EA010962B1 - Power unit of nuclear power plant and method of operation thereof - Google Patents

Power unit of nuclear power plant and method of operation thereof Download PDF

Info

Publication number
EA010962B1
EA010962B1 EA200702378A EA200702378A EA010962B1 EA 010962 B1 EA010962 B1 EA 010962B1 EA 200702378 A EA200702378 A EA 200702378A EA 200702378 A EA200702378 A EA 200702378A EA 010962 B1 EA010962 B1 EA 010962B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
turbocompressor
turbine
heat exchanger
turbocharger
coolant
Prior art date
Application number
EA200702378A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
EA200702378A1 (en
Inventor
Марк Михайлович Тревгода
Евгений Григорьевич Будылов
Юрий Викторович Ошейко
Владимир Михайлович Поплавский
Евгений Львович Трыков
Марат Рахимович Аширметов
Владимир Николаевич Ершов
Борис Александрович Васильев
Сергей Федорович Шепелев
Василий Иванович Шкарин
Вячеслав Евгеньевич Беляев
Александр Семенович Косой
Original Assignee
Общество С Ограниченной Ответственностью "Ринкоэнерго"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество С Ограниченной Ответственностью "Ринкоэнерго" filed Critical Общество С Ограниченной Ответственностью "Ринкоэнерго"
Priority to EA200702378A priority Critical patent/EA200702378A1/en
Publication of EA010962B1 publication Critical patent/EA010962B1/en
Publication of EA200702378A1 publication Critical patent/EA200702378A1/en

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

A power unit of a nuclear power plant a method for operating thereof is proposed. The claimed power unit is characterized in that a gas-turbine power converter is used with a closed loop and a complex thermodynamic cycle , comprising, at least, two series-connected turbo-blower stations providing relatively high efficiency (36%). A fast neutron spectrum is ensured permitting to provide greater energy release in unit of a core zone volume, and, consequently, with lesser core zone volume greater power unit capacity can be achieved. A sodium coolant is used in the primary coolant circuit, which, thanks to the complex its thermal-physic properties provides the highest heat take-ff among the most distributed coolants in use in reactors with the fast neutron spectrum, moreover, the sodium coolant is less aggressive to materials of the primary coolant circuit compared to said liquid-metal coolants permitting to use more thermal-resistant materials in fuel element claddings and at the base thereof to achieve higher sodium temperature (500°C) at the reactor outlet. The higher coolant temperatures at the reactor outlet provides higher efficiency of the gas-turbine power converter.

Description

Изобретение относится к области энергетического машиностроения и может быть использовано, например, в составе атомных электростанций.The invention relates to the field of power engineering and can be used, for example, as part of nuclear power plants.

Уровень техникиState of the art

Известна автономная энергетическая система с газотурбинной установкой замкнутого цикла и жидкостным ядерным реактором [Кириллов Н. Г. Автономная энергетическая система с газотурбинной установкой замкнутого цикла с жидкостным ядерным реактором заявка на изобретение РФ № 96109672, приоритет от 12.05.96 г. БИ № 23 от 20.08.1998 г.].Known autonomous energy system with a gas turbine installation of a closed cycle and a liquid nuclear reactor [Kirillov N. G. Autonomous energy system with a gas turbine installation of a closed cycle with a liquid nuclear reactor application for invention of the Russian Federation No. 96109672, priority from 05/12/96, BI No. 23 from 20.08 .1998].

Известное устройство включает в себя газотурбинную установку замкнутого цикла (контура), состоящую из расположенных на одном валу турбины и компрессора, охладителя, регенератора, снабжена емкостью, расположенной между регенератором и турбиной и частично заполненной расплавом солей металлов, с трубопроводами для замены расплава, сверху закрытой герметичным колпаком, так что между емкостью и колпаком образуется газораспределительная емкость. Емкость имеет каналы для движения рабочего тела, соединяющие газораспределительную полость с коллекторами, расположенными в нижней части емкости и имеющими форсунки, а также в верхней части емкости имеется центральный канал с каплеуловителем, проходящий через газораспределительную полость для отвода нагретого рабочего тела.The known device includes a gas turbine installation of a closed cycle (circuit), consisting of a turbine and a compressor, a cooler, a regenerator located on one shaft, equipped with a tank located between the regenerator and the turbine and partially filled with molten metal salts, with pipelines for replacing the melt, closed from above a sealed cap so that a gas distribution container is formed between the container and the cap. The tank has channels for the movement of the working fluid, connecting the gas distribution cavity to the collectors located in the lower part of the tank and having nozzles, and also in the upper part of the tank there is a central channel with a droplet eliminator passing through the gas distribution cavity to divert the heated working fluid.

Недостатком известного устройства является активация оборудования газотурбинной установки, что является следствием непосредственного контакта теплоносителя с расплавом солей радиоактивных металлов. Кроме этого, в качестве недостатка следует отметить тот факт, что подобные устройства (солевые реакторы) не нашли широкого применения в энергетике по причине их малой мощности.A disadvantage of the known device is the activation of gas turbine equipment, which is a consequence of direct contact of the coolant with the molten salts of radioactive metals. In addition, it should be noted as a drawback that such devices (salt reactors) have not been widely used in the energy sector because of their low power.

Наиболее близким аналогом по технической сущности к заявляемому энергоблоку является энергоблок, представленный в следующей работе: Михайлов А.И., Борисов В.В., Калинин Э.К. Газотурбинные установки замкнутого цикла. М.: Академия наук СССР, 1962, с. 12, 13.The closest analogue in technical essence to the claimed power unit is the power unit presented in the following work: Mikhailov A.I., Borisov V.V., Kalinin E.K. Closed cycle gas turbine units. M.: Academy of Sciences of the USSR, 1962, p. 12, 13.

В предлагаемом в упомянутой работе энергоблоке в качестве источника тепла может быть использован, в том числе, и ядерный реактор, причем упоминается газовый тип реактора. Следует отметить, однако, что специальным образом вид источника тепла в данной работе не оговаривается. Предлагаемый энергоблок включает два замкнутых контура и систему рассеивания остаточного тепла.In the power unit proposed in the aforementioned work, a nuclear reactor can be used as a heat source, including the gas type of the reactor. It should be noted, however, that the type of heat source is not specified in a special way in this work. The proposed power unit includes two closed loops and a residual heat dissipation system.

Второй контур энергоблока представляет собой газотурбинный энергопреобразователь в виде газотурбинной установки замкнутого контура, сложного цикла, в котором с целью увеличения эффективного КПД используется регенерация тепла и промежуточное охлаждение газа в процессе сжатия, включающий турбокомпрессорную установку, силовую турбину и теплообменник-регенератор.The second circuit of the power unit is a gas-turbine power converter in the form of a closed-circuit gas turbine installation, a complex cycle in which, in order to increase effective efficiency, heat recovery and intermediate gas cooling during compression are used, including a turbocompressor installation, a power turbine and a heat exchanger-regenerator.

Турбокомпрессорная установка (ТКУ) состоит из собственно турбокомпрессора, включающего турбину и два компрессора низкого и высокого давления, установленные на одном валу, теплообменника-подогревателя турбины и теплообменников-охладителей компрессоров низкого и высокого давления.A turbocompressor installation (TCU) consists of a turbocompressor itself, including a turbine and two low and high pressure compressors mounted on one shaft, a turbine heat exchanger-heater and heat exchangers-coolers for low and high pressure compressors.

Второй контур образуют последовательно соединенные проточная часть второго контура теплообменника-подогревателя турбины турбокомпрессора, турбина турбокомпрессора, силовая турбина, проточная часть низкого давления теплообменника-регенератора, проточная часть второго контура теплообменника-охладителя компрессора низкого давления, компрессор низкого давления, проточная часть второго контура теплообменника-охладителя компрессора высокого давления, компрессор высокого давления и низкотемпературная проточная часть теплообменника-регенератора.The second circuit is formed by the series-connected flow part of the second circuit of the turbocharger turbine heat exchanger-heater, turbine of the turbocharger, power turbine, low-pressure flow part of the heat exchanger-regenerator, flow part of the second circuit of the heat exchanger-cooler of the low pressure compressor, low-pressure compressor, flow part of the second circuit of the heat exchanger- high-pressure compressor cooler, high-pressure compressor and low-temperature flow part of the heat exchanger regenerator.

Теплообменники-охладители компрессоров низкого и высокого давления другой проточной частью соединены с системой рассеивания остаточного тепла. Теплообменник-подогреватель турбины турбокомпрессора одновременно является элементом первого и второго контуров.The heat exchangers and coolers of low and high pressure compressors are connected to the residual heat dissipation system by another flow part. The turbocharger turbine heat exchanger-heater is simultaneously an element of the first and second circuits.

Недостатком данного энергоблока является относительно низкий КПД цикла в случае применения в качестве источника тепла ядерного реактора, в котором уровень температур в теплообменникеподогревателе турбины турбокомпрессора определяется свойствами применяемых реакторных материалов и значительно ниже температур отходящих газов, например, за камерами сгорания при сжигании органического топлива. При этом наименьшие температуры присущи реакторам типа ВВЭР с водным теплоносителем первого контура.The disadvantage of this power unit is the relatively low efficiency of the cycle if a nuclear reactor is used as the heat source, in which the temperature level in the heat exchanger of the turbine compressor turbine heater is determined by the properties of the reactor materials used and is significantly lower than the temperature of the exhaust gases, for example, behind combustion chambers when burning organic fuel. At the same time, the lowest temperatures are inherent in VVER-type reactors with an aqueous primary coolant.

Для исключения указанного недостатка в энергоблоке атомной электростанции, включающем два замкнутых контура, систему рассеивания остаточного тепла, причем в состав первого контура входят, по меньшей мере, ядерный реактор и проточная часть первого контура теплообменника-подогревателя турбины турбокомпрессора турбокомпрессорной установки, причем турбокомпрессорная установка состоит из собственно турбокомпрессора, включающего турбину и два компрессора низкого и высокого давления, установленные на одном валу, теплообменника-подогревателя турбины турбокомпрессора и теплообменников-охладителей компрессоров низкого и высокого давления, второй контур состоит из газотурбинного энергопреобразователя, включающего турбокомпрессорную установку, силовую турбину и теплообменник-регенератор, при этом второй контур образуют соединенные последовательно проточная часть второго контура теплообменника-подогревателя турбины турбокомпрессора турбокомпрессорной установки, турбина турбокомпрессора турбокомпрессорной установки, силовая турбина, проточная часть низкого давления теплообменника-регенератора, проточная часть второго контура теплообменникаTo eliminate this drawback in a nuclear power plant unit, which includes two closed circuits, a residual heat dissipation system, the first circuit comprising at least a nuclear reactor and a flow part of the first circuit of a turbine compressor turbine compressor heat exchanger-heater, a turbocompressor installation consisting of the turbocompressor itself, which includes a turbine and two low and high pressure compressors mounted on one shaft, a heat exchanger-heating the turbine of the turbine of the turbocompressor and heat exchangers-coolers of low and high pressure compressors, the second circuit consists of a gas turbine energy converter, including a turbocompressor unit, a power turbine and a heat exchanger-regenerator, while the second circuit is formed by the flow-through part of the second circuit of the heat exchanger-heater of the turbine of the turbocompressor turbine, turbocharger turbine, turbocharger, power turbine, low pressure flow heat exchanger-regenerator, flow part of the second circuit of the heat exchanger

- 1 010962 охладителя компрессора низкого давления, турбокомпрессорной установки, компрессор низкого давления турбокомпрессорной установки, проточная часть второго контура теплообменника-охладителя компрессора высокого давления турбокомпрессорной установки, компрессор высокого давления турбокомпрессорной установки и проточная часть высокого давления теплообменника-регенератора, а теплообменники-охладители компрессоров низкого и высокого давления другой проточной частью соединены с системой рассеивания остаточного тепла, теплообменник-подогреватель турбины турбокомпрессора одновременно является элементом первого и второго контуров, предлагается в газотурбинном энергопреобразователе установить последовательно по меньшей мере две турбокомпрессорных установки;- 1 010962 cooler for low pressure compressor, turbocompressor unit, low pressure compressor of turbocompressor unit, flow path of the second circuit of the heat exchanger-cooler of the high pressure compressor of the turbocompressor unit, high pressure compressor of the turbocompressor unit and high pressure part of the heat exchanger-regenerator, and heat exchangers-coolers for low-pressure compressors and high pressure other flow part connected to a system for dissipating residual heat, heat exchange The ennik-heater of the turbocompressor turbine is simultaneously an element of the first and second circuits; it is proposed to install at least two turbocompressor units in series in the gas-turbine energy converter;

в ядерном реакторе обеспечить быстрый спектр нейтронов;provide a fast neutron spectrum in a nuclear reactor;

в первом контуре использовать в качестве теплоносителя расплав натрия;in the primary circuit use sodium melt as a heat carrier;

на вал силовой турбины установить электрогенератор, а саму силовую турбину дополнительно снабдить теплообменником-подогревателем силовой турбины, установленным по второму контуру между теплообменником-регенератором и силовой турбиной;install an electric generator on the shaft of the power turbine, and additionally provide the power turbine itself with a heat exchanger-heater of the power turbine installed along the second circuit between the heat exchanger-regenerator and the power turbine;

в первом контуре установить по меньшей мере один циркуляционный насос;install at least one circulation pump in the primary circuit;

входы проточных частей первого контура теплообменников-подогревателей силовой турбины и турбин турбокомпрессоров обеих турбокомпрессорных установок соединить параллельно с выходной частью реактора, а их выходы соединить параллельно с входом циркуляционного насоса первого контура.connect the inputs of the flow parts of the first circuit of the heat exchangers-heaters of the power turbine and turbines of the turbocompressors of both turbocompressor units to the outlet part of the reactor, and their outputs parallel to the input of the circulation pump of the first circuit a .

