proatom.ru - сайт агентства ПРоАтом
Журналы Атомная стратегия 2022 год
  Агентство  ПРоАтом. 26 лет с атомной отраслью!              
Навигация
· Главная
· Все темы сайта
· Каталог поставщиков
· Контакты
· Наш архив
· Обратная связь
· Опросы
· Поиск по сайту
· Продукты и расценки
· Самое популярное
· Ссылки
· Форум
Журнал
Журнал Атомная стратегия
Подписка на электронную версию
Журнал Атомная стратегия
Атомные Блоги





Подписка
Подписку остановить невозможно! Подробнее...
Задать вопрос
Наши партнеры
PRo-движение
АНОНС
Вышло в свет второе издание двухтомника Б.И.Нигматулина. Подробнее
Новинка!

Вышла в свет книга Вадима Подольного « Архитектура высоконагруженных систем. Системы сбора информации, распределенные системы управления, системы реального времени».
PRo Погоду

Сотрудничество
Редакция приглашает региональных представителей журнала «Атомная стратегия»
и сайта proatom.ru.
E-mail: pr@proatom.ru Савичев Владимир.
Время и Судьбы

[04/05/2022]     АЭС с непосредственным отводом тепла конечному поглотителю – воздуху

А. Б. Рончинский, главный специалист службы технического управления Ростовской АЭС

В практике тепловой и атомной энергетики традиционно тепло от конденсаторов турбин и от охлаждаемого оборудования отводится водой. Вода доступный, недорогой и эффективный теплоноситель, но для передачи тепла от воды конечному поглотителю – атмосфере Земли АЭС приходится размещать на берегу морей, больших рек, озер.



Для компенсации изменений уровня в море, реке, озере приходится  сооружать сложные гидротехнические сооружения.

Вода может быть загрязнена водорослями, дрейсеной, песком, илистой взвесью.

Во время охлаждения циркуляционной водой на трубках конденсаторов турбин образуются карбонатные и биологические отложения ухудшающие эффективность теплообмена.

При использовании башенных испарительных градирен, водохранилища-охладителя следует обеспечить их подпитку водой в размере около 5000 м3/час на один блок АЭС.

Основой процесса охлаждения в башенных испарительных градирнях является испарение воды, при котором на оросителях градирни постоянно отлагаются соли и загрязнения из подпиточной воды.

Отложения на оросителях градирни ухудшают проток воздуха и и снижают эффективность охлаждения.

При значительных отложениях приходится заменять ороситель чтобы не допустить его разрушения под весом отложений и восстановить эффективность охлаждения.

Для снижения отложений на оросителях градирни используются ингибиторы, но они не предотвращают полностью появление отложений и требуют значительных затрат.

Для предотвращения отложений на оросителях градирни рассматривается возможность подкисления циркуляционной воды, метод использовался на Армянской АЭС, для современных АЭС необходимо разработать методики и подтвердить работоспособность оборудования на подкисленной воде.

Сухие градирни (градирни Геллера) охлаждаемые воздухом исключают возможность карбонатных и биологических отложений, но остаются необходимыми сооружение насосной на 150 000 м3/час и трубопроводов между градирней Геллера и конденсатором.

При использовании градирни Геллера с поверхностным конденсатором турбины велики потери температурного напора, при применении смешивающего конденсатора турбины необходимо разработать конденсатные насосы способные перекачать 150 000 м3/час.

Для снижения эксплуатационных затрат целесообразно разработать проект АЭС ориентированный на максимальное использование воздуха, как непосредственного охладителя оборудования и систем, с преимущественным использованием естественной циркуляции.

Предлагается  разработать проект АЭС с непосредственным отводом тепла конечному поглотителю – воздуху с машзалом в котором пар выходящий из турбины конденсируется в трубах охлаждаемых воздухом.

При такой схеме исключаются недостатки градирни Геллера.

Для циркуляции воздуха над машзалом сооружается вытяжная башня.

В регионах со значительными сейсмическими воздействиями, где нецелесообразно сооружать высокие вытяжные башни циркуляция воздуха обеспечивается вентиляторами размещаемыми на кровле машзала.

