RU2302674C1 - Containment heat transfer system - Google Patents

Containment heat transfer system Download PDF

Info

Publication number
RU2302674C1
RU2302674C1 RU2005139642/06A RU2005139642A RU2302674C1 RU 2302674 C1 RU2302674 C1 RU 2302674C1 RU 2005139642/06 A RU2005139642/06 A RU 2005139642/06A RU 2005139642 A RU2005139642 A RU 2005139642A RU 2302674 C1 RU2302674 C1 RU 2302674C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
heat exchanger
power unit
steam
turbine
low
Prior art date
Application number
RU2005139642/06A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Валерий Дмитриевич Бумагин (RU)
Валерий Дмитриевич Бумагин
Евгений Федорович Широков-Брюхов (RU)
Евгений Федорович Широков-Брюхов
Иван Михайлович Хаустов (RU)
Иван Михайлович Хаустов
Original Assignee
Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский, проектно-конструкторский и изыскательский институт "Атомэнергопроект", ФГУП "Атомэнергопроект"
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 Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский, проектно-конструкторский и изыскательский институт "Атомэнергопроект", ФГУП "Атомэнергопроект" filed Critical Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский, проектно-конструкторский и изыскательский институт "Атомэнергопроект", ФГУП "Атомэнергопроект"
Priority to RU2005139642/06A priority Critical patent/RU2302674C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2302674C1 publication Critical patent/RU2302674C1/en

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30Nuclear fission reactors

Abstract

FIELD: power engineering; nuclear power stations for generating additional electrical energy.
SUBSTANCE: proposed heat-transfer system designed to transfer hot air from operating equipment has heat exchanger mounted under containment. Heat exchanger inlet and outlet are passed through containment and connected to closed circulating loop of easy-to-boil coolant. This coolant circulation loop has turbine-generator set, power unit with steam generator, and power unit safety control installations. One of these installations has hydraulic device and steam turbine. Power unit incorporating steam generator and power unit safety control installation are disposed under containment. Heat exchanger is installed under containment dome. It is assembled of two tired circular tubes joined together by means of C-shaped finned tubes. Ends of tubes face containment wall and enclose hydraulic device to ensure power unit safety. Heat transferred from containment equipment is used for producing additional electrical energy.
EFFECT: enhanced operating reliability of system affording power unit safety.
6 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к области энергетики, а именно к объектам, требующим отвод нагретого воздуха от работающих в помещении устройств, и может быть использовано на атомных электростанциях для выработки дополнительной электроэнергии.The invention relates to the field of energy, and in particular to facilities requiring the removal of heated air from devices operating in the room, and can be used at nuclear power plants to generate additional electricity.

Известна теплофикационная энергетическая установка, содержащая парогенератор, турбину без конденсаторного типа с электрическим генератором, сетевые подогреватели и энергоблок с легкокипящим теплоносителем, имеющий парогенератор контактного типа, связанный с сетевыми подогревателями, паровую турбину с электрогенератором, конденсатор пара контактного типа и соединенную с ним градирню. (Патент РФ №2041363, МКИ: F01K 7/44; 23/00 от 09.08.95 г.)A known cogeneration power plant comprising a steam generator, a turbine without a condenser type with an electric generator, network heaters and a power unit with a low boiling coolant, having a contact type steam generator connected with network heaters, a steam turbine with an electric generator, a contact type steam condenser and a cooling tower connected to it. (RF patent No. 2041363, MKI: F01K 7/44; 23/00 from 08/09/95)