В частных случаях исполнения устройства предлагается в энергоблоке установить параллельно по меньшей мере два газотурбинных энергопреобразователя; в энергоблоке установить параллельно четыре циркуляционных насоса первого контура.In particular cases of device design, it is proposed to install at least two gas turbine power converters in parallel in the power unit; In the power unit, install four primary circulation pumps in parallel.

Известен способ эксплуатации автономной энергетической системы с газотурбинной установкой замкнутого цикла и жидкостным ядерным реактором [Кириллов Н.Г. Автономная энергетическая система с газотурбинной установкой замкнутого цикла с жидкостным ядерным реактором заявка на изобретение РФ № 96109672, приоритет от 12.05.96 г. БИ № 23 от 20.08.1998 г.].A known method of operating an autonomous energy system with a gas turbine installation of a closed cycle and a liquid nuclear reactor [Kirillov N.G. Autonomous energy system with a gas turbine installation of a closed cycle with a liquid nuclear reactor application for the invention of the Russian Federation No. 96109672, priority from 05/12/96, BI No. 23 from 08/20/1998].

В данном способе теплоноситель в виде расплава солей радиоактивных материалов прокачивают через жидкостной ядерный реактор и герметичную полость, частично заполненную указанным расплавом, снабженную средствами для нагрева и отвода нагретого рабочего тела (теплоносителя газотурбинной установки) к турбине газотурбинной установки, в которой энергия нагретого газа превращается в работу, расходуемую на привод компрессора. Далее газ направляют в одну из двух проточных частей регенератора, где его охлаждают и направляют в охладитель, где его дополнительно охлаждают до температуры, близкой к температуре окружающей среды, и направляют в компрессор, где его сжимают до давления, необходимого для преодоления гидравлического сопротивления второго контура и обеспечения необходимых параметров циркуляции его во втором контуре, из компрессора газ направляют во вторую проточную часть регенератора, где его подогревают газом, исходящим из турбины.In this method, the heat carrier in the form of a melt of salts of radioactive materials is pumped through a liquid nuclear reactor and a sealed cavity partially filled with the specified melt, equipped with means for heating and discharging the heated working fluid (heat carrier of the gas turbine unit) to the turbine of the gas turbine unit, in which the energy of the heated gas is converted into work spent on compressor drive. Next, the gas is sent to one of the two flow parts of the regenerator, where it is cooled and sent to a cooler, where it is further cooled to a temperature close to the ambient temperature, and sent to the compressor, where it is compressed to the pressure necessary to overcome the hydraulic resistance of the second circuit and providing the necessary parameters for circulating it in the second circuit, gas is sent from the compressor to the second flow part of the regenerator, where it is heated with gas coming from the turbine.

Недостатком известного способа является активация оборудования газотурбинной установки, что является следствием непосредственного контакта теплоносителя второго контура с расплавом солей радиоактивных металлов в упомянутой емкости.The disadvantage of this method is the activation of the equipment of a gas turbine unit, which is a consequence of direct contact of the coolant of the second circuit with a molten salt of radioactive metals in the said tank.

Наиболее близким аналогом по технической сущности к заявляемому способу эксплуатации энергоблока является способ, изложенный в следующей работе: Михайлов А.И., Борисов В.В., Калинин Э.К. Газотурбинные установки замкнутого цикла. М.: Академия наук СССР, 1962, с. 12, 13.The closest analogue in technical essence to the claimed method of operating a power unit is the method described in the following work: Mikhailov A.I., Borisov V.V., Kalinin E.K. Closed cycle gas turbine units. M.: Academy of Sciences of the USSR, 1962, p. 12, 13.

В указанном способе теплоноситель первого контура прокачивают через ядерный реактор и проточную часть первого контура теплообменника-подогревателя турбины турбокомпрессора турбокомпрессорной установки, подогревая его в ядерном реакторе. В теплообменнике-подогревателе турбины турбокомпрессора турбокомпрессорной установки передают тепло от вышедшего из ядерного реактора теплоносителя первого контура теплоносителю второго контура. Подогретый в теплообменникеподогревателе турбины турбокомпрессора турбокомпрессорной установки теплоноситель второго контура последовательно прокачивают по замкнутому контуру через турбину турбокомпрессора турбокомпрессорной установки, силовую турбину, проточную часть низкого давления теплообменникарегенератора, теплообменник-охладитель компрессора низкого давления турбокомпрессорной установки, компрессор низкого давления турбокомпрессорной установки, теплообменник-охладитель компрессора высокого давления турбокомпрессорной установки, компрессор высокого давления турбокомпрессорной установки и проточную часть высокого давления теплообменника-регенератора.In the indicated method, the primary coolant is pumped through the nuclear reactor and the flow path of the first loop of the turbine compressor turbine compressor heat exchanger-heater, heating it in a nuclear reactor. In the heat exchanger-heater of the turbine of the turbocompressor of the turbocompressor installation, heat is transferred from the primary coolant that has left the nuclear reactor to the secondary coolant. The second-circuit coolant heated in a turbine heater of a turbocharger of a turbocharger of a turbocompressor installation is pumped sequentially through a closed loop through a turbine of a turbocharger of a turbocharger installation, a power turbine, a low-pressure flow passage of a heat exchanger of a regenerator, a heat exchanger-cooler of a low-pressure compressor of a turbocompressor installation, a high-pressure compressor-compressor of a turbine compressor turbocharger pressure Fitting molecular weight, high pressure compressor turbocompressor installation part and the flow of high pressure heat exchanger-regenerator.

В компрессорах низкого и высокого давления повышают давление теплоносителя второго контура до значений, необходимых для обеспечения циркуляции теплоносителя во втором контуре с расходом, необходимым для преобразования тепловой энергии теплоносителя первого контура в механическую энергию силовой турбины и турбины турбокомпрессора турбокомпрессорной установки.In low and high pressure compressors, the pressure of the coolant of the second circuit is increased to the values necessary to ensure circulation of the coolant in the second circuit with the flow rate necessary to convert the thermal energy of the coolant of the first circuit into the mechanical energy of the power turbine and turbine of the turbocharger of the turbocharger unit.

В теплообменниках-охладителях компрессоров низкого и высокого давления понижают температуру теплоносителя второго контура до температуры, близкой к температуре окружающей среды, обеспечивая сброс остаточного тепла в окружающую среду.In the heat exchangers-coolers of low and high pressure compressors, the temperature of the secondary coolant is lowered to a temperature close to the ambient temperature, ensuring the discharge of residual heat into the environment.

В теплообменнике-подогревателе турбины турбокомпрессора повышают температуру теплоноситеIn a heat exchanger-heater of a turbocharger turbine increase the temperature of the coolant

- 2 010962 ля второго контура. В проточной части высокого давления теплообменника-регенератора повышают температуру теплоносителя второго контура, поступающего из компрессора высокого давления, а в проточной части низкого давления понижают температуру теплоносителя второго контура, поступающего из силовой турбины, обеспечивая при этом регенерацию тепла.- 2 010962 for the secondary circuit. In the flow part of the high pressure of the heat exchanger-regenerator, the temperature of the second coolant coming from the high pressure compressor is increased, and in the flow part of the low pressure the temperature of the coolant coming from the power turbine is reduced, while ensuring heat recovery.

В турбине турбокомпрессора турбокомпрессорной установки и силовой турбине понижают давление и температуру теплоносителя второго контура и превращают его тепловую энергию в механическую энергию турбин, расходуемую на привод компрессоров низкого и высокого давления и другой полезной работы. В теплообменнике-охладителе компрессора низкого давления турбокомпрессорной установки передают тепло от теплоносителя второго контура, поступающего из проточной части низкого давления теплообменника-регенератора, к теплоносителю системы рассеивания остаточного тепла, в теплообменнике-охладителе компрессора высокого давления турбокомпрессорной установки передают тепло от теплоносителя второго контура, поступающего из компрессора низкого давления турбокомпрессорной установки, к теплоносителю системы рассеивания остаточного тепла. В теплообменнике-подогревателе турбины турбокомпрессора турбокомпрессорной установки передают тепло от теплоносителя первого контура, поступающего из ядерного реактора, к теплоносителю второго контура, поступающего из проточной части высокого давления теплообменника-регенератора.In the turbine of a turbocompressor of a turbocompressor unit and a power turbine, the pressure and temperature of the coolant of the second circuit are lowered and their thermal energy is converted into mechanical energy of the turbines spent on the drive of low and high pressure compressors and other useful work. In the heat exchanger-cooler of the low-pressure compressor of the turbocompressor installation, heat is transferred from the secondary coolant flowing from the low-pressure flow path of the heat exchanger-regenerator to the coolant of the residual heat dissipation system, in the heat exchanger-cooler of the high-pressure compressor of the turbocompressor installation, heat is transferred from the second-flow coolant from the low-pressure compressor of the turbocompressor unit to the coolant of the residual la. In the heat exchanger-heater of the turbine of the turbocompressor of the turbocompressor installation, heat is transferred from the primary coolant coming from the nuclear reactor to the second coolant coming from the high-pressure part of the heat exchanger-regenerator.

Недостатком данного способа энергопреобразования является относительно низкий КПД цикла в случае применения в качестве источника тепла ядерного реактора, в котором уровень температур в теплообменнике-подогревателе турбины турбокомпрессора определяется свойствами применяемых реакторных материалов и значительно ниже температур отходящих газов, например, за камерами сгорания при сжигании органического топлива. При этом наименьшие температуры присущи реакторам типа ВВЭР с водным теплоносителем первого контура.The disadvantage of this method of energy conversion is the relatively low efficiency of the cycle when using a nuclear reactor as the heat source, in which the temperature level in the heat exchanger-heater of the turbine of the turbocompressor is determined by the properties of the reactor materials used and is much lower than the temperature of the exhaust gases, for example, behind combustion chambers when burning organic fuel . At the same time, the lowest temperatures are inherent in VVER-type reactors with an aqueous primary coolant.

