрическая станция |
RU2806440C1 (ru) * | 2022-12-30 | 2023-11-01 | Василий Васильевич Лещенко | Атомная электрическая станция |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20120255309A1 (en) | Utilizing steam and/or hot water generated using solar energy | |
US8667799B2 (en) | Cascaded power plant using low and medium temperature source fluid | |
JP5645283B2 (ja) | 高温ガス冷却原子炉の蒸気発電システム及び方法 | |
US9671138B2 (en) | Cascaded power plant using low and medium temperature source fluid | |
US20120012280A1 (en) | Device and method for generating steam with a high level of efficiency | |
KR101028634B1 (ko) | 발전소의 출력증강으로 발생한 잉여증기를 이용한 보조발전시스템 | |
KR101669733B1 (ko) | 원자로에서 발생한 증기를 이용하는 에너지 절약형 해수 담수화 시스템 및 해수 담수화 방법 | |
CN105679388A (zh) | 多功能核电厂 | |
RU2160839C1 (ru) | Энергетическая установка с газоохлаждаемым реактором | |
RU170194U1 (ru) | Атомная электрическая станция | |
US3851474A (en) | Steam turbine power plant,more particularly atomic power station | |
RU2174609C2 (ru) | Теплоэнергетическая система с газоохлаждаемым реактором | |
US4413348A (en) | System for producing process heat | |
RU2622603C1 (ru) | Способ работы атомной электрической станции | |
RU2163670C1 (ru) | Пароводяная теплоэнергетическая установка | |
RU55431U1 (ru) | Когенерационная энергоустановка | |
RU2759583C1 (ru) | Теплоэлектростанция и способ ее работы | |
JPS6149111A (ja) | 複合プラント | |
JPS58138213A (ja) | 発電装置 | |
RU2752682C1 (ru) | Модульный энергоблок геотермальной ТЭЦ | |
RU2449391C2 (ru) | Способ повышения мощности двухконтурного атомного энергоблока | |
JPH05249288A (ja) | 複合型原子力発電システム | |
RU2164613C1 (ru) | Комбинированная теплосиловая установка на базе двигателя стирлинга | |
JPH0466302U (ru) | ||
RU2680380C1 (ru) | Способ повышения мощности и безопасности энергоблока АЭС с реактором типа ВВЭР на основе теплового аккумулирования |