Эта комбинированная энергетическая установка вырабатывает дополнительную электроэнергию за счет отработанного пара основного цикла с использованием легкокипящего теплоносителя. Вместе с тем большое количество теплого воздуха, получаемого при отводе от работающих устройств, не используется.This combined power plant generates additional electricity through the spent steam of the main cycle using a low-boiling coolant. At the same time, a large amount of warm air obtained during the removal from working devices is not used.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является система отвода тепла из защитной оболочки, содержащая смонтированный под защитной оболочкой теплообменник, вход и выход которого проходят через защитную оболочку и подключены к замкнутому контуру циркуляции легкокипящего теплоносителя, включающему турбину с электрогенератором, расположенные под защитной оболочкой энергоблок с парогенератором, и установки для обеспечения безопасности энергоблока, одна из которых имеет гидроустройство, и расположенную за защитной оболочкой пароводяную турбину. (Патент РФ №1829697, МКИ G21C 9/00 от 09.06.95 г.).The closest technical solution to the proposed one is a system for removing heat from the protective shell, containing a heat exchanger mounted under the protective shell, the inlet and outlet of which pass through the protective shell and are connected to a closed loop of a low-boiling coolant, including a turbine with an electric generator, located under the protective shell of a power unit with a steam generator , and installations for ensuring the safety of the power unit, one of which has a hydraulic device, and located behind the protective shell steam turbine. (RF patent No. 1829697, MKI G21C 9/00 dated 06/09/95).

Данная система обеспечивает отвод тепла из защитной оболочки в ее нижней части и превращение его в механическую энергию для нужд АЭС. Однако основное тепло сосредотачивается в подкупольной части, что снижает в случае необходимости надежность работы спринклерной установки и установки для сжигания гремучей смеси. Кроме того, это тепло рационально не используется.This system provides heat removal from the protective shell in its lower part and its conversion into mechanical energy for the needs of nuclear power plants. However, the main heat is concentrated in the dome part, which reduces, if necessary, the reliability of the sprinkler installation and the installation for burning explosive mixtures. In addition, this heat is not rationally used.

Целью предлагаемого изобретения является повышение надежности работы установок, обеспечивающих безопасность энергоблока, путем организации отвода тепла и использования его для получения дополнительной электроэнергии.The aim of the invention is to increase the reliability of installations that ensure the safety of a power unit by organizing heat removal and using it to generate additional electricity.

Поставленная цель достигается тем, что в известной системе отвода тепла из защитной оболочки, содержащей смонтированный под защитной оболочкой теплообменник, вход и выход которого пропущены через защитную оболочку и подключены к замкнутому контуру циркуляции легкокипящего теплоносителя, включающему турбину с электрогенератором, расположенные под защитной оболочкой энергоблок с парогенератором и установки для обеспечения безопасности энергоблока, одна из которых имеет гидроустройство и расположенную за защитной оболочкой пароводяную турбину, новым является то, что теплообменник установлен под куполом защитной оболочки и выполнен в виде двух ярусно расположенных кольцеобразных труб, соединенных между собой С-образными оребренными трубками, концы которых направлены к стенке защитной оболочки и охватывают гидроустройство установки для обеспечения безопасности энергоблока.This goal is achieved by the fact that in the known system of heat removal from the protective shell containing a heat exchanger mounted under the protective shell, the inlet and outlet of which are passed through the protective shell and connected to a closed loop of a low-boiling coolant, including a turbine with an electric generator, located under the protective shell of a power unit with steam generator and installations for ensuring the safety of the power unit, one of which has a hydraulic device and a steam-water located behind the protective sheath a new turbine, it is new that the heat exchanger is installed under the dome of the containment shell and is made in the form of two tiered ring-shaped tubes interconnected by C-shaped finned tubes, the ends of which are directed to the wall of the containment shell and enclose the unit’s hydraulic structure to ensure the safety of the power unit.

Кроме этого, гидроустройство установки для обеспечения безопасности энергоблока представляет собой спринклеры.In addition, the hydraulic unit for ensuring the safety of the power unit is a sprinkler.

Кроме этого, одна из установок для обеспечения безопасности энергоблока может представлять собой сжигатель гремучей смеси, который закреплен над теплообменником.In addition, one of the installations for ensuring the safety of the power unit may be an explosive mixture burner, which is mounted above the heat exchanger.