Для исключения отмеченных недостатков в способе энергопреобразования и производства электроэнергии предлагается теплоноситель первого контура прокачивать циркуляционным насосом через ядерный реактор и теплообменники-подогреватели силовой турбины и турбин турбокомпрессоров обеих турбокомпрессорных установок;To eliminate the noted drawbacks in the method of energy conversion and production of electricity, it is proposed that the primary coolant be pumped through a nuclear reactor and heat exchangers-heaters of the power turbine and turbine of the turbocompressors of both turbocompressor units;

теплоноситель первого контура подогревать в ядерном реакторе;heat the primary coolant in a nuclear reactor;

в теплообменниках-подогревателях силовой турбины и турбин турбокомпрессоров обеих турбокомпрессорных установок передавать тепло от вышедшего из ядерного реактора теплоносителя первого контура теплоносителю второго контура;in heat exchangers-heaters of the power turbine and turbines of the turbocompressors of both turbocompressor units, transfer heat from the primary circuit coolant leaving the nuclear reactor to the secondary circuit coolant;

подогретый в теплообменнике-подогревателе силовой турбины теплоноситель второго контура последовательно прокачивать по замкнутому контуру через силовую турбину, теплообменникподогреватель турбины турбокомпрессора первой турбокомпрессорной установки, турбину турбокомпрессора первой турбокомпрессорной установки, теплообменник-подогреватель турбины турбокомпрессора второй турбокомпрессорной установки, турбину турбокомпрессора второй турбокомпрессорной установки, проточную часть низкого давления теплообменника-регенератора, проточную часть второго контура теплообменника-охладителя компрессора низкого давления турбокомпрессора второй турбокомпрессорной установки, компрессор низкого давления турбокомпрессора второй турбокомпрессорной установки, проточную часть второго контура теплообменника-охладителя компрессора высокого давления турбокомпрессора второй турбокомпрессорной установки, компрессор высокого давления турбокомпрессора второй турбокомпрессорной установки, проточную часть второго контура теплообменникаохладителя компрессора низкого давления турбокомпрессора первой турбокомпрессорной установки, компрессор низкого давления турбокомпрессора первой турбокомпрессорной установки, проточную часть второго контура теплообменника-охладителя компрессора высокого давления турбокомпрессора первой турбокомпрессорной установки, компрессор высокого давления турбокомпрессора первой турбокомпрессорной установки и проточную часть высокого давления теплообменника-регенератора;the secondary circuit coolant heated in the heat turbine heat exchanger-heater of the second circuit is sequentially pumped through the closed circuit through the power turbine, the turbine heat exchanger of the turbocharger turbine of the first turbocompressor installation, the turbocompressor turbine of the first turbocompressor installation, the turbine compressor of the turbine compressor of the second turbocompressor installation, the second turbocompressor installation, pressure of the heat exchanger-regenerator, flow part of the second circuit of the heat exchanger-cooler of the low-pressure compressor of the turbocompressor of the second turbocompressor unit, flow part of the second circuit of the heat exchanger-cooler of the high-pressure compressor of the second turbocompressor unit, high pressure compressor of the turbocompressor of the second turbocompressor installation, flow part of the second circuit compressor cooler low heat exchanger The pressure of the first turbocharger turbo-compressor installations, the compressor low pressure turbocharger first turbo-compressor installations, the flow of the second high-pressure circuit of the heat exchanger-cooler compressor of the first turbocharger turbo-compressor installations, a high pressure compressor of the first turbocharger turbocompressor installation part and the flow of high-pressure regenerator heat exchanger;

в компрессорах низкого и высокого давления обеих турбокомпрессорных установок повышать давление теплоносителя второго контура до значений, обеспечивающих циркуляцию теплоносителя второго контура с расходом, необходимым для преобразования заданной тепловой мощности реактора в механическую энергию силовой турбины;in the low and high pressure compressors of both turbocompressor units, increase the pressure of the coolant of the second circuit to values that circulate the coolant of the second circuit with the flow rate necessary to convert the specified thermal power of the reactor into mechanical energy of the power turbine;

в теплообменниках-охладителях компрессоров низкого и высокого давления обеих турбокомпрессорных установок понижать температуру теплоносителя второго контура до значений, близких к температуре окружающей среды или температуре теплоносителя системы рассеивания остаточного тепла;in heat exchangers-coolers of low and high pressure compressors of both turbocompressor units, lower the temperature of the secondary coolant to values close to the ambient temperature or the coolant temperature of the residual heat dissipation system;

в теплообменниках-подогревателях силовой турбины и турбин турбокомпрессоров обеих турбокомпрессорных установок повышать температуру теплоносителя второго контура до значений, близких к температуре теплоносителя первого контура на выходе из реактора;in heat exchangers-heaters of the power turbine and turbines of turbocompressors of both turbocompressor units, increase the temperature of the secondary coolant to values close to the temperature of the primary coolant at the outlet of the reactor;

в проточной части высокого давления теплообменника-регенератора повышать температуру теплоносителя второго контура, поступающего из компрессора высокого давления турбокомпрессора первой турбокомпрессорной установки, а в проточной части низкого давления понижать температуру теплоносителя второго контура, поступающего из турбины турбокомпрессора второй турбокомпрессорной установки, тем самым, обеспечивая регенерацию тепла;in the flow part of the high pressure of the heat exchanger-regenerator to increase the temperature of the coolant of the second circuit coming from the high-pressure compressor of the turbocompressor of the first turbocompressor installation, and in the flow part of the low pressure to lower the temperature of the coolant of the second circuit coming from the turbine of the turbocompressor of the second turbocompressor, thereby ensuring heat recovery ;

- 3 010962 в силовой турбине и турбинах турбокомпрессоров обеих турбокомпрессорных установок понижать давление и температуру теплоносителя второго контура и превращать его энергию в механическую работу, расходуемую на привод электрогенератора и компрессоров высокого и низкого давления обеих турбокомпрессорных установок, обеспечивающих циркуляцию теплоносителя второго контура с необходимым расходом;- 3 010962 in the power turbine and turbines of the turbocompressors of both turbocompressor units, lower the pressure and temperature of the secondary coolant and turn its energy into mechanical work, spent on the drive of the electric generator and high and low pressure compressors of both turbocompressor units, providing circulation of the secondary coolant with the required flow rate;

силовой турбиной приводить во вращение ротор электрогенератора и вырабатывать электроэнергию;drive a rotor of an electric generator into rotation by a power turbine and generate electricity;

в теплообменниках-охладителях компрессоров низкого и высокого давления обеих турбокомпрессорных установок передавать тепло от теплоносителя второго контура к теплоносителю системы рассеивания остаточного тепла;in heat exchangers-coolers of low and high pressure compressors of both turbocompressor units, transfer heat from the secondary coolant to the coolant of the residual heat dissipation system;

в теплообменниках-подогревателях силовой турбины и турбин турбокомпрессоров обеих турбокомпрессорных установок передавать тепло от теплоносителя первого контура к теплоносителю второго контура.in heat exchangers-heaters of the power turbine and turbines of the turbocompressors of both turbocompressor units, transfer heat from the primary coolant to the secondary coolant.

Технический эффект предложенного технического решения состоит в том, что сочетание таких признаков, как применение в газотурбинном энергопреобразователе последовательно установленных по меньшей мере двух турбокомпрессорных установок;The technical effect of the proposed technical solution is that a combination of such features as the use of at least two turbocompressor units in series in a gas turbine power converter;

обеспечение в ядерном реакторе быстрого спектра нейтронов;providing a fast neutron spectrum in a nuclear reactor;

использование в первом контуре натриевого теплоносителя;use in the first circuit of sodium coolant;

обеспечивает достижение наибольшей мощности энергоблока в габаритах, ограниченных при транспортировании его составных частей по железной дороге.ensures the achievement of the greatest power of the power unit in dimensions limited during transportation of its components by rail.

Так обеспечение быстрого спектра нейтронов в реакторе позволяет получить большее энерговыделение в единице объема активной зоны, и, следовательно, при меньшем объеме активной зоны можно достичь больших мощностей энергоблока.Thus, providing a fast neutron spectrum in the reactor allows one to obtain greater energy release per unit volume of the active zone, and, therefore, with a smaller volume of the active zone, large power units can be achieved.

Использование в первом контуре натриевого теплоносителя, благодаря комплексу его теплофизических свойств, обеспечивает наилучший теплосъем среди наиболее распространенных теплоносителей (натрий, эвтектический сплав висмута и свинца, свинец), применяемых в реакторах с быстрым спектром нейтронов.The use of sodium coolant in the primary circuit, due to the complex of its thermophysical properties, provides the best heat removal among the most common coolants (sodium, eutectic alloy of bismuth and lead, lead) used in reactors with a fast neutron spectrum.

Кроме этого, натриевый теплоноситель в меньшей степени агрессивен к материалам первого контура по сравнению с упомянутыми жидкометаллическими теплоносителями и позволяет применить более термостойкие материалы оболочек твэлов и на этой основе получить более высокий уровень температур натрия (560°С) на выходе из реактора.In addition, the sodium coolant is less aggressive to the materials of the primary circuit in comparison with the mentioned liquid metal coolants and allows the use of more heat-resistant materials of the claddings of fuel elements and on this basis to obtain a higher level of sodium temperature (560 ° C) at the outlet of the reactor.

Более высокие температуры теплоносителя на выходе из реактора обеспечивают более высокий КПД газотурбинного энергопреобразователя.Higher coolant temperatures at the outlet of the reactor provide a higher efficiency of the gas-turbine energy converter.

Относительно низкий удельный вес натрия по сравнению с упомянутыми жидкометаллическими теплоносителями позволяет относительно большие скорости циркуляции теплоносителя (5 м/с), не выходя за рамки допустимых условий по эрозионной стойкости материалов первого контура.Relatively low specific gravity of sodium in comparison with the mentioned liquid metal coolants allows relatively high speeds of circulation of the coolant (5 m / s), without going beyond the permissible conditions for erosion resistance of primary materials.

Газотурбинный энергопреобразователь с замкнутым контуром и сложным термодинамическим циклом, включающий по меньшей мере две последовательно соединенные турбокомпрессорные установки, обеспечивает относительно высокий КПД (36%). Диаметральные размеры рабочих колес турбин и компрессоров по оценкам не превышают 2 м и потому обе турбокомпрессорные установки и турбогенераторная установка (ТГУ) помещаются в одном блок-вагоне. При этом газотурбинный энергопреобразователь обеспечивает преобразование тепловой мощности реактора 730 МВт в электрическую в диапазоне 250-300 МВт, которая в несколько раз превышает мощность паротурбинного энергопреобразователя одинаковых габаритных размеров.A closed-circuit gas turbine power converter with a complex thermodynamic cycle, including at least two series-connected turbocompressor units, provides a relatively high efficiency (36%). The diameters of the impellers of turbines and compressors are estimated to not exceed 2 m, and therefore both turbocompressor units and a turbogenerator unit (TSU) are placed in one block car. At the same time, the gas-turbine energy converter converts the thermal power of the 730 MW reactor into electric power in the range of 250-300 MW, which is several times higher than the power of the steam-turbine energy converter of the same overall dimensions.

Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings

На фиг. 1 представлена укрупненная схема предлагаемого варианта исполнения энергоблока атомной электростанции.In FIG. 1 shows an enlarged diagram of a proposed embodiment of a power unit of a nuclear power plant.

На фиг. 2 представлена принципиальная схема одного из вариантов осуществления газотурбинного энергопреобразователя.In FIG. 2 is a schematic diagram of one embodiment of a gas turbine energy converter.

На фиг. 3 представлена зависимость эквивалентной себестоимости и эквивалентных отпускных тарифов (справедливого и нулевой доходности) от полной удельной стоимости установленной электрической мощности одномодульных АС с электрической мощностью от 20 до 300МВт.In FIG. Figure 3 shows the dependence of the equivalent cost and equivalent selling rates (fair and zero profitability) on the total unit cost of the installed electric power of single-module nuclear power plants with electric power from 20 to 300 MW.

Осуществление изобретенияThe implementation of the invention

Сущность устройства поясняется фиг. 1 и 2. На фиг. 1 представлена укрупненная схема предлагаемого варианта исполнения энергоблока атомной электростанции, включающего реактор на быстрых нейтронах с натриевым теплоносителем, четырьмя параллельно установленными циркуляционными насосами первого контура, два параллельно установленных газотурбинных энергопреобразователя, что повышает эксплуатационную надежность электростанции, и систему рассеивания остаточного тепла в виде, например, градирни с присущим ей оборудованием.The essence of the device is illustrated in FIG. 1 and 2. In FIG. 1 shows an enlarged diagram of a proposed embodiment of a nuclear power plant unit, including a fast neutron reactor with a sodium coolant, four parallel-mounted primary circulation pumps, two parallel-mounted gas turbine power converters, which increases the operational reliability of the power plant, and a residual heat dissipation system in the form, for example, cooling towers with inherent equipment.

На фиг. 2 представлена принципиальная схема газотурбинного энергопреобразователя, включающего турбогенераторную установку, две последовательно установленные турбокомпрессорные установIn FIG. 2 is a schematic diagram of a gas turbine power converter including a turbogenerator unit, two series-mounted turbocompressor units

- 4 010962 ки и теплообменник-регенератор.- 4 010962 ki and heat exchanger-regenerator.

На фигурах приняты следующие обозначения: 1 - ядерный реактор; 2 - циркуляционный насос теплоносителя первого контура; 3 - газотурбинный энергопреобразователь; 4 - система рассеивания остаточного тепла в окружающую среду; 5 - силовая турбина; 6 - электрогенератор; 7 - теплообменникподогреватель силовой турбины; 8 - турбина турбокомпрессора; 9 и 10 - компрессоры низкого и высокого давления соответственно; 11 - теплообменник-подогреватель турбины турбокомпрессора; 12 и 13 теплообменники-охладители компрессоров низкого и высокого давления соответственно; 14 - теплообменник-регенератор.The following notation is used in the figures: 1 — nuclear reactor; 2 - circulation pump of the primary coolant; 3 - gas turbine power converter; 4 - a system for dissipating residual heat into the environment; 5 - power turbine; 6 - electric generator; 7 - heat exchanger heater of a power turbine; 8 - turbine of a turbocompressor; 9 and 10 - low and high pressure compressors, respectively; 11 - turbine compressor turbine heat exchanger-heater; 12 and 13, heat exchangers, coolers for low and high pressure compressors, respectively; 14 - heat exchanger-regenerator.

