RU2806440C1

RU2806440C1 - Атомная электрическая станция

Info

Publication number: RU2806440C1
Application number: RU2022135414A
Authority: RU
Inventors: Василий Васильевич Лещенко
Original assignee: Василий Васильевич Лещенко
Filing date: 2022-12-30
Publication date: 2023-11-01

Abstract

Изобретение относится к атомным электрическим станциям (АЭС), содержащим ядерные силовые установки с реактором, в которых тепло, выделяющееся в реакторе, преобразуется в механическую энергию с дальнейшим ее преобразованием электрогенератором в электрическую. АЭС включает реактор, компенсатор объема, парогенератор, паровую турбину, электрический генератор, конденсатор, питательный насос, подключенный к валу электродвигателя, циркуляционный насос, подключенный к валу другого электродвигателя, первый инжектор и второй инжектор. Первый инжектор подключен своим первым входом через редуктор к первому выходу парогенератора, своим вторым входом ко второму выходу парогенератора и входу питательного насоса, а своим выходом к входу реактора. Второй инжектор подключен своим первым входом через редуктор к первому выходу парогенератора, своим вторым входом к выходу конденсатора и входу питательного насоса, а своим выходом к второму входу парогенератора. Техническим результатом является повышение надежности и безопасности эксплуатации атомной электростанции. 1 ил.

Description

Изобретение относится к атомным электрическим станциям, содержащим ядерные силовые установки с реактором, в которых тепло, выделяющееся в реакторе, преобразуется в механическую энергию, которая в дальнейшем преобразуется генератором в электрическую.

Аналогом заявляемого изобретения является известное техническое решение (Главные циркуляционные насосы АЭС / Ф.М. Митенков, Э.Г. Новинский. В.М. Будов; Под общ ред. Ф.М. Митенкова. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 1989. - С. 6, рис. В.1). Оно включает в себя: реактор, компенсатор объема, паровую турбину, электрический генератор, конденсатный насос, пароструйный инжектор, циркуляционный насос. Циркуляционный насос приводится в действие от электричества, вырабатываемого электрическим генератором, либо питанием от других внешних источников.

Недостатком аналога является низкая надежность и безопасность эксплуатации. В случае даже временного обесточивания циркуляционного насоса во время работы реактора происходит его разрушение.

Другим аналогом заявляемого технического решения является известная атомная электростанция (Маргулова Т.Х. Атомные электрические станции: Учебник для вузов - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Высш. школа, 1978. - С. 22-23, рис. II.1,б). Она включает в себя: реактор, компенсатор объема, парогенератор, паровую турбину, электрический генератор, конденсатор, питательный насос, циркуляционный насос. В такой атомной электрической станции циркуляционный насос приводится в действие от электричества, вырабатываемого электрическим генератором, либо питанием от других внешних источников.

Недостатком такого технического решения в атомной электрической станции является низкая надежность и безопасность эксплуатации. Как и у предыдущего аналога, в случае даже временного обесточивания циркуляционного насоса во время работы реактора происходит его разрушение.

Прототипом заявляемого изобретения является известная атомная электрическая станция (Лещенко В.В. Атомная электрическая станция / Патент №2638304 Российская Федерация, МПК G21D 5/00 (2006.01). Заявка №2016152733: заявл. 30.12.2016: опубл. 13.12.2017; Бюл. №35) в структуру которой введены: насосная турбина, подключенная своим входом через редуктор к выходу парогенератора, а выходом к конденсатору, подключенный к выходному валу насосной турбины циркуляционный насос, который подключен своим входом к выходу парогенератора, а своим выходом к входу реактора, подключенный к выходному валу насосной турбины питательный насос, который подключен своим входом к выходу конденсатора, а выходом к входу парогенератора. При таком техническом решении в прототипе изобретения атомная электрическая станция включает в себя реактор, компенсатор объема, парогенератор, паровую турбину, электрический генератор, конденсатор, питательный насос, подключенный к валу электродвигателя, циркуляционный насос, подключенный к валу другого электродвигателя. Она, кроме того, содержит насосную турбину, подключенную своим входом через редуктор к выходу парогенератора, а выходом к конденсатору. К выходному валу насосной турбины подключен циркуляционный насос, подключенный своим входом к выходу парогенератора, а выходом к входу реактора. Также к выходному валу насосной турбины подключен питательный насос, который подключен своим входом к выходу конденсатора, а своим выходом к входу парогенератора.