Исключаются системы насосы и трубопроводы циркуляционной воды охлаждающей конденсаторы турбин, блочные установки для обессоливания конденсата.

При охлаждении конденсаторов турбин воздухом необходимая поверхность теплообмена составляет в значительно меньше поверхности теплообмена сухой градирни при равном отпуске электроэнергии.      

Градирня – конденсатор, где воздух охлаждает теплообменную поверхность, в которой конденсируется пар из ЦНД, конденсат откачивается в цикл АЭС. Турбина размещена внутри градирни.

Для размещения поверхностей воздушного конденсатора за базу принята градирня с размерами:

              - высота вытяжной башни – 170 м;

              - высота окон для входа воздуха – 12 м;

              - диаметр по верху оросителя ~ 133,5 м;

              - диаметр основания градирни ~ 143,6 м.

Стоимость воздушного конденсатора определяет стоимость изготовления поверхностей теплообмена.

При размещении конденсатора в градирне с круглым основанием для эффективного использования проходного сечения градирни будет необходимо изготавливать модули конденсатора различных размеров, в зависимости от места их расположения.

Для унификации модулей конденсатора принимаем форму основания градирни прямоугольной, с сохранением определяющих размеров, с переходом вытяжной башни выше размещения конденсатора в круглое сечение (Рис. 1,2).

Для выхода торцов здания за образующие градирни длина машзала принята 150 м, при отсутствии циркводоводов ширина машзала принята 40 м.

Несмотря на эффективность теплообмена с воздухом оребренной поверхности в качестве теплообменной поверхности конденсатора принят коридорный пучок из труб нержавеющей стали Дн = 70 мм, с шагом труб с шагом труб 175 мм, с шагом труб по высоте конденсатора 150 мм.

Коридорный пучок из труб нержавеющей стали, в отличие от оребренной поверхности, доступен для осмотра и очистки от запыления.

Поверхность градирни – конденсатора оценивается в 1 300 000  м2.

Ряд перспективных регионов для размещения АЭС не имеет значительных источников для обеспечения технического водоснабжения (использование морской воды повышает требования к оборудованию и увеличивает затраты на гидротехнические сооружения).

 АЭС с непосредственным отводом тепла конечному поглотителю – воздуху может успешно сооружаться в таких регионах.

 

 

 

 
Связанные ссылки
· Больше про Атомная энергетика
· Новость от Proatom


Самая читаемая статья: Атомная энергетика:
Атомная энергетика России. Время упущенных возможностей

Рейтинг статьи
Средняя оценка работы автора: 4.42
Ответов: 19


Проголосуйте, пожалуйста, за работу автора:

Отлично
Очень хорошо
Хорошо
Нормально
Плохо

опции

 Напечатать текущую страницу Напечатать текущую страницу

"Авторизация" | Создать Акаунт | 22 Комментарии | Поиск в дискуссии
Спасибо за проявленный интерес

Re: АЭС с непосредственным отводом тепла конечному поглотителю – воздуху (Всего: 0)
от Гость на 04/05/2022
Браво, замечательная работа.


[ Ответить на это ]


Re: АЭС с непосредственным отводом тепла конечному поглотителю – воздуху (Всего: 0)
от Гость на 04/05/2022
Идея хорошая, но не понятно как формируется конденсат и как он отводится на повторное использование.


[ Ответить на это ]


Re: АЭС с непосредственным отводом тепла конечному поглотителю – воздуху (Всего: 0)
от Гость на 05/05/2022
А на Билибинке уже с 1974 года чего?


[
Ответить на это ]


Re: АЭС с непосредственным отводом тепла конечному поглотителю – воздуху (Всего: 0)
от Гость на 05/05/2022
1 300 000 м2 поверхность теплообмена это мощно. При учете, что существующие конденсаторы турбин АЭС имеют размеры на уровне 80-100 000 м2. В общем фантазии. Прилагающиеся рисунки полностью соответствует этому. Спасибо конечно автору, что не постеснялся опубликовать такое.