Энергоблок атомной электростанции состоит из двух замкнутых контуров. В нем предусмотрена система рассеивания остаточного тепла 4. В состав первого контура входят, по меньшей мере, ядерный реактор 1 и проточная часть первого контура теплообменников-подогревателей 7 силовой турбины 5 и теплообменников-подогревателей 11 турбин 8 турбокомпрессоров обеих турбокомпрессорных установок (см. фиг. 1 и 2).The power unit of a nuclear power plant consists of two closed loops. It provides a system for dissipating residual heat 4. The first circuit includes at least a nuclear reactor 1 and a flow path of the first circuit of heat exchangers-heaters 7 of the power turbine 5 and heat exchangers-heaters 11 of the turbines 8 of the turbochargers of both turbocharger units (see Fig. 1 and 2).

Второй замкнутый контур состоит по меньшей мере из одного газотурбинного энергопреобразователя 3, включающего последовательно установленные турбогенераторную установку, по меньшей мере две турбокомпрессорные установки и теплообменник-регенератор 14 (см. фиг. 2).The second closed loop consists of at least one gas-turbine power converter 3, including a series-mounted turbine-generating installation, at least two turbo-compressor plants and a heat exchanger-regenerator 14 (see Fig. 2).

Турбогенераторная установка состоит из силовой турбины 5, электрогенератора 6, установленного на валу силовой турбины 5 и теплообменника-подогревателя 7 силовой турбины 5.The turbogenerator installation consists of a power turbine 5, an electric generator 6 mounted on the shaft of the power turbine 5 and a heat exchanger-heater 7 of the power turbine 5.

Первая и вторая турбокомпрессорные установки состоят из собственно турбокомпрессора, на валу которого установлены турбина 8 турбокомпрессора и компрессоры низкого 9 и высокого 10 давления, теплообменник-подогреватель 11 турбины 8 турбокомпрессора и теплообменники-охладители компрессоров низкого 12 и высокого 13 давления соответственно.The first and second turbocompressor units consist of a turbocompressor itself, on the shaft of which are installed turbine 8 of the turbocompressor and compressors low 9 and high 10, a heat exchanger-heater 11 of the turbine 8 of the turbocompressor and heat exchangers-coolers for low 12 and high 13 compressors, respectively.

Выход проточной части второго контура теплообменника-подогревателя 7 силовой турбины 5 подключен к силовой турбине 5, которая в свою очередь подключена к входу проточной части второго контура теплообменника-подогревателя 11 турбины 8 турбокомпрессора, а выход проточной части второго контура теплообменника-подогревателя 11 турбины турбокомпрессора 8 подключен к турбине турбокомпрессора 8.The output of the flow part of the second circuit of the heat exchanger-heater 7 of the power turbine 5 is connected to the power turbine 5, which in turn is connected to the input of the flow part of the second circuit of the heat exchanger-heater 11 of the turbine 8, and the outlet of the flow part of the second circuit of the heat exchanger-heater 11 of the turbine 8 connected to the turbine of the turbocharger 8.

Далее выходная часть турбины 8 турбокомпрессора первой турбокомпрессорной установки подключена к входу проточной части второго контура теплообменника-подогревателя 11 турбины 8 турбокомпрессора второй турбокомпрессорной установки, к выходу которого подключена турбина 8 турбокомпрессора второй турбокомпрессорной установки, выходная часть которой соединена с входом проточной части низкого давления теплообменника-регенератора 14, выход которой соединен с входом проточной части второго контура теплообменника-охладителя 12 компрессора низкого давления 9 второй турбокомпрессорной установки.Next, the output of the turbine 8 of the turbocharger of the first turbocharger installation is connected to the input of the flow part of the second circuit of the heat exchanger-heater 11 of the turbine 8 of the turbocharger of the second turbocharger installation, the output of which is connected to the turbine 8 of the turbocharger of the second turbocharger installation, the output of which is connected to the input of the low-pressure flow part of the heat exchanger regenerator 14, the output of which is connected to the input of the flowing part of the second circuit of the heat exchanger-cooler 12 of the compressor 9 izkogo second pressure turbocompressor installation.

В рамках второй турбокомпрессорной установки последовательно соединены проточная часть второго контура теплообменника-охладителя 12 компрессора низкого давления 9, компрессор низкого давления 9, проточная часть второго контура теплообменника-охладителя 13 компрессора высокого давления 10, компрессор высокого давления 10, выходная часть которого соединена с входом проточной части второго контура теплообменника-охладителя 12 компрессора низкого давления 9 первой турбокомпрессорной установки. В рамках первой турбокомпрессорной установки последовательно соединены проточная часть второго контура теплообменника-охладителя 12 компрессора низкого давления 9, компрессор низкого давления 9, проточная часть второго контура теплообменника-охладителя 13 компрессора высокого давления 10, компрессор высокого давления 10, выходная часть которого соединена с входом проточной части высокого давления теплообменника-регенератора 14, выход которой соединен с входом проточной части второго контура теплообменника-подогревателя 7 силовой турбины 5 турбогенераторной установки.In the framework of the second turbocompressor installation, the flow part of the second circuit of the heat exchanger-cooler 12 of the low-pressure compressor 9, the low-pressure compressor 9, the flow part of the second circuit of the heat-exchanger-cooler 13 of the high-pressure compressor 10, the high-pressure compressor 10, the outlet of which is connected to the flow inlet, are connected in series parts of the second circuit of the heat exchanger-cooler 12 of the low-pressure compressor 9 of the first turbocompressor installation. In the framework of the first turbocompressor installation, the flow part of the second circuit of the heat exchanger-cooler 12 of the low-pressure compressor 9, the low-pressure compressor 9, the flow part of the second circuit of the heat-exchanger-cooler 13 of the high-pressure compressor 10, the high-pressure compressor 10, the outlet of which is connected to the flow inlet, are connected in series part of the high pressure of the heat exchanger-regenerator 14, the output of which is connected to the inlet of the flow part of the second circuit of the heat exchanger-heater 7 power turbine s 5 turbine generator set.

Теплообменники-охладители 12 и 13 компрессоров низкого 9 и высокого 10 давления обеих турбокомпрессорных установок другой проточной частью соединены с системой рассеивания остаточного тепла 4.The heat exchangers-coolers 12 and 13 of the compressors low 9 and high 10 pressure of both turbocompressor units with the other flow part are connected to the residual heat dissipation system 4.

Теплообменники-подогреватели 7 силовой турбины 5 турбогенераторной установки и 11 турбин 8 турбокомпрессоров обеих турбокомпрессорных установок одновременно являются элементами первого и второго контуров.Heat exchangers-heaters 7 of a power turbine 5 of a turbogenerator unit and 11 turbines of 8 turbocompressors of both turbocompressor units are simultaneously elements of the first and second circuits.

В ядерном реакторе 1 обеспечен быстрый спектр нейтронов. Первый контур энергоблока заполнен жидкометаллическим теплоносителем, в качестве которого применен расплав натрия. К силовой турбине 5 подключен электрогенератор 6. В первом контуре энергоблока на входе в ядерный реактор 1 установлен по меньшей мере один циркуляционный насос 2.A fast neutron spectrum is provided in nuclear reactor 1. The first circuit of the power unit is filled with a liquid metal coolant, which is used as a sodium melt. An electric generator 6 is connected to the power turbine 5. At least one circulation pump 2 is installed in the first circuit of the power unit at the entrance to the nuclear reactor 1.

Проточные части первого контура теплообменников-подогревателей 7 силовой турбины 5 турбогенераторной установки и 11 турбин 8 турбокомпрессоров обеих турбокомпрессорных установок соединены параллельно с выходной частью первого контура ядерного реактора 1 и входной частью циркуляционного насоса 2.The flow parts of the first circuit of the heat exchangers-heaters 7 of the power turbine 5 of the turbogenerator unit and 11 turbines 8 of the turbocompressors of both turbocompressor units are connected in parallel with the output part of the first circuit of nuclear reactor 1 and the input part of the circulation pump 2.

В частных случаях исполнения энергоблока в нем используется по меньшей мере два установленных параллельно газотурбинных энергопреобразователя 3.In special cases, the execution of the power unit it uses at least two parallel installed gas turbine power converter 3.

- 5 010962- 5 010962

С использованием указанного устройства осуществляют следующий способ производства электроэнергии.Using the specified device carry out the following method of generating electricity.

Теплоноситель первого контура циркуляционным насосом 2 прокачивают через ядерный реактор 1, подогревая его, и теплообменники-подогреватели 7 и 11 соответственно силовой турбины 5 и турбин 8 турбокомпрессоров обеих турбокомпрессорных установок.The primary coolant by the circulation pump 2 is pumped through the nuclear reactor 1, heating it, and the heat exchangers-heaters 7 and 11, respectively, of the power turbine 5 and turbines 8 of the turbocompressors of both turbocompressor units.

В теплообменниках-подогревателях 7 и 11 соответственно силовой турбины 5 и турбин 8 турбокомпрессоров обеих турбокомпрессорных установок передают тепло от вышедшего из ядерного реактора 1 теплоносителя первого контура теплоносителю второго контура.In the heat exchangers-heaters 7 and 11, respectively, of the power turbine 5 and turbines 8 of the turbocompressors of both turbocompressor units, heat is transferred from the primary circuit coolant leaving the nuclear reactor 1 to the secondary circuit coolant.

Подогретый в проточной части второго контура теплообменника-подогревателя 7 силовой турбины 5 теплоноситель второго контура последовательно прокачивают по замкнутому контуру через силовую турбину 5, проточную часть второго контура теплообменника-подогревателя 11 турбины 8 турбокомпрессора первой турбокомпрессорной установки, турбину 8 турбокомпрессора первой турбокомпрессорной установки, проточную часть второго контура теплообменника-подогревателя 11 турбины 8 турбокомпрессора второй турбокомпрессорной установки, турбину 8 турбокомпрессора второй турбокомпрессорной установки, проточную часть низкого давления теплообменника-регенератора 14, проточную часть второго контура теплообменника-охладителя 12 компрессора низкого давления 9 турбокомпрессора второй турбокомпрессорной установки, компрессор низкого давления 9 турбокомпрессора второй турбокомпрессорной установки, проточную часть второго контура теплообменника-охладителя 13 компрессора высокого давления 10 турбокомпрессора второй турбокомпрессорной установки, компрессор высокого давления 10 турбокомпрессора второй турбокомпрессорной установки, проточную часть второго контура теплообменника-охладителя 12 компрессора низкого давления 9 турбокомпрессора первой турбокомпрессорной установки, компрессор низкого давления 9 турбокомпрессора первой турбокомпрессорной установки, проточную часть второго контура теплообменника-охладителя 13 компрессора высокого давления 10 турбокомпрессора первой турбокомпрессорной установки, компрессор высокого давления 10 турбокомпрессора первой турбокомпрессорной установки и проточную часть высокого давления теплообменника-регенератора 14.Heated in the flow part of the second circuit of the heat exchanger-heater 7 of the power turbine 5, the coolant of the second circuit is sequentially pumped through a closed circuit through the power turbine 5, the flow part of the second circuit of the heat exchanger-heater 11 of the turbine 8 of the turbocompressor of the first turbocompressor installation, the turbine 8 of the turbocompressor of the first turbocompressor installation, the flow part the second circuit of the heat exchanger-heater 11 of the turbine 8 of the turbocompressor of the second turbocompressor installation, the turbine 8 turbo the pressor of the second turbocharger installation, the low-pressure flow part of the heat exchanger-regenerator 14, the flow part of the second heat exchanger-cooler circuit 12 of the low pressure compressor 9 of the second turbocompressor installation, the low pressure compressor 9 of the second turbocompressor installation, the flow part of the second circuit of the heat exchanger-cooler 13 of the high compressor pressure 10 turbocharger of the second turbocharger installation, high pressure compressor 10 turbocharger RA of the second turbocharger installation, the flow path of the second circuit of the heat exchanger-cooler 12 low pressure compressor 9 of the turbocharger of the first turbocharger installation, the low pressure compressor 9 of the turbocharger of the first turbocharger installation, the flow path of the second circuit of the heat exchanger-cooler 13 of the high pressure compressor 10 of the turbocharger of the first turbocharger installation, high compressor the pressure 10 of the turbocharger of the first turbocharger installation and the flow part of the high pressure eniya regenerator exchanger 14.

В компрессорах низкого 9 и высокого 10 давления турбокомпрессоров обеих турбокомпрессорных установок повышают давление теплоносителя второго контура до значений, обеспечивающих циркуляцию теплоносителя второго контура с расходом, необходимым для преобразования заданной тепловой мощности реактора в механическую энергию силовой турбины 5 и турбин 8 турбокомпрессоров обеих турбокомпрессорных установок.In the low 9 and high 10 pressure compressors of the turbocompressors of both turbocompressor units, increase the pressure of the secondary coolant to values that circulate the secondary coolant with the flow rate necessary to convert the set thermal power of the reactor into mechanical energy of the power turbine 5 and turbines 8 of the turbocompressors of both turbocompressor units.