При отключении электроснабжения атомной электрической станции, когда оказываются обесточены как электродвигатель, вращающий циркуляционный насос, так и электродвигатель, вращающий питательный насос, оба насоса, подключенные к валу насосной турбины, вращаемой под действием пара, подаваемого с выхода парогенератора на вход насосной турбины, продолжают вращать циркуляционный и питательный насосы, обеспечивая отвод тепловой энергии из реактора.

При возрастании мощности в реакторе усиливается работа циркуляционного и питательного насосов. Соответственно, увеличивается подача теплоносителя в реактор, предохраняя его от взрыва с последующим разрушением и загрязнением окружающей среды радиоактивными элементами.

Целью заявляемого изобретения является дальнейшее повышение надежности и безопасности эксплуатации атомной электрической станции.

Поставленная цель достигается тем, что в структуру атомной электрической станции введены первый и второй инжекторы. Первый инжектор подключен своим первым входом через редуктор к выходу парогенератора и своим вторым входом к выходу парогенератора, а своим выходом к входу реактора. Второй инжектор подключен своим первым входом через редуктор к выходу парогенератора и своим вторым входом к выходу конденсатора, а своим выходом к входу парогенератора.

На чертеже на фиг. 1 дана схема атомной электрической станции.

Перечень элементов на прилагаемых чертежах:

1 - реактор;

2 - паровая турбина;

3 - электрический генератор;

4 - конденсатор;

5 - питательный насос;

6 - циркуляционный насос:

7 - парогенератор;

8 - компенсатор объема;

9 - редуктор;

10 - первый инжектор;

11 - второй инжектор.

Атомная электрическая станция включает в себя (см. фиг. 1): реактор 1, подключенный своим выходом к компенсатору объема 8 и входу парогенератора 7; паровую турбину 2, подключенную своим входом к первому выходу парогенератора 7, к которому подключен вход редуктора 9; выход паровой турбины 2 подключен к входу конденсатора 4; электрический генератор 3, соединенный своим валом с валом паровой турбины 2; второй выход парогенератора 7, подключенный к входу циркуляционного насоса 6, приводимого в действие от электродвигателя, подключен также к первому входу первого инжектора 10, который своим выходом подключен к входу реактора 1; второй вход первого инжектора 10 подключен к выходу редуктора 9; выход циркуляционного насоса 6 подключен к входу реактора 1; выход конденсатора 4 подключен к входу питательного насоса 5, приводимого в действие от другого электродвигателя; выход питательного насоса 5 подключен к второму входу парогенератора 7; первый вход второго инжектора 11 подключен к выходу конденсатора 4; второй вход второго инжектора 11 подключен к выходу редуктора 9; выход второго инжектора 11 подключен к второму входу парогенератора 7.

Суть предлагаемого технического решения состоит в том, что включенные в схему атомной электрической станции первый инжектор 10 и второй инжектор 11, приводимые в действие энергией пара поступающего через редуктор 9 от парогенератора 7, выполняющие функции насосов, позволяют атомной электрической станции работать при отключении энергоснабжения электроприводов циркуляционного насоса 6 и питательного насоса 5. Причем при возрастании мощности в реакторе 1 усиливается работа первого инжектора 10 и второго инжектора 11. Соответственно, увеличивается подача теплоносителя в реактор 1, предохраняя его от взрыва с последующим разрушением и загрязнением окружающей среды радиоактивными элементами. Таким образом, обеспечивается повышение надежности и безопасности работы атомной электрической станции, так как простота конструкции насосов инжекторного типа обеспечивает их исключительную надежность.

Claims

Атомная электрическая станция, содержащая реактор, компенсатор объема, парогенератор, паровую турбину, электрический генератор, конденсатор, питательный насос, подключенный к валу электродвигателя, циркуляционный насос, подключенный к валу другого электродвигателя, отличающаяся тем, что содержит первый инжектор, подключенный своим первым входом через редуктор к первому выходу парогенератора, своим вторым входом ко второму выходу парогенератора и входу питательного насоса, а своим выходом к входу реактора, второй инжектор, подключенный своим первым входом через редуктор к первому выходу парогенератора, своим вторым входом к выходу конденсатора и входу питательного насоса, а выходом ко второму входу парогенератора.