[ Ответить на это ]


Re: АЭС с непосредственным отводом тепла конечному поглотителю – воздуху (Всего: 0)
от Гость на 05/05/2022
Конечное давление пара при такой схеме = атмосферному.
И каким же будет КПД этой установки?


[ Ответить на это ]


Re: АЭС с непосредственным отводом тепла конечному поглотителю – воздуху (Всего: 0)
от Гость на 05/05/2022
Вакуум будет формироваться в зависимости эффективности охлаждения, и он никаким образом не будет равен атмосферному.


[
Ответить на это ]


Re: АЭС с непосредственным отводом тепла конечному поглотителю – воздуху (Всего: 0)
от Гость на 06/05/2022
Предложение революционное. Отпадает целый контур дорогого водяного охлаждения. Расположение ЭС независимое от водных источников. Об этом можно только мечтать. Но в статье отсутствуют основные теоретические обоснования такой схемы. Идею нужно запатентовать и найти энтузиастов выполнить необходимые обоснования.


[
Ответить на это ]


Re: АЭС с непосредственным отводом тепла конечному поглотителю – воздуху (Всего: 0)
от Гость на 08/05/2022
"Отпадает целый контур дорогого водяного охлаждения"

осталось только удивляться - и чего это проектировщики делают дорогие контуры водяного охлаждения, когда можно сделать совсем дешевый воздушный площадью миллион с лишним кв. м.)))


[
Ответить на это ]


Re: АЭС с непосредственным отводом тепла конечному поглотителю – воздуху (Всего: 0)
от Гость на 08/05/2022
Это развитие. Все когда-то делается впервые. 


[
Ответить на это ]


Re: АЭС с непосредственным отводом тепла конечному поглотителю – воздуху (Всего: 0)
от Гость на 09/05/2022

*Все когда-то делается впервые*

Или не делается. Если идея совсем бредовая)


[
Ответить на это ]


Re: АЭС с непосредственным отводом тепла конечному поглотителю – воздуху (Всего: 0)
от Гость на 09/05/2022
Вы же знаете три стадии познания: это не может быть (бред), над этим надо подумать, это так и должно быть.


[
Ответить на это ]


Re: АЭС с непосредственным отводом тепла конечному поглотителю – воздуху (Всего: 0)
от Гость на 15/05/2022
Идея замечательная, но в России практически невозможна реализация нового. Менталитет не позволяет, даже если внедрение дает колоссальную выгоду.


[
Ответить на это ]


Re: АЭС с непосредственным отводом тепла конечному поглотителю – воздуху (Всего: 0)
от Гость на 18/05/2022
В чем колоссальная выгода? В неизбежном повышении давления пара за ЦНД (снижении КПД цикла) и росте капитальных затрат на циклопический конденсатор, который еще непонятно как будет работать с поверхностью полтора миллиона квадратных метров?


[
Ответить на это ]


Re: АЭС с непосредственным отводом тепла конечному поглотителю – воздуху (Всего: 0)
от Гость на 18/05/2022
Предложена идея, которая естественно требует теоретической и инженерной разработки. На данной стадии несерьезно называть какие-то цифры. Но можно утверждать, что отказ от одного контура охлаждения, позволит размещать АЭС независимо от водных источников, и не потреблять безвозмездно большой объём воды. Только это колоссальная выгода. Следует помнить, что капиталовложения в строительство системы водяного охлаждения могут достигать 10% от общей стоимости АЭС. При эксплуатации существенное потребление электроэнергии на собственные нужды.  О повышении давления пара и о поверхности теплопередачи сказано сгоряча, не подумав.