В теплообменниках-охладителях 12 и 13 соответственно компрессоров низкого 9 и высокого 10 давления турбокомпрессоров обеих турбокомпрессорных установок понижают температуру теплоносителя второго контура до значений, близких к температуре окружающей среды или температуре теплоносителя системы рассеивания остаточного тепла.In the heat exchangers-coolers 12 and 13, respectively, of the low-pressure 9 and high-10 compressors of the turbocompressors of both turbocompressor units lower the temperature of the secondary coolant to values close to the ambient temperature or the coolant temperature of the residual heat dissipation system.

В теплообменниках-подогревателях 7 и 11 соответственно силовой турбины 5 и турбин 8 турбокомпрессоров обеих турбокомпрессорных установок повышают температуру теплоносителя второго контура до значений, близких к температуре теплоносителя первого контура на выходе из реактора.In heat exchangers-heaters 7 and 11, respectively, of the power turbine 5 and turbine 8 of the turbocompressors of both turbocompressor units, the temperature of the secondary coolant is increased to values close to the temperature of the primary coolant at the outlet of the reactor.

В теплообменнике-регенераторе 14 в проточной части высокого давления повышают температуру теплоносителя второго контура, поступающего из компрессора высокого давления 10 турбокомпрессора первой турбокомпрессорной установки, а в проточной части низкого давления понижают температуру теплоносителя второго контура, поступающего из турбины 8 турбокомпрессора второй турбокомпрессорной установки.In the heat exchanger-regenerator 14, in the high-pressure flow passage, the temperature of the second coolant coming from the high-pressure compressor 10 of the turbocompressor of the first turbocompressor installation is increased, and in the low-pressure flow path, the temperature of the second-flow coolant coming from the turbine of the second circuit coming from the turbine 8 of the second turbocompressor is installed.

В силовой турбине 5 и турбинах 8 турбокомпрессоров обеих турбокомпрессорных установок понижают давление и температуру теплоносителя второго контура, превращая его энергию в механическую работу, расходуемую на привод электрогенератора 6 и компрессоров низкого 9 и высокого 10 давления турбокомпрессоров обеих турбокомпрессорных установок.In the power turbine 5 and turbines 8 of the turbocompressors of both turbocompressor units, they lower the pressure and temperature of the coolant of the second circuit, turning its energy into mechanical work, spent on driving the electric generator 6 and compressors low 9 and high 10 pressure of the turbocompressors of both turbocompressor units.

Силовой турбиной 5 приводят во вращение ротор электрогенератора 6 и вырабатывают электроэнергию.A power turbine 5 drives the rotor of the electric generator 6 and generates electricity.

В теплообменнике-охладителе 12 компрессора низкого давления 9 турбокомпрессора второй турбокомпрессорной установки передают тепло от теплоносителя второго контура, поступающего из проточной части низкого давления теплообменника-регенератора 14, к теплоносителю системы рассеивания остаточного тепла 4.In the heat exchanger-cooler 12 of the low-pressure compressor 9 of the turbocompressor of the second turbocompressor installation, heat is transferred from the secondary coolant coming from the low-pressure flow part of the heat exchanger-regenerator 14 to the coolant of the residual heat dissipation system 4.

В теплообменнике-охладителе 13 компрессора высокого давления 10 турбокомпрессора второй турбокомпрессорной установки передают тепло от теплоносителя второго контура, поступающего из компрессора низкого давления 9 турбокомпрессора той же турбокомпрессорной установки, к теплоносителю системы рассеивания остаточного тепла 4.In the heat exchanger-cooler 13 of the high-pressure compressor 10 of the turbocompressor of the second turbocompressor installation, heat is transferred from the secondary coolant coming from the low-pressure compressor 9 of the turbocompressor of the same turbocompressor installation to the coolant of the residual heat dissipation system 4.

В теплообменнике-охладителе 12 компрессора низкого давления 9 турбокомпрессора первой турбокомпрессорной установки передают тепло от теплоносителя второго контура, поступающего из компрессора высокого давления 10 турбокомпрессора второй турбокомпрессорной установки, к теплоносителю системы рассеивания остаточного тепла 4.In the heat exchanger-cooler 12 of the low-pressure compressor 9 of the turbocharger of the first turbocompressor installation, heat is transferred from the secondary coolant coming from the high-pressure compressor 10 of the turbocharger of the second turbocharger installation to the coolant of the residual heat dissipation system 4.

В теплообменнике-охладителе 13 компрессора высокого давления 10 турбокомпрессора первойIn the heat exchanger-cooler 13 of the high pressure compressor 10 of the turbocharger first

- 6 010962 турбокомпрессорной установки передают тепло от теплоносителя второго контура, поступающего из компрессора низкого давления 9 турбокомпрессора той же турбокомпрессорной установки, к теплоносителю системы рассеивания остаточного тепла 4.- 6 010962 turbocompressor units transfer heat from the coolant of the second circuit coming from the low-pressure compressor 9 of the turbocompressor of the same turbocompressor installation to the coolant of the residual heat dissipation system 4.

В теплообменнике-подогревателе 7 силовой турбины 5 турбогенераторной установки передают тепло от теплоносителя первого контура, поступающего из ядерного реактора 1, к теплоносителю второго контура, поступающего из проточной части высокого давления теплообменника-регенератора 14.In the heat exchanger-heater 7 of the power turbine 5 of the turbogenerator unit, heat is transferred from the primary coolant coming from the nuclear reactor 1 to the second coolant coming from the high-pressure part of the heat exchanger-regenerator 14.

В теплообменнике-подогревателе 11 турбины 8 турбокомпрессора первой турбокомпрессорной установки передают тепло от теплоносителя первого контура, поступающего из ядерного реактора 1, к теплоносителю второго контура, поступающего из силовой турбины 5.In the heat exchanger-heater 11 of the turbine 8 of the turbocompressor of the first turbocompressor installation, heat is transferred from the primary coolant coming from the nuclear reactor 1 to the second coolant coming from the power turbine 5.

В теплообменнике-подогревателе 11 турбины 8 турбокомпрессора второй турбокомпрессорной установки передают тепло от теплоносителя первого контура, поступающего из ядерного реактора 1, к теплоносителю второго контура, поступающего из турбины 8 турбокомпрессора первой турбокомпрессорной установки.In the heat exchanger-heater 11 of the turbine 8 of the turbocompressor of the second turbocharger unit, heat is transferred from the primary coolant coming from the nuclear reactor 1 to the coolant of the second loop coming from the turbine 8 of the turbocharger of the first turbocharger.

Важность достижения описанного выше технического эффекта: создание энергоблока наибольшей мощности при обеспечении транспортабельности его блоков заводского производства по железным дорогам России обусловлено рядом экономических показателей, которые сводятся, в конечном счете, к коммерческой доходности, себестоимости производства электроэнергии при использовании энергоблока в гражданской атомной энергетике.The importance of achieving the technical effect described above: the creation of the largest power unit while ensuring the transportability of its factory-made blocks on Russian railways is due to a number of economic indicators, which ultimately come down to commercial profitability, the cost of electricity production when using the power unit in civilian nuclear power.

Как известно, себестоимость производства электроэнергии как отношение затрат на производство продукции к объему произведенной продукции тем меньше, чем больше единичная мощность энергоблока, поскольку она входит в состав знаменателя в указанном отношении. Зависимость коммерческой доходности, выражаемой как чистый дисконтированный доход (ЧДД или ΝΡν), от единичной мощности энергоблока опосредована через себестоимость производства электроэнергии, поскольку при меньшей себестоимости и определяемом рынком уровне цен на продукцию больше прибыль и, следовательно, коммерческая доходность при производстве электроэнергии.As you know, the cost of electricity production as the ratio of the cost of production to the volume of output is lower, the greater the unit capacity of the power unit, since it is part of the denominator in this respect. The dependence of commercial profitability, expressed as net present value (NPV or ΝΡν), on the unit capacity of the power unit is mediated through the cost of electricity production, since at a lower cost and market-determined level of product prices, there is more profit and, therefore, commercial profitability in electricity production.

Пример оценки себестоимости производства электроэнергии для проектов энергоблоков различной мощности приведен на фиг. 3 [Будылов Е.Г., Ошейко Ю.В., Тревгода М.М. Справедливый отпускной тариф - инструмент сравнения и обеспечения конкурентоспособности энерготехнологий, труды международной научно-практической конференции Малая энергетика 2006, Москва, ОАО Малая энергетика, 2006, с. 311-318]. Он подтверждает, что при увеличении мощности единичного энергоблока, т.е. уменьшении удельной стоимости установленной электрической мощности себестоимость производства электроэнергии уменьшается.An example of estimating the cost of electricity production for projects of power units of various capacities is shown in FIG. 3 [Budylov E.G., Oshayko Yu.V., Trevgoda M.M. Fair selling rate - a tool for comparing and ensuring the competitiveness of energy technologies, proceedings of the international scientific and practical conference Small Energy 2006, Moscow, OJSC Small Energy 2006, p. 311-318]. He confirms that with an increase in the power of a single power unit, i.e. reducing the unit cost of installed electric capacity, the cost of electricity production is reduced.

Анализ технических решений энергоблоков АЭС, опубликованных в документах МАГАТЭ: [8!а!и5 οί ίηπονηΐίνο 8ша11 апб шебшш Чхсб гсасЮг бсЧщъ 2005. РсасЮгх \νίΐ1ι οοηνοηΐίοηηΐ геГиеШид хсйстсг,. ТЕСЭОС-1485. νκη^, ΙΑΕΑ, 2006] и |81а1и5 οί 5ша11 гсасЮг бсыдщ \νί11ιοιιΙ οη-δίίο гсГисПшд 2007, ТЕСЭОС-1536, ^сим, ΙΑΕΑ, 2007] показывает, что ни в одном из представленных в них проектов разработчики не ставили своей целью создание энергоблока АЭС транспортабельного по железнодорожным путям, кроме проекта АЭС Ангстрем [Блок паропроизводящей установки АТЭЦ АНГСТРЕМ 1Шρ://\ν\ν\ν.8^ρ^с55.ροбο15к.^и/I1ηаβС5/Απ85ι^с1η.1и1η1| мощностью 6 МВт(э). И потому, даже такой энергоблок, как Унитерм |81а1и5 οί 5ша11 гсасЮг бсыдщ \νί11ιοιιΙ οη-δί^ гсГисПшд 2007, ^сим, ΙΑΕΑ, 2007 ТЕСООС-1536, с. 157-181], широко известный как транспортабельный, с электрической мощностью до 6 МВт, не вписывается в габариты железнодорожного транспорта по ГОСТ 9238-83 [Габариты приближения строений и подвижного состава железных дорог колеи 1520 (1524) мм, ГОСТ 9238-83, Москва, Государственный Комитет СССР по делам строительства, 1983], так как внешний диаметр корпуса реакторной установки превышает предельно допустимый габарит подвижного состава российских железных дорог.Analysis of technical solutions of nuclear power units published in IAEA documents: [8! А! И5 οί ίηπονηΐίνο 8th 11 apb shebbsh Chhsb gsasyug bschsch 2005. RsasYugh \ νίΐ1ι οοηνοηΐίοηηΐ гигешид хсй TESEOS-1485. νκη ^, ΙΑΕΑ, 2006] and | 81a1i5 οί 5sh11 gsasYou bsdscht \ νί11ιοιιΙ οη-δίίο gsGisPshd 2007, TESEOS-1536, ^ sim, 2007, 2007] shows that the developers did not set as their goal to create of the transportable nuclear power unit of the railway, except for the Angstrem NPP project [Unit of the steam generating plant ATEC ANGSTREM 1Shρ: // \ ν \ ν \ ν.8 ^ ρ ^ с55.ροбо15к. ^ and / I1ηаβС5 / Απ85ι ^ с1η.1и1η1 | power 6 MW (e). And therefore, even such a power unit as Uniterm | 81a1i5 οί 5sh11 gsasYu bsdsch \ νί11ιοιιΙ οη-δί ^ gsGisPshd 2007, ^ sim, ΙΑΕΑ, 2007 TESOOS-1536, p. 157-181], commonly known as transportable, with an electric capacity of up to 6 MW, does not fit into the dimensions of railway transport according to GOST 9238-83 [Dimensions for approaching buildings and rolling stock of 1520 (1524) mm gauge railways, GOST 9238-83, Moscow , USSR State Committee for Construction Affairs, 1983], since the outer diameter of the reactor vessel exceeds the maximum permissible size of the rolling stock of Russian railways.

