Парогенераторы АЭС. Место и роль ПГ в схеме АЭС. (Тема 1)

1.

Парогенераторы АЭС
Преподаватель - Степанов Владимир Фёдорович
(аудитория В-429)
Весенний семестр:
лекции – 36 часов
семинары – 28 часов
лаб.работы - 14 часов
курсовая работа по ПГ
экзамен

2. Литература

Парогенераторы АЭС
Место и роль ПГ в схеме АЭС
Литература
Рассохин Н.Г. Парогенераторные установки атомных
электростанций. - 3-е изд. перераб. и доп. - М.:
Энергоатомиздат, 1987. (+ 2-е издание 1980.)
Рабенко В.С, Токов А.Ю., Основы проектирования
парогенераторов АЭС с ВВЭР; учеб. пособие/ «Ивановский
государственный энергетический университет
им. В. И. Ленина», 2002
Кокорев, Борис Владимирович. Парогенераторы ядерных
энергетических установок с жидкометаллическим
охлаждением / Б. В. Кокорев, В. А. Фарафонов ; под общ. ред.
П. Л. Кириллова.—М.: Энергоатомиздат, 1990
Федоров Л.Ф., Рассохин Н.Г. Процессы генерации пара на атомных
электростанциях. - М.: Энергоатомиздат, 1985.-288 с.
Токов А.Ю. '' Иллюстрационный материал к курсу ПГ АЭС ''
Трунов Н.Б., Логвинов С.А., Драгунов Ю.Г. Гидродинамические и
теплохимические процессы в парогенераторах АЭС с ВВЭР, 2001
Лукасевич Б.И., Трунов Н.Б., Драгунов Е.Г., Давиденко С.Е. –
Парогенераторы реакторных установок ВВЭР для атомных
электростанций, - М., ИКЦ «Академкнига», 2004,

3.

Парогенераторы АЭС
Место и роль ПГ в схеме АЭС
Предмет ПГ рассматривает :
способы получения пара в ЯППУ,
принципиальные схемы ЯППУ,
основы конструкций ПГ,
процессы, происходящие в ПГ (тепловые,
гидравлические, физико-химические),
методы расчета и проектирования конструкций ПГ.

4. План лекции

Парогенераторы АЭС
Место и роль ПГ в схеме АЭС
План лекции
Состояние атомной энергетики сегодня
Принципиальные схемы производства пара на ТЭС и
АЭС
Общие характеристики и типы ПГ АЭС
Требования к ПГ АЭС

5.

Парогенераторы АЭС
Место и роль ПГ в схеме АЭС
Атомная энергетика России сегодня
Доля атомной генерации (выработка э/э на АЭС) в
общем энергобалансе России составляет 17 % при
доле установленной мощности в 11,3% (по итогам
2013 года).
В настоящее время в России на 10 действующих
АЭС эксплуатируется 34 энергоблока, из них:
18 реакторов с водой под давлением:
12 ВВЭР-1000 и 6 ВВЭР-440;
15 канальных кипящих реакторов:
11 РБМК-1000 и 4 ЭГП-6;
1 реактор на быстрых нейтронах — БН-600.
(+ БН-800 – в состоянии физического пуска)

6.

Парогенераторы АЭС
Место и роль ПГ в схеме АЭС
Атомная энергетика России сегодня
Политика по модернизации и продлению сроков
эксплуатации позволила продлить рабочий ресурс на 10-1520 лет семнадцати энергоблокам; их суммарная
установленная мощность 10 ГВт.
Предусмотрено строительство более 20 ядерных реакторов в
ближайшие 10 лет (начиная с 2013 планировалось вводить в
эксплуатацию по 2 блока в год).
Сейчас строится 5 блоков по проектам ВВЭР-1000 и ВВЭР1200 (АЭС-2006) и 1 блок на быстрых нейтронах (БН-800):
2 блока на Ленинградской АЭС-2 (АЭС-2006),
2 блока на Нововоронежской АЭС-2 (АЭС-2006),
1 блока на Ростовской АЭС (ВВЭР-1000),
1 блок на Белоярской АЭС (БН-800) – уже физ.пуск.
Законсервировано строительство 2 блоков на Балтийской
АЭС (проект АЭС–2006)
При этом наряду со строительством новых энергоблоков
будет осуществляться вывод из эксплуатации энергоблоков
первого поколения АЭС.