[
Ответить на это ]


Re: АЭС с непосредственным отводом тепла конечному поглотителю – воздуху (Всего: 0)
от Гость на 19/05/2022
По вашей логике АЭС с сухими вентиляторными градирнями тоже можно размещать независимо от водных источников. О повышении поверхности - посмотрите плотности теплосъема с поверхности охлаждаемой воздухом в конвективном теплообмене и сравните с интенсивностью теплообмена в традиционном конденсаторе и в испарительной градирне. Тут не нужно быть семи пядей во лбу, чтобы понять, что суммарно теплообменная поверхность будет больше, причем в разы. По поводу повышения давления - та же история: испарительная градирня позволяет охлаждать циркуляционную воду до температуры меньшей температуры используемого в ней атмосферного воздуха (см температура мокрого термометра), соответственно и для конденсации будет использоваться более холодная среда нежели если вы будете гнать просто атмосферный воздух в ваш конвективный конденсатор. Более холодная охлаждающая среда - более низкое давление в конце процесса расширения в турбине - выше КПД. Кстати когда вы говорите о 10% (завышено) стоимости системы водного охлаждения вы почему-то не учитываете, что ваш воздушный конденсатор циклопических размеров тоже будет денег стоить, поэтому необходимо рассматривать дельту между вариантами. Напомню что в предложенной схеме башня так же присутствует (стоимость больше миллиарда рублей). 


[
Ответить на это ]


Re: АЭС с непосредственным отводом тепла конечному поглотителю – воздуху (Всего: 0)
от Гость на 21/05/2022
«По вашей логике АЭС с сухими вентиляторными градирнями тоже можно размещать независимо от водных источников……». Именно так, сухие градирни применяются там, где проблемы с водой. В остальном вы все правильно говорите, но идея настолько хороша, что заслуживает теоретической и инженерной разработки. 


[
Ответить на это ]


Re: АЭС с непосредственным отводом тепла конечному поглотителю – воздуху (Всего: 0)
от Гость на 22/05/2022
Даже если предлагаемая система охлаждения будет дороже, преимущество по независимости расположения АЭС от водных источников это оправдает.


[
Ответить на это ]


Re: АЭС с непосредственным отводом тепла конечному поглотителю – воздуху (Всего: 0)
от Гость на 25/05/2022
Идея не нова, первые ТЭЦ с ВКУ заработали в Европе в 30е годы прошлого века. А вот предложенная в данной статье реализация идеи, является не более чем потоком сознания делитанта. Перед написанием подобных трудов, стоило бы хоть поверхностно ознакомиться с мировым опытом в данной сфере.


[
Ответить на это ]


Re: АЭС с непосредственным отводом тепла конечному поглотителю – воздуху (Всего: 0)
от Гость на 25/05/2022
.....потоком сознания дилетанта.....Без хамства никак? Все новое это хорошо забытое старое,  и эта идея в современных условиях заслуживает внимания.Дилетант здесь ни при чем. Вы своим комментарием показали свой уровень. 


[
Ответить на это ]


Re: АЭС с непосредственным отводом тепла конечному поглотителю – воздуху (Всего: 0)
от Гость на 19/05/2022
А. Б. Рончинскому, главному специалисту уже в таком возрасте пора знать, что пароводяная технология в десятки раз дороже газовых турбин, и про пар-воду надо забыть как жудкий сон. Зачем на сайте ПРоАтом обсуждать бредовые идеи прошлых лет.По-пиарить себя захотелось?


[ Ответить на это ]


Re: АЭС с непосредственным отводом тепла конечному поглотителю – воздуху (Всего: 0)
от Гость на 19/05/2022
Газовая турбина на АЭС, забавно.


[
Ответить на это ]


Re: АЭС с непосредственным отводом тепла конечному поглотителю – воздуху (Всего: 0)
от Гость на 19/05/2022
"про пар-воду надо забыть как жуткий сон"..., это означает, что вы предлагаете забыть как жуткий сон про атомные электростанции. Видимо ваш возраст позволяет такое предлагать.


[
Ответить на это ]






Информационное агентство «ПРоАтом», Санкт-Петербург. Тел.:+7(921)9589004
E-mail: info@proatom.ru, webmaster@proatom.ru. Разрешение на перепечатку.
За содержание публикуемых в журнале информационных и рекламных материалов ответственность несут авторы. Редакция предоставляет возможность высказаться по существу, однако имеет свое представление о проблемах, которое не всегда совпадает с мнением авторов Открытие страницы: 0.07 секунды
Рейтинг@Mail.ru