Кроме того, габариты паротурбинных энергопреобразователей для мощностей 200-300 МВт(э) превышают не только габариты корпусов реакторов, но габарит подвижного состава российских железных дорог, и потому не могут быть доставлены к месту эксплуатации в виде блока заводской готовности в отличие от газотурбинного энергопреобразователя.In addition, the dimensions of steam-turbine power converters for capacities of 200-300 MW (e) exceed not only the dimensions of the reactor vessels, but also the size of the rolling stock of the Russian railways, and therefore cannot be delivered to the place of operation in the form of a prefabricated unit, unlike a gas-turbine power converter.

Пример конкретного выполнения устройстваAn example of a specific implementation of the device

Энергоблок атомной электростанции состоит из двух замкнутых контуров.The power unit of a nuclear power plant consists of two closed loops.

В энергоблоке использованы следующие основные узлы:The following main units are used in the power unit:

ядерный реактор 1 с быстрым спектром нейтронов со следующими характеристиками: тепловая мощность 730 МВт, температура теплоносителя на входе (после насоса) 410°С, температура теплоносителя на выходе 560°С, температура теплоносителя в активной зоне 410-637°С;nuclear reactor 1 with a fast neutron spectrum with the following characteristics: thermal power of 730 MW, coolant temperature at the inlet (after the pump) 410 ° C, coolant temperature at the outlet 560 ° C, coolant temperature in the core 410-637 ° C;

четыре параллельно установленных насоса 2, обеспечивающих циркуляцию теплоносителя первого контура;four parallel mounted pumps 2, providing circulation of the primary coolant;

два параллельно установленных газотурбинных энергопреобразователя 3;two parallel mounted gas turbine power converters 3;

система рассеивания остаточного тепла 4, например, типа градирни с необходимым оборудованием для циркуляции водного теплоносителя, температура которого на входе 18°С, на выходе 23°С.a residual heat dissipation system 4, for example, of a cooling tower type with the necessary equipment for circulating an aqueous heat carrier, the temperature of which at the inlet is 18 ° С, at the outlet 23 ° С.

- 7 010962- 7 010962

Газотурбинный энергопреобразователь состоит из следующих основных узлов:The gas turbine power converter consists of the following main units:

турбогенераторная установка, включающая силовую турбину 5 осевого типа, электрогенератор 6, установленный на одном валу с силовой турбиной 5 и теплообменник-подогреватель 7;a turbogenerator installation including an axial type power turbine 5, an electric generator 6 mounted on the same shaft with a power turbine 5 and a heat exchanger-heater 7;

первая турбокомпрессорная установка, включающая собственно турбокомпрессор, состоящий из турбины 8 осевого типа и двух компрессоров 9 и 10 соответственно низкого и высокого давления также осевого типа, установленных на одном валу, теплообменник-подогреватель 11 турбины турбокомпрессора и теплообменники-охладители 12 и 13 соответственно компрессоров низкого и высокого давления;the first turbocharger installation, including the turbocharger itself, consisting of an axial type turbine 8 and two axial and low pressure compressors 9 and 10, respectively, mounted on the same shaft, a heat exchanger-heater 11 of the turbocompressor turbine and heat exchangers-coolers 12 and 13, respectively, of low compressors and high pressure;

вторая турбокомпрессорная установка повторяет комплектацию первой по номенклатуре и функциональному назначению составных частей, но отличается параметрами теплоносителя второго контура;the second turbocharger installation repeats the complete set of the first according to the nomenclature and functional purpose of the components, but differs in the parameters of the coolant of the second circuit;

теплообменник-регенератор со следующими характеристиками теплоносителя второго контура по проточной части высокого давления: температура на входе 84°С, на выходе 372°С, давление на входе 14,94 МПа, на выходе 14,93 МПа, по проточной части низкого давления: температура на входе 387°С, на выходе 99°С, давление на входе 2,95 МПа, на выходе 2,9 МПа.heat exchanger-regenerator with the following characteristics of the coolant of the second circuit in the high-pressure flow part: inlet temperature 84 ° С, in the outlet 372 ° С, inlet pressure 14.94 MPa, 14.93 MPa in the outlet, low-pressure flow part: temperature at the inlet 387 ° С, at the outlet 99 ° С, inlet pressure 2.95 MPa, at the outlet 2.9 MPa.

Параметры теплоносителей первого и второго контуров для составных частей турбогенераторной установки:The parameters of the coolants of the first and second circuits for the components of a turbogenerator installation:

теплообменник-подогреватель 7 силовой турбины 5 турбогенераторной установки по теплоносителю первого контура: температура на входе 560°С, на выходе 410°С; по теплоносителю второго контура: температура на входе 372°С, на выходе 510°С, давление на входе 14,62 МПа, на выходе 14,55 МПа;heat exchanger-heater 7 of a power turbine 5 of a turbogenerator installation along the primary coolant: temperature at the inlet 560 ° С, at the outlet 410 ° С; on the coolant of the secondary circuit: inlet temperature 372 ° С, outlet 510 ° С, inlet pressure 14.62 MPa, outlet 14.55 MPa;

силовая турбина 5: температура на входе 519°С, на выходе 363°С, давление на входе 14,59 МПа, на выходе 8,2 МПа.power turbine 5: inlet temperature 519 ° С, outlet 363 ° С, inlet pressure 14.59 MPa, outlet 8.2 MPa.

Параметры теплоносителей первого и второго контуров для составных частей первой турбокомпрессорной установки:The parameters of the coolants of the first and second circuits for the components of the first turbocompressor installation:

теплообменник-подогреватель 11 турбины турбокомпрессора первой турбокомпрессорной установки по теплоносителю первого контура: температура на входе 560°С, на выходе 410°С; по теплоносителю второго контура: температура на входе 363°С, на выходе 519°С, давление на входе 7,95 МПа, на выходе 4,97 МПа;heat exchanger-heater 11 of a turbocompressor turbine of the first turbocompressor installation in the primary coolant: temperature at the inlet 560 ° C, at the outlet 410 ° C; on the coolant of the second circuit: inlet temperature 363 ° C, outlet 519 ° C, inlet pressure 7.95 MPa, outlet 4.97 MPa;

турбина 8 турбокомпрессора первой турбокомпрессорной установки: температура на входе 510°С, на выходе 387°С, давление на входе 4,75 МПа, на выходе 2,98 МПа;turbine 8 of the turbocharger of the first turbocompressor unit: inlet temperature 510 ° C, outlet 387 ° C, inlet pressure 4.75 MPa, outlet 2.98 MPa;

теплообменник-охладитель 12 компрессора 9 низкого давления турбокомпрессора первой турбокомпрессорной установки: температура на входе 99°С, на выходе 23 °С, давление теплоносителя второго контура на входе 2,88 МПа, на выходе 2,87 МПа;heat exchanger-cooler 12 of the low-pressure compressor 9 of the turbocompressor of the first turbocompressor installation: inlet temperature 99 ° С, outlet 23 ° С, second-circuit coolant pressure at the inlet 2.88 MPa, at the outlet 2.87 MPa;

компрессор 9 низкого давления турбокомпрессора первой турбокомпрессорной установки: температура на входе 23°С, на выходе 83°С, давление на входе 2,87 МПа, на выходе 4,35 МПа;the compressor 9 of the low pressure turbocompressor of the first turbocompressor installation: inlet temperature 23 ° C, outlet 83 ° C, inlet pressure 2.87 MPa, output 4.35 MPa;

теплообменник-охладитель 13 компрессора 10 высокого давления турбокомпрессора первой турбокомпрессорной установки: температура на входе 83°С, на выходе 23°С, давление теплоносителя второго контура на входе 4,35 МПа, на выходе 4,34 МПа;heat exchanger-cooler 13 of the high-pressure compressor 10 of the turbocompressor of the first turbocompressor installation: inlet temperature 83 ° C, outlet 23 ° C, secondary coolant pressure at the inlet 4.35 MPa, output 4.34 MPa;

компрессор 10 высокого давления турбокомпрессора первой турбокомпрессорной установки: температура на входе 23°С, на выходе 83 °С, давление на входе 4,34 МПа, на выходе 6,57 МПа.high pressure compressor 10 of the turbocharger of the first turbocharger installation: inlet temperature 23 ° C, outlet 83 ° C, inlet pressure 4.34 MPa, output 6.57 MPa.

Параметры теплоносителя первого и второго контуров для составных частей второй турбокомпрессорной установки:The parameters of the coolant of the first and second circuits for the components of the second turbocharger installation:

теплообменник-подогреватель 11 турбины турбокомпрессора второй турбокомпрессорной установки по теплоносителю первого контура: температура на входе 560°С, на выходе 410°С, по теплоносителю второго контура: температура на входе 388°С, на выходе 510°С, давление теплоносителя второго контура на входе 4,83 МПа, на выходе 4,82 МПа;heat exchanger-heater 11 of a turbocompressor turbine of the second turbocompressor installation in the primary coolant: inlet temperature 560 ° C, inlet 410 ° C, in the secondary coolant: inlet temperature 388 ° C, inlet 510 ° C, secondary coolant pressure at input 4.83 MPa, output 4.82 MPa;

турбина 8 турбокомпрессора второй турбокомпрессорной установки: температура на входе 510°С, на выходе 387°С, давление на входе 4,82 МПа, на выходе 2,96 МПа;turbine 8 of the turbocompressor of the second turbocompressor installation: inlet temperature 510 ° C, outlet 387 ° C, inlet pressure 4.82 MPa, outlet 2.96 MPa;

теплообменник-охладитель 12 компрессора 9 низкого давления турбокомпрессора второй турбокомпрессорной установки: температура на входе 83°С, на выходе 23°С, давление теплоносителя второго контура на входе 6,57 МПа, на выходе 6,56 МПа;heat exchanger-cooler 12 of the low-pressure compressor 9 of the turbocompressor of the second turbocompressor installation: inlet temperature 83 ° C, 23 ° C outlet, the pressure of the secondary coolant at the input 6.57 MPa, at the output 6.56 MPa;

компрессор 9 низкого давления турбокомпрессора второй турбокомпрессорной установки: температура на входе 23°С, на выходе 83°С, давление на входе 6,56 МПа, на выходе 9,93 МПа;compressor 9 of a low pressure turbocompressor of the second turbocompressor unit: inlet temperature 23 ° C, outlet 83 ° C, inlet pressure 6.56 MPa, output 9.93 MPa;

теплообменник-охладитель 13 компрессора 10 высокого давления турбокомпрессора второй турбокомпрессорной установки: температура на входе 83°С, на выходе 23°С, давление теплоносителя второго контура на входе 9,93 МПа, на выходе 9,92 МПа;heat exchanger-cooler 13 of the high-pressure compressor 10 of the turbocompressor of the second turbocompressor installation: inlet temperature 83 ° C, 23 ° C outlet, pressure of the secondary coolant at the inlet 9.93 MPa, at the outlet 9.92 MPa;

компрессор 10 высокого давления турбокомпрессора второй турбокомпрессорной установки: температура на входе 23°С, на выходе 83 °С, давление на входе 9,92 МПа, на выходе 15,0 МПа.high pressure compressor 10 of the turbocompressor of the second turbocompressor unit: inlet temperature 23 ° C, outlet 83 ° C, inlet pressure 9.92 MPa, output 15.0 MPa.

Циркуляционные насосы 2 центробежного типа с электроприводом со следующими характеристиками: напор 0,4 МПа, расход 943 кг/с.Circulating pumps 2 of a centrifugal type with an electric drive with the following characteristics: pressure 0.4 MPa, flow rate 943 kg / s.

В первом контуре энергоблока в качестве жидкометаллического теплоносителя использован расплав натрия.In the first circuit of the power unit, sodium melt was used as a liquid metal coolant.

