Сверхкритических параметров

для блоков мощностью 150, 200 и 300 МВт выше 85%, однако в связи с тем, что эти блоки часто используются для регулирования нагрузки в системе, средний коэффициент Д значительно ниже. На 17,3 приведены кривые изменения средней нагрузки блоков дср (в процентах номинальной), коэффициентов готовности дгот, рабочего времени д б и установленной мощности д дня блоков мощностью 150, 200, -ЮО и 800 МВт за период с 1972 по 1986 гг. Из рисунка видно, что в последнее десятилетие значения этих величин для блоков мощностью 300 МВт (на сверхкритических параметрах) практически такие же, как и для блоков на докритические параметры (блоков мощ-

В 1979 г. средний расход условного топлива на один отпущенный киловатт-час электроэнергии по КЭС и ТЭЦ Министерства энергетики и электрификации СССР составил 0,331 кг. Для новых мощных блоков КЭС при сверхкритических параметрах пара считают 6н = 0,3ч--i-0,32 кг/(кВт-ч).

Последующие проектно-конструкторские проработки показали, что экономически более выгодно развивать теплоэнергетику на основе нового энергетического оборудования на сверхкритических параметрах пара.

На современной Рязанской ГРЭС с энергетическим оборудованием на сверхкритических параметрах пара предусматривается многоступенчатая химическая очистка воды. Производительность указанной химводоочистки для полной мощности ГРЭС равняется 500 м3/ч и состоит из следующих ступеней;

Большим достижением в развитии теплофикации является создание теплофикационного энергоблока мощностью 250/300 МВт на сверхкритических параметрах пара. Целесообразность создания теплофикационной турбины типа Т-250/300 на сверхкритические параметры пара 240 кгс/см2 и 560/565° С обусловлена следующими факторами:

9. Петухов Б. С., Поляков А. Ф., Росновский С. В. Новый подход к расчету теплообмена при сверхкритических параметрах теплоносителя. — Там же, 1976, т. 14, № 6, с. 1326—1329.

Установка для изучения теплообмена при сверхкритических параметрах. Установка рассчитана на давление до 200 бар, расход теплоносителя — до 150 кг/час, максимальная температура теплоносителя — до 830 °К. Принципиальная технологическая схема стенда представлена на 2.2. Жидкая четырехокись азота из рабочего бака / емкостью 34 л через фильтр с металло-керамическим фильтрующим элементом 2 насосом 3 подается в электрический нагреватель 5. Для сглаживания пульсаций давления и расхода. на одной отметке с рабочим баком установлена демпферная емкость 4 объемом 35 л, соединенная с- рабочим баком байпасной линией. В качестве газовой подушки используются пары четырехокиси азота, для чего верхняя часть демпфера обогревается дополнительными электронагревателями, или сжатые нейтральные газы (азот, гелий, аргон), которые из баллона 21 через осушитель-фильтр с селика-гелем 20 подаются в баки.

2.2. Принципиальная схема установки для изучения теплообмена при сверхкритических параметрах

Существенный недостаток данной методики расчета — допущение о постоянстве теплоемкости СР. Для случаев, когда величина Рг значительно отличается от единицы, данная методика, видимо, неприменима, что подтверждают расчеты теплообмена в COj при сверхкритических параметрах.

Теплообмен в условиях первой стадии реакции диссоциации и переходной области. Так как зависимость теплообмена от определяющих параметров в диапазоне температур, близких к Тт, имеет ряд отличительных особенностей, эксперименты проводились при минимальных температурах на входе в участок, превышающих Тт на 5—10 °К- Определение максимальных температур, соответствующих окончанию первой стадии реакции, при сверхкритических параметрах представляет определенные затруднения, так как вторая стадия оказывает сл.абое влияние уже при температурах 500—570 °К- Поэтому в данном параграфе рассмотрены результаты экспериментов, проводимых в диапазоне параметров, соответствующих первой стадии реакции, включая опыты с Тс, соответствующей началу второй стадии. Пределы изменения основных параметров приведены ниже.

Расчетные зависимости, удовлетворительно описывающие теплообмен в химически неравновесном потоке че-тырехокиси азота при докритических давлениях, не позволяют удовлетворительно обобщить все данные по теплообмену в неравновесном потоке при сверхкритических параметрах, несмотря на малое отклонение состава от химического равновесия. Методика [3.26] удовлетворительно согласуется с опытными данными в сверхкритической области при значении параметра /Са = =coc^Qp2/?c>105. С увеличением неравновесности потока (/С2<105) опытные данные по теплообмену превышают расчетные. Поэтому для расчета теплообмена в рассматриваемой области температур и давлений составлено [3.30, 3.44] эмпирическое уравнение на основе безразмерных параметров, полученных в результате анализа дифференциальных уравнений сохранения массы k-ro компонента и энергии с помощью метода .подобия.