Кроме этого, система может быть снабжена дополнительным замкнутым контуром циркуляции легкокипящего теплоносителя, соединенного со сбросом водяного пара из парового турбогенератора, посредством трехходового крана и межциклового теплообменника.In addition, the system can be equipped with an additional closed loop circulation of a low-boiling coolant connected to the discharge of water vapor from a steam turbogenerator, using a three-way valve and an inter-cycle heat exchanger.

Кроме этого, замкнутые контуры циркуляции легкокипящего теплоносителя могут быть объединены между собой с помощью клапана.In addition, the closed circulation circuits of the low-boiling coolant can be combined with each other using a valve.

Кроме этого, система может быть снабжена баками сбора горячей и холодной воды, которые соединены с замкнутыми контурами циркуляции легкокипящего теплоносителя при помощи пикового теплообменника, а между баками и контуром - с паровым турбогенератором при помощи деаэратора низкого давления.In addition, the system can be equipped with hot and cold water collection tanks, which are connected to closed circuits of the low-boiling coolant through a peak heat exchanger, and between the tanks and the circuit, with a steam turbogenerator using a low pressure deaerator.

Размещение теплообменника под куполом защитной оболочки позволяет отводить тепло из наиболее горячей зоны, в которую поступает как от работающих устройств, так и от работающих установок для сжигания гремучей смеси, предохраняя тем самым боковую поверхность защитной оболочки от перегрева.Placing the heat exchanger under the dome of the containment allows heat to be removed from the hottest area, which comes from working devices as well as from working plants for burning explosive mixtures, thereby protecting the side surface of the containment from overheating.

Конструктивное выполнение теплообменника в виде двух ярусно расположенных кольцеобразных труб обусловлено тем, что в нижнюю раздаточную трубу поступает охлажденный легкокипящий теплоноситель, а в верхнюю собирающую трубу поступает полученный пар легкокипящего теплоносителя.The design of the heat exchanger in the form of two tiered ring-shaped pipes is due to the fact that the cooled low-boiling coolant enters the lower transfer pipe, and the obtained pair of low-boiling coolant enters the upper collecting pipe.

Конструктивное выполнение С-образных оребренных труб, концами, направленными к стенке защитной оболочки, вызвано возможностью орошения ребер трубок спринклерной водой и возможностью термических расширений между кольцеобразными трубами.The constructive implementation of C-shaped finned tubes, with their ends directed to the wall of the containment, is caused by the possibility of irrigation of the edges of the tubes with sprinkler water and the possibility of thermal expansions between the annular tubes.

Предлагаемое изобретение поясняется чертежами, где наThe invention is illustrated by drawings, where

фиг.1 показана принципиальная схема системы отвода тепла из защитной оболочки;figure 1 shows a schematic diagram of a system for removing heat from the containment;

фиг.2 - схема термодинамических циклов основного и подстроенного в TS диаграмме;figure 2 - diagram of the thermodynamic cycles of the main and tuned in the TS diagram;

фиг.3 - компоновка подкупольного пространства защитной оболочки;figure 3 - layout of the domed space of the containment;

фиг.4 - зависимость увеличения коэффициента полезного действия системы в зависимости от температуры окружающей среды.figure 4 - dependence of the increase in the efficiency of the system depending on the ambient temperature.