- 8 010962- 8 010962

Пример конкретного исполнения способаAn example of a specific implementation of the method

При осуществлении способа осуществляют следующие операции и обеспечивают следующие параметры в прочных частях энергоблока:When implementing the method, the following operations are carried out and the following parameters are provided in the durable parts of the power unit:

массовый расход теплоносителя первого контура составляет 3772 кг/с;the mass flow rate of the primary coolant is 3772 kg / s;

избыточное давление теплоносителя на выходе из каждого циркуляционного насоса 2 составляет 0,6 МПа;excess pressure of the coolant at the outlet of each circulation pump 2 is 0.6 MPa;

в активной зоне ядерного реактора 1 плотность потока быстрых нейтронов составляет ~1015 н/(см2-с);in the active zone of nuclear reactor 1, the fast neutron flux density is ~ 10 15 n / (cm 2 s);

температура теплоносителя первого контура на входе в ядерный реактор 1 составляет 410°С;the temperature of the primary coolant at the entrance to the nuclear reactor 1 is 410 ° C;

подогрев теплоносителя первого контура в ядерном реакторе 1 составляет 150°С;heating of the primary coolant in the nuclear reactor 1 is 150 ° C;

температура теплоносителя второго контура на входе в теплообменник-подогреватель 7 силовой турбины 5 турбогенераторной установки составляет 312°С, а на выходе из него - 510°С;the temperature of the coolant of the second circuit at the inlet to the heat exchanger-heater 7 of the power turbine 5 of the turbogenerator unit is 312 ° C, and at the exit from it - 510 ° C;

температура теплоносителя второго контура на входе в теплообменник-подогреватель 11 турбины турбокомпрессора первой турбокомпрессорной установки 363°С, а на выходе из него 519°С;the temperature of the coolant of the second circuit at the entrance to the heat exchanger-heater 11 of the turbine of the turbocompressor of the first turbocompressor installation 363 ° C, and at the exit of it 519 ° C;

температура теплоносителя второго контура на входе в теплообменник-подогреватель 11 турбины турбокомпрессора второй турбокомпрессорной установки 388°С, а на выходе из него 510°С;the temperature of the coolant of the second circuit at the inlet to the heat exchanger-heater 11 of the turbine of the turbocompressor of the second turbocompressor installation 388 ° C, and at the exit of it 510 ° C;

в теплообменнике-подогревателе 7 силовой турбины 5 турбогенераторной установки и теплообменниках-подогревателях 11 турбин 8 обеих турбокомпрессорных установок передают 730 МВт тепла от вышедшего из ядерного реактора 1 теплоносителя первого контура теплоносителю второго контура;in a heat exchanger-heater 7 of a power turbine 5 of a turbogenerator unit and heat exchangers-heaters 11 of a turbine 8 of both turbocompressor units transfer 730 MW of heat from the primary coolant leaving the primary reactor 1 to the secondary coolant;

в первой турбокомпрессорной установке обеспечивают следующие параметры теплоносителя второго контура:in the first turbocompressor installation provide the following parameters of the coolant of the second circuit:

в компрессоре 9 низкого давления на входе обеспечивают давление теплоносителя второго контура, равное 2,87 МПа, и повышение давления на 1,48 МПа;in the compressor 9, the low pressure at the inlet provides a secondary coolant pressure of 2.87 MPa and a pressure increase of 1.48 MPa;

в компрессоре 10 высокого давления на входе обеспечивают давление теплоносителя второго контура, равное 4,34 МПа, и повышение давления на 2,23 МПа;in the high-pressure compressor 10 at the inlet, a secondary coolant pressure of 4.34 MPa and a pressure increase of 2.23 MPa are provided;

в теплообменниках-охладителях: 12 компрессора низкого давления и 13 компрессора высокого давления понижают температуру теплоносителя второго контура соответственно на 76 и 60°С;in heat exchangers-coolers: 12 low-pressure compressors and 13 high-pressure compressors lower the temperature of the secondary coolant by 76 and 60 ° C, respectively;

во второй турбокомпрессорной установке обеспечивают следующие параметры теплоносителя второго контура:in the second turbocompressor installation provide the following parameters of the coolant of the second circuit:

в компрессоре 9 низкого давления на входе обеспечивают давление теплоносителя второго контура, равное 6,56 МПа, и повышение давления на 3,37 МПа;in the compressor 9, the low pressure at the inlet provides a secondary coolant pressure equal to 6.56 MPa, and a pressure increase of 3.37 MPa;

в компрессоре 10 высокого давления на входе обеспечивают давление теплоносителя второго контура, равное 9,92 МПа, и повышение давления на 5,08 МПа;in the compressor 10, the high pressure at the inlet provides a secondary coolant pressure of 9.92 MPa and a pressure increase of 5.08 MPa;

в обеих теплообменниках-охладителях: 12 компрессора низкого давления и 13 компрессора высокого давления понижают температуру теплоносителя второго контура на 60°С;in both heat exchangers-coolers: 12 low-pressure compressors and 13 high-pressure compressors lower the temperature of the secondary coolant by 60 ° C;

в теплообменнике-регенераторе 14 в проточной части высокого давления повышают температуру теплоносителя второго контура с 83°С на 289°С, поступающего из компрессора 10 высокого давления турбокомпрессора первой турбокомпрессорной установки, а в проточной части низкого давления понижают температуру теплоносителя второго контура, поступающего из турбины 8 турбокомпрессора второй турбокомпрессорной установки с 387°С на 304°С;in the heat exchanger-regenerator 14 in the high-pressure flow passage, the temperature of the secondary coolant is increased from 83 ° C to 289 ° C coming from the high-pressure compressor 10 of the turbocompressor of the first turbocompressor unit, and in the low-pressure flow passage, the temperature of the second coolant is transferred from the turbine 8 turbochargers of the second turbocharger installation from 387 ° C to 304 ° C;

в силовой турбине 5 турбогенераторной установки понижают давление теплоносителя второго контура с 14,59 МПа на 6,39 МПа;in the power turbine 5 of the turbogenerator unit, the pressure of the secondary coolant is lowered from 14.59 MPa to 6.39 MPa;

в теплообменниках-охладителях 12 компрессора низкого и 13 компрессора высокого давления соответственно второй и первой турбокомпрессорных установок передают соответственно 109, 109, 140, 109 МВт тепла от теплоносителя второго контура, поступающего соответственно из теплообменникарегенератора 14, из компрессоров низкого 9 и высокого 10 давления второй турбокомпрессорной установки, из компрессора низкого давления 9 первой турбокомпрессорной установки к теплоносителю системы рассеивания остаточного тепла 4;in heat exchangers-coolers 12 of the low-pressure compressor and 13 of the high-pressure compressor, respectively, the second and first turbocompressor units respectively transfer 109, 109, 140, 109 MW of heat from the heat carrier of the second circuit, respectively, coming from the heat exchanger of the generator 14, from the low-pressure and high-pressure compressors 9 of the second turbocharger installation, from a low-pressure compressor 9 of the first turbocharger installation to the coolant of the residual heat dissipation system 4;

в теплообменниках-подогревателях 7 турбины 5 турбогенераторной установки и 11 турбин 8 обеих турбокомпрессорных установок передают соответственно 242, 274, 214 МВт тепла от теплоносителя первого контура, поступающего из ядерного реактора 1, к теплоносителю второго контура, поступающему соответственно из теплообменника-регенератора 14, из турбины 5 турбогенератора, из турбины 8 первого турбокомпрессора;in heat exchangers-heaters 7 of the turbine 5 of the turbogenerator unit and 11 turbines 8 of both turbocompressor units respectively transfer 242, 274, 214 MW of heat from the primary coolant coming from nuclear reactor 1 to the second coolant coming from respectively the heat exchanger-regenerator 14 from turbines 5 of a turbogenerator, from a turbine 8 of a first turbocharger;

температуру воды в градирне подогревают на 5°С;the temperature of the water in the tower is heated at 5 ° C;

в первом контуре прокачивают в качестве жидкометаллического теплоносителя расплав натрия.in the primary circuit, sodium melt is pumped as a liquid metal coolant.

Данный энергоблок и способ его эксплуатации позволяют обеспечить тепловую мощность, равную 730 МВт, электрическую мощность, равную 263, при КПД газотурбинного энергопреобразователя, равном 36%.This power unit and the method of its operation make it possible to provide thermal power equal to 730 MW, electric power equal to 263, with an efficiency of the gas-turbine power converter equal to 36%.

Claims (3)