Особенностью турбины является применение начальных сверхкритических параметров пара (23,5 МПа, 540°С), промежуточного перегрева пара при давлении 4 МПа до 540°С и турбинного привода питательного насоса.

перегрева, показано на 2.20. Здесь 1-2к-Зк-б — первоначальный конденсационный, а 1-2т-Зт-б — теплофикационный циклы. Контур а-б-1' представляет цикл надстройки при условии, что давление промежуточного перегрева принято равным начальному давлению исходного цикла (без промежуточного перегрева). Однако такой способ промежуточного перегрева пара на промышленных ТЭЦ не всегда приемлем из-за высокой стоимости надстраиваемого оборудования сверхкритических параметров и сложности его эксплуатации.

Интересный эксперимент, связанный с отработкой водного режима на энергоблоках сверхкритических параметров пара мощностью 300 МВт, проводился ЭНИН на Конаковской Г Суть этого эксперимента заключается в том, что при условии полного обессоливания конденсата турбины и выполнения подогревателей низкого давления из нержавеющей стали добавка кислорода в питательный тракт котла приводит к образованию на внутренних поверхностях нагрева оксидной (защитной) пленки и тем самым уменьшается вынос продуктов коррозии. Реализация этого метода позволит упростить тепловую схему блока за счет отказа от деаэрации питательной воды, облегчить условия эксплуатации оборудования, так как отпадет необходимость дозировать в питательную воду гидразин и аммиак, увеличить фильтроциклы на конденсатоочистке, что приведет к уменьшению расхода химреагентов, упростить режим пуска энергоблока.

Теплообмен в четырехокиси азота сверхкритических параметров рассматривался' в работах i[3.9, 3.30, 3.43, 3.44 и др.]. Экспериментальные исследования в ИЯЭ АН БССР проводились с использованием двух горизонтальных участков (ЭУ1—?>нД>вн= 12,1/6,85 мм, L=1435 мм и ЭУ2 — DH/?>BH—6,0/3,8 мм, ?=1437 мм) и одного вертикального (ЭУЗ—?>н/?>вн=4,01/2,05, L = 700 мм). В вертикальном участке направление движения теплоносителя подъемное. Длина участков гидродинамической и тепловой стабилизации превышала 50 Dm. Максимальная погрешность в определении местных, значений коэффициентов теплообмена не превышала 13% при надежности 0,95.

28. Стырикович М. А. и др. Поведение примесей воды в тракте блоков сверхкритических параметров.— «Теплоэнергетика», 1966, № 7, с. 45.

31. Дик Э. П. и др. Исследование зоны и величины отложений в котле сверхкритических параметров.— «Теплоэнергетика», 1964, № 1, с. 45.

Проекты реактора канального типа, в частности сверхкритических параметров, обсуждены в работе [43]. Имеются надежды регулировать радиолиз в таких установках аммиаком.

Кроме того, рассматриваются разные варианты промежуточного перегрева пара. Для БН-600 он осуществляется в пределах парогенератора до температуры свежего пара, как на обычных ТЭС. Поэтому оказалось возможным применить серийные паровые турбины перегретого пара. Однако опыт эксплуатации показал, что при такой организации промежуточного перегрева осложняются режимы останова и особенно пуска установки — могут возникнуть тепловые удары при поступлении «холодного> пара из ЦВД в промежуточный пароперегреватель. Для энергоблоков с реакторами БН возможны варианты выполнения промежуточного перегрева пара, повышающие надежность работы, но снижающие температуру перегрева пара перед ЦСД по сравнению с температурой свежего пара. Так как для серийных турбин ТЭС обе эти температуры равны, то потребуются некоторые изменения в конструкции цилиндров среднего, а возможно, и низкого давлений. Для АЭС с натриевым теплоносителем возможно также использование парогенераторов сверхкритических параметров.

Электропривод насосов технической воды. Система технического водоснабжения на АЭС играет еще большую роль, чем на ТЭС. Во-первых, на современном этапе развития атомной энергетики широкое применение имеют турбины насыщенного пара, удельный расход которого существенно выше, чем пара докрити-ческих или сверхкритических параметров. Поэтому производительность и мощность циркуляционных насосов турбин в 1,5— 2 раза выше, чем на ТЭС той же мощности. Во-вторых, от технологического оборудования атомной электростанции и из отдельных ее помещений приходится отводить большие количества теплоты, причем не только в нормальных режимах, но и после аварийной остановки станции с полной потерей напряжения в сети собственных нужд. Поэтому часть насосов технической воды должна иметь электропривод с питанием от автономных источников. Третьей особенностью системы технического водоснабжения АЭС является необходимость в промежуточном контуре технической воды, от которого охлаждается часть потребителей, связанных с реакторной установкой. Это объясняется необходимостью исключить проникновение радиоактивных примесей в охлаждающую воду, покидающую станцию и сбрасываемую в естественные водоемы.

сверхкритических параметров Пар промежуточного перегрева:

сверхкритических параметров 40—60