7.

Парогенераторы АЭС
Место и роль ПГ в схеме АЭС
Технология производства электрической энергии
на ТЭС и АЭС

8.

Парогенераторы АЭС
Место и роль ПГ в схеме АЭС
Технология производства электрической энергии
на ТЭС и АЭС
Схемы преобразования энергии на ТЭС и на АЭС очень
похожи.
Главное отличие АЭС от ТЭС состоит в использовании
ядерного горючего вместо органического топлива.

9.

Парогенераторы АЭС
Место и роль ПГ в схеме АЭС
Технология производства электрической энергии
на АЭС

10.

Парогенераторы АЭС
Место и роль ПГ в схеме АЭС
Принципиальные схемы генерации пара на АЭС
Все тепловые схемы АЭС можно подразделить на две
группы:
схемы с производством рабочего пара
непосредственно в реакторе - одноконтурные схемы,
схемы с производством пара в специальном
теплообменнике (парогенераторе) за счет тепла,
отводимого теплоносителем из ядерного реактора –
двух и трехконтурные схемы.

11.

Парогенераторы АЭС
Место и роль ПГ в схеме АЭС
Принципиальные схемы генерации пара на АЭС
3
7
2
1
1 1
4
4
6
2
1
5
3
2
6
4
7
3
5
6
5
реактор кипящий корпусного типа (ВВРК, BWR).
р=7МПа, х=0.1 – 0.4
РБМК – канальный реактор (р = 6,5 – 7 МПа, х=0.150.30)
ВГР (2 блок БАЭС) р = 9 МПа и t = 480°С

12.

Парогенераторы АЭС
Место и роль ПГ в схеме АЭС
Принципиальные схемы генерации пара на АЭС
8
7
3
2
9
1
4
6
5
не полностью двухконтурная схема (1-й блок БАЭС)

13.

Парогенераторы АЭС
Место и роль ПГ в схеме АЭС
Принципиальные схемы генерации пара на АЭС
9
8
10
8
3
3
2
1
2
11
4
1
5
4
6
5
6
двухконтурная схема:
вода под давлением: ВВЭР, PWR, CANDU,
газ: AGR, THTR, HTGR и др;
трехконтурная схема (теплоноситель – жидкий
металл) - БН

14.

Парогенераторы АЭС
Место и роль ПГ в схеме АЭС
Принципиальные схемы генерации пара на АЭС
Недостатки схем с реакторами
кипящего типа:
Возможен вынос
радиоактивности в ПТУ
Удорожание конструкции
реактора
Жесткие требования к ВХР
Достоинства схем с реакторами
кипящего типа:
Относительная простота схемы,
минимум оборудования
Недостатки схем с ВВЭР:
низкая тепловая экономичность,
высокое давление теплоносителя в 1
контуре
удорожание схемы: 2 контура,
наличие ПГ;
Достоинства схем:
низкий уровень активности рабочего
тела,
безопасность эксплуатации

15.

Парогенераторы АЭС
Место и роль ПГ в схеме АЭС
Принципиальные схемы генерации пара на АЭС
10
8
3
2
11
1
4
5
6
В 3-х контурной схеме наличие промконтура и пром. т/обменника
p1<p2<p3
Высокая тепловая экономичность - перегретый пар с
параметрами: 13,7 МПа, 505°С

16.

Парогенераторы АЭС
Место и роль ПГ в схеме АЭС
Газотурбинные и парогазовые установки (ГТУ и ПГУ)