1. Энергоблок атомной электростанции, включающий по меньшей мере один ядерный реактор на быстрых нейтронах с натриевым теплоносителем в первом контуре, производящий тепловую энергию, снабженный по меньшей мере одним насосом, обеспечивающим прокачку теплоносителя в первом контуре, преобразователь тепловой энергии в электрическую, выполненный в виде газотурбинного энергопреобразователя, и по меньшей мере одну систему рассеивания остаточного тепла, причём газотурбинный энергопреобразователь выполнен в виде одной турбогенераторной установки, по меньшей мере двух турбокомпрессорных установок и теплообменника-регенератора, обеспечивающих сложный термодинамический цикл, причём турбогенераторная установка состоит из силовой турбины, электрогенератора, установленного на валу силовой турбины, теплообменника-подогревателя силовой турбины, установленного на её входе, а каждая из турбокомпрессорных установок состоит из собственно турбокомпрессора, включающего турбину и два компрессора низкого и высокого давления, установленные на одном валу, теплообменника-подогревателя турбины турбокомпрессора, установленного на её входе, и теплообменников-охладителей компрессоров низкого и высокого давления, установленных на входе компрессоров, проточные части указанных составных частей газотурбинного энергопреобразователя, соединённые последовательно, образуют второй контур энергоблока: проточная часть высокого давления теплообменника-регенератора, проточная часть второго контура теплообменника-подогревателя силовой турбины турбогенератора, силовая турбина турбогенератора, теплообменник-подогреватель турбины турбокомпрессора первой турбокомпрессорной установки, турбина турбокомпрессора первой турбокомпрессорной установки, теплообменник-подогреватель турбины турбокомпрессора второй турбокомпрессорной установки, турбина турбокомпрессора второй турбокомпрессорной установки, проточная часть низкого давления теплообменника-регенератора, проточная часть второго контура теплообменника-охладителя компрессора низкого давления турбокомпрессора второй турбокомпрессорной установки, компрессор низкого давления турбокомпрессора второй турбокомпрессорной установки, проточная часть второго контура теплообменника-охладителя компрессора высокого давления турбокомпрессора второй турбокомпрессорной установки, компрессор высокого давления турбокомпрессора второй турбокомпрессорной установки, проточная часть второго контура теплообменника-охладителя компрессора низкого давления турбокомпрессора первой турбокомпрессорной установки, компрессор низкого давления турбокомпрессора первой турбокомпрессорной установки, проточная часть второго контура теплообменникаохладителя компрессора высокого давления турбокомпрессора первой турбокомпрессорной установки, компрессор высокого давления турбокомпрессора первой турбокомпрессорной установки и снова проточная часть высокого давления теплообменника-регенератора; теплообменники-охладители компрессоров низкого и высокого давления другой проточной частью соединены с системой рассеивания остаточного тепла; входы проточных частей первого контура теплообменников-подогревателей силовой турбины турбогенератора и турбин турбокомпрессоров обеих турбокомпрессорных установок соединены параллельно с выходной частью первого контура реактора, а их выходы соединены параллельно с входом циркуляционного насоса первого контура.1. The power unit of a nuclear power plant, comprising at least one fast-neutron nuclear reactor with a sodium coolant in the primary circuit, generating thermal energy, equipped with at least one pump for pumping the coolant in the primary circuit, a thermal to electrical energy converter configured as a gas turbine energy converter, and at least one system for dissipating residual heat, and the gas turbine energy converter is made in the form of a single turbogenerator at least two turbocompressor units and a heat exchanger-regenerator providing a complex thermodynamic cycle, and the turbine generator set consists of a power turbine, an electric generator mounted on the shaft of the power turbine, a heat exchanger-heater of the power turbine installed at its input, and each of the turbocompressor units consists of a turbocharger itself, including a turbine and two low and high pressure compressors mounted on one shaft, a heat exchanger is heated For a turbine of a turbocompressor installed at its inlet and heat exchangers-coolers for low and high pressure compressors installed at the inlet of the compressors, the flow parts of these components of a gas-turbine power converter, connected in series, form the second circuit of the power unit: flow part of the high pressure of the heat exchanger-regenerator, flow part the second circuit of a heat exchanger-heater of a power turbine of a turbogenerator, a power turbine of a turbogenerator, a heat exchanger-heater turbines of the turbocharger of the first turbocompressor installation, turbine of the turbocompressor of the first turbocompressor installation, heat exchanger-heater of the turbine of the turbocompressor of the second turbocompressor installation, turbine of the turbocompressor of the second turbocompressor installation, low-pressure flow part of the heat exchanger-regenerator, flow part of the second circuit of the turbocharger-cooler of the second compressor compressor turbocharger low pressure compressor w a second turbocharger installation, the flow path of the second circuit of the heat exchanger-cooler of the high-pressure compressor of the second turbocompressor turbocharger installation, the high pressure compressor of the turbocompressor of the second turbocharger installation, the flow part of the second circuit of the heat exchanger-cooler of the second turbocharger compressor of the first turbocharger installation, the low-pressure compressor of the first turbocharger compressor, the turbocompressor flow path of the second circuit heat exchange an ica cooler for the high-pressure compressor of the turbocharger of the first turbocharger installation, a high-pressure compressor of the turbocompressor of the first turbocharger installation and again the flow part of the high pressure of the heat exchanger-regenerator; heat exchangers-coolers of low and high pressure compressors with another flow part are connected to a residual heat dispersion system; the inputs of the flow parts of the first circuit of the heat exchangers-heaters of the power turbine of the turbogenerator and turbines of the turbocompressors of both turbocompressor units are connected in parallel with the output part of the primary circuit of the reactor, and their outputs are connected in parallel with the input of the circulation pump of the primary circuit. 2. Энергоблок по п.1, отличающийся тем, что в нем параллельно установлены по меньшей мере два газотурбинных энергопреобразователя.2. The power unit according to claim 1, characterized in that at least two gas turbine energy converters are installed therein in parallel. 3. Способ эксплуатации энергоблока по п.2, заключающийся в прокачке теплоносителя первого контура циркуляционным насосом через ядерный реактор и теплообменники-подогреватели газотурбинного энергопреобразователя, причем теплоноситель первого контура подогревают в активной зоне ядерного реактора, а в теплообменниках-подогревателях силовой турбины турбогенераторной установки и турбин турбокомпрессоров обеих турбокомпрессорных установок передают тепло от вышедшего из ядерного реактора теплоносителя первого контура теплоносителю второго контура, подогретый в теплообменнике-подогревателе силовой турбины турбогенератора теплоноситель второго контура последовательно прокачивают компрессорами обеих турбокомпрессорных установок по замкнутому контуру через силовую турбину, теплообменник-подогреватель турбины турбокомпрессора первой турбокомпрессорной установки, турбину турбокомпрессора первой турбокомпрессорной установки, теплообменникподогреватель турбины турбокомпрессора второй турбокомпрессорной установки, турбину турбокомпрессора второй турбокомпрессорной установки, проточную часть низкого давления теплообменникарегенератора, теплообменник-охладитель компрессора низкого давления турбокомпрессора второй турбокомпрессорной установки, компрессор низкого давления турбокомпрессора второй турбокомпрессорной установки, теплообменник-охладитель компрессора высокого давления турбокомпрессора второй турбокомпрессорной установки, компрессор высокого давления турбокомпрессора второй турбокомпрессорной установки, теплообменник-охладитель компрессора низкого давления турбокомпрессора первой турбокомпрессорной установки, компрессор низкого давления турбокомпрессора первой турбокомпрессорной установки, теплообменник-охладитель компрессора высокого давленая турбокомпрессора первой турбокомпрессорной установки, компрессор высокого давления турбокомпрессора первой турбокомпрессорной установки и проточную часть высокого давления теплообменника-регенератора,3. The method of operating the power unit according to claim 2, which consists in pumping the primary coolant by a circulation pump through a nuclear reactor and heat exchangers-heaters of a gas turbine energy converter, the primary coolant being heated in the core of a nuclear reactor, and in heat exchangers-heaters of a power turbine of a turbogenerator plant and turbines turbocompressors of both turbocompressor units transfer heat from the primary circuit coolant that has left the nuclear reactor of the second circuit, heated in the heat exchanger-heater of the power turbine of the turbogenerator, the heat carrier of the second circuit is sequentially pumped by the compressors of both turbocharger units in a closed circuit through the power turbine, the heat exchanger-heater of the turbine of the turbocompressor of the first turbocompressor unit, the turbine of the turbocompressor of the first turbocompressor installation, the turbine heat exchanger of the second turbocharger second turbocharger quarrel installation, low-pressure part of the heat exchanger of the regenerator, heat exchanger-cooler of the low-pressure compressor of the second turbocompressor turbocharger installation, low-pressure compressor of the turbocompressor of the second turbocompressor installation, heat exchanger-cooler of the high pressure turbocompressor of the second turbocompressor installation, high-pressure compressor of the turbocompressor of the second turbocompressor installation of the second turbocompressor turbocomp low pressure compressor the spring of the first turbocharger installation, the low-pressure compressor of the turbocharger of the first turbocharger installation, the high-pressure compressor heat exchanger-cooler of the first turbocharger compressor turbocharger, the high-pressure compressor of the first turbocharger turbocharger installation and the high-pressure flow part of the heat exchanger-regenerator, - 10 010962 при этом в теплообменниках-подогревателях (7, 11) силовой турбины турбогенераторной установки и турбин турбокомпрессоров обеих турбокомпрессорных установок передают тепло от теплоносителя первого контура теплоносителю второго контура, повышая при этом его температуру до одинаковых значений на входе в каждую из турбин, например до 509°С;- 10 010962 at the same time, in heat exchangers-heaters (7, 11) of the power turbine of the turbogenerator unit and turbines of the turbochargers of both turbocompressor units, they transfer heat from the primary coolant to the secondary coolant, increasing its temperature to the same values at the inlet to each turbine, for example up to 509 ° C; в силовой турбине (5) и турбинах (8) турбокомпрессоров обеих турбокомпрессорных установок понижают давление и температуру теплоносителя второго контура и превращают его тепловую энергию в механическую, причём силовой турбиной приводят во вращение ротор электрогенератора и вырабатывают электроэнергию, а турбины турбокомпрессоров обеих турбокомпрессорных установок приводят во вращение компрессоры (9, 10) низкого и высокого давления обеих турбокомпрессорных установок;in the power turbine (5) and turbines (8) of the turbocompressors of both turbocompressor units lower the pressure and temperature of the secondary coolant and turn its thermal energy into mechanical energy, and the power turbine rotates the rotor of the generator and generates electricity, and the turbines of the turbocompressors of both turbocompressor units bring rotation compressors (9, 10) of low and high pressure of both turbocompressor units; в компрессорах (9, 10) низкого и высокого давления обеих турбокомпрессорных установок последовательно повышают давление теплоносителя второго контура до уровня, например, 14 МПа, обеспечивающего его прокачку по всему контуру, начиная с входа в проточную часть высокого давления теплообменника-регенератора (14), при этом на выходе каждого из компрессоров его температура повышается;in the low and high pressure compressors (9, 10) of both turbocompressor units, the pressure of the secondary coolant is successively increased to a level of, for example, 14 MPa, which ensures its pumping along the entire circuit, starting from the entrance to the high-pressure flow part of the heat exchanger-regenerator (14), at the same time, at the output of each compressor, its temperature rises; в теплообменниках-охладителях (12, 13) обеих турбокомпрессорных установок передают тепло от теплоносителя второго контура к теплоносителю системы рассеяния остаточного тепла (4), понижая при этом температуру теплоносителя второго контура на входе каждого из компрессоров (9, 10) до уровня, не превышающего 23°С, обеспечивая тем самым снижение работы сжатия каждого из компрессоров (9, 10);heat exchangers-coolers (12, 13) of both turbocompressor units transfer heat from the secondary circuit coolant to the coolant of the residual heat dissipation system (4), while lowering the temperature of the secondary circuit coolant at the inlet of each of the compressors (9, 10) to a level not exceeding 23 ° С, thereby ensuring a reduction in the compression work of each of the compressors (9, 10); в теплообменнике-регенераторе (14) передают остаточное тепло теплоносителя второго контура, поступающего из проточной части турбины (8) второй турбокомпрессорной установки в проточную часть низкого давления теплообменника-регенератора (14), теплоносителю второго контура, поступающего из проточной части компрессора высокого давления (10) первой турбокомпрессорной установки в проточную часть высокого давления теплообменника-регенератора (14), повышая при этом температуру теплоносителя на выходе из проточной части высокого давления теплообменника-регенератора (14), например, на ~290°С.in the heat exchanger-regenerator (14) transfer the residual heat of the coolant of the second circuit coming from the flow part of the turbine (8) of the second turbocompressor installation to the flow part of the low pressure of the heat exchanger-regenerator (14), the coolant of the second circuit coming from the flow part of the high-pressure compressor (10 ) of the first turbocompressor installation in the flow part of the high pressure of the heat exchanger-regenerator (14), while increasing the temperature of the coolant at the outlet of the flow part of the high pressure heat exchanger the meniscus-regenerator (14), for example, at ~ 290 ° С.
EA200702378A 2007-11-28 2007-11-28 POWER UNIT OF NUCLEAR POWER PLANT AND METHOD OF ITS OPERATION EA200702378A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EA200702378A EA200702378A1 (en) 2007-11-28 2007-11-28 POWER UNIT OF NUCLEAR POWER PLANT AND METHOD OF ITS OPERATION

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EA200702378A EA200702378A1 (en) 2007-11-28 2007-11-28 POWER UNIT OF NUCLEAR POWER PLANT AND METHOD OF ITS OPERATION

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EA010962B1 true EA010962B1 (en) 2008-12-30
EA200702378A1 EA200702378A1 (en) 2008-12-30

Family

ID=40863337

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA200702378A EA200702378A1 (en) 2007-11-28 2007-11-28 POWER UNIT OF NUCLEAR POWER PLANT AND METHOD OF ITS OPERATION

Country Status (1)

Country Link
EA (1) EA200702378A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10424415B2 (en) 2014-04-14 2019-09-24 Advanced Reactor Concepts LLC Ceramic nuclear fuel dispersed in a metallic alloy matrix

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4048012A (en) * 1972-08-24 1977-09-13 Nuclear Power Company (Whetstone Limited) Nuclear power installations
JPS5484103A (en) * 1977-12-19 1979-07-04 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd Steam generator for sodium-cooled fast breeder
SU714505A1 (en) * 1978-01-19 1980-02-05 Государственный Научно-Исследовательский Институт Им. Г.М.Кржижановского Nuclear power-producing plant
RU96109672A (en) * 1996-05-12 1998-08-20 Н.Г. Кириллов AUTONOMOUS POWER SYSTEM WITH GAS TURBINE INSTALLATION OF A CLOSED CYCLE AND A LIQUID NUCLEAR REACTOR

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4048012A (en) * 1972-08-24 1977-09-13 Nuclear Power Company (Whetstone Limited) Nuclear power installations
JPS5484103A (en) * 1977-12-19 1979-07-04 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd Steam generator for sodium-cooled fast breeder
SU714505A1 (en) * 1978-01-19 1980-02-05 Государственный Научно-Исследовательский Институт Им. Г.М.Кржижановского Nuclear power-producing plant
RU96109672A (en) * 1996-05-12 1998-08-20 Н.Г. Кириллов AUTONOMOUS POWER SYSTEM WITH GAS TURBINE INSTALLATION OF A CLOSED CYCLE AND A LIQUID NUCLEAR REACTOR

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10424415B2 (en) 2014-04-14 2019-09-24 Advanced Reactor Concepts LLC Ceramic nuclear fuel dispersed in a metallic alloy matrix

Also Published As

Publication number Publication date
EA200702378A1 (en) 2008-12-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Yang et al. Part-load performance analysis and comparison of supercritical CO2 Brayton cycles
Li et al. A comprehensive investigation on the design and off-design performance of supercritical carbon dioxide power system based on the small-scale lead-cooled fast reactor
US10665355B2 (en) Nuclear power plant
Olumayegun et al. Thermodynamic analysis and preliminary design of closed Brayton cycle using nitrogen as working fluid and coupled to small modular Sodium-cooled fast reactor (SM-SFR)
JP2012145092A (en) Centrifugal blower (compressor) for compressing supercritical carbon dioxide (co2), supercritical co2 gas turbine, and supercritical co2 gas turbine electric power generation technique including electric power generator
El-Genk et al. Noble-gas binary mixtures for closed-Brayton-cycle space reactor power systems
US20140119881A1 (en) Apparatus for recirculating a fluid within a turbomachine and method for operating the same
Bianchi et al. Design of a high-temperature heat to power conversion facility for testing supercritical CO2 equipment and packaged power units
RU2508460C1 (en) Extra-terrestrial power plant with computer-aided energy conversion
CN105863753A (en) Closed cooling and power combined energy storage system
Sienicki et al. Utilization of the supercritical CO2 Brayton cycle with sodium-cooled fast reactors
Vijaykumar et al. Optimizing the supercritical CO2 Brayton cycle for concentrating solar power application
Du et al. Integrated design and off-design hybrid control strategy of supercritical CO2 recompression cycle for nuclear power
McDaniel et al. A combined cycle power conversion system for the next generation nuclear power plant
Sienicki et al. Dry Air Cooling and the sCO2 Brayton Cycle
JPS6250650B2 (en)
EA010962B1 (en) Power unit of nuclear power plant and method of operation thereof
CN111785397A (en) Nuclear power device based on heat pipe type reactor and using method
Kusterer et al. Helium Brayton cycles with solar central receivers: thermodynamic and design considerations
RU2586797C1 (en) Space power plant with machine energy conversion
KR20180108168A (en) Module reactor
RU2522971C1 (en) Nuclear power plant
JP2023042338A (en) Power generator and power generation method
Song et al. Investigation of engine waste heat recovery using supercritical CO2 (S-CO2) cycle system
JP6712672B1 (en) Power generation device and power generation system using supercritical CO2 gas

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): AM AZ KG MD TJ TM

MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): BY KZ RU

NF4A Restoration of lapsed right to a eurasian patent

Designated state(s): BY KZ RU