Система отвода тепла из защитной оболочки состоит из пароводяного контура и трех контуров циркуляции легкокипящего теплоносителя. Пароводяной контур содержит смонтированные под защитной оболочкой 1 энергоблок, включающий реактор 2, парогенератор 3, главный циркуляционный насос 4, компенсатор 5 объема и установленную вне защитной оболочки 1 пароводяную турбину 6 с электрогенератором 7. На пароводяной турбине 6 смонтирован трехходовой кран 8, входной участок 9 которого подсоединен к последней ступени пароводяной турбины 6, а два выходных участка 10 и 11 подсоединены соответственно к конденсатору 12 водяного пара для охлаждения его оборотной водой и межцикловому теплообменнику 13. Конденсатор 12 водяного пара и межцикловой теплообменник 13 выходными участками 14 и 15 соединены между собой и с парогенератором 3 посредством двух насосов 16 и 17 и регенеративного подогревателя 18.The system for removing heat from the containment consists of a steam-water circuit and three circuits of low-boiling coolant circulation. The steam-water circuit contains a power unit mounted under a protective shell 1, including a reactor 2, a steam generator 3, a main circulation pump 4, a volume compensator 5, and a steam-water turbine 6 with an electric generator installed outside the protective shell 1, a three-way valve 8 is mounted on the steam-turbine 6, the inlet section 9 which is connected to the last stage of the steam-water turbine 6, and two output sections 10 and 11 are connected respectively to the condenser 12 of water vapor for cooling it with circulating water and inter-cycle heat exchange Iku 13. The steam condenser 12 and the inter-cycle heat exchanger 13 with the output sections 14 and 15 are connected to each other and to the steam generator 3 through two pumps 16 and 17 and a regenerative heater 18.

Первый контур циркуляции легкокипящего теплоносителя предназначен для отвода тепла из под купольного пространства 19 защитной оболочки 1 и пространства над парогенератором 3. Этот контур содержит установленный в подкупольном пространстве 19 защитной оболочки 1 теплообменник 20, рециркуляционную установку охлаждения парогенератора 3, турбину 21 для легкокипящего теплоносителя с электрогенератором 22, смешивающий конденсатор 23 и соединенную с ним посредством трубопроводов 24 и 25 и насоса 26 сухую градирню 27.The first circulation of the low-boiling coolant is designed to remove heat from under the dome space 19 of the protective shell 1 and the space above the steam generator 3. This circuit contains a heat exchanger 20 installed in the domed space 19 of the protective shell 1, a recirculation cooling unit for the steam generator 3, a turbine 21 for the low-boiling coolant with an electric generator 22, a mixing condenser 23 and a dry cooling tower 27 connected to it via pipelines 24 and 25 and a pump 26.

Входной участок 28 теплообменника 20 для легкокипящего теплоносителя подсоединен посредством трубопроводов 29 и 30 и насосов 31, 32, и 33 к выходному патрубку 34 смешивающего конденсатора 23, а выходной участок 35 этого теплообменника 20 подсоединен паропроводами 36, 37 и 38 к входу 39 турбины 21 для легкокипящего теплоносителя.The inlet section 28 of the heat exchanger 20 for the low-boiling coolant is connected via pipelines 29 and 30 and the pumps 31, 32, and 33 to the outlet pipe 34 of the mixing condenser 23, and the outlet section 35 of this heat exchanger 20 is connected by steam lines 36, 37 and 38 to the input 39 of the turbine 21 for low-boiling coolant.

Второй контур циркуляции легкокипящего теплоносителя предназначен для отвода тепла от последней ступени пароводяной турбины 6. Этот контур соединен с межцикловым теплообменником 13 на участке нагрева легкокипящего теплоносителя. Межцикловой теплообменник 13 выходным участком 40 для пара легкокипящего теплоносителя подсоединен посредством паропроводов 41, 38 и разделительного клапана 42 к входу 39 турбины 21, а входным участком 43 межциклового теплообменника 13 для нагрева легкокипящего теплоносителя подсоединен к выходному патрубку 34 смешивающего конденсатора 23 посредством насосов 44 и 33, трубопроводов 45, 30 и регенеративного подогревателя 46. На этом контуре параллельно установлен компенсатор давления 47 с насосами 48, 49. Клапан 42 служит для регулирования подачи пара легкокипящего теплоносителя из второго контура в турбину 21.The second circulation circuit of the low-boiling coolant is designed to remove heat from the last stage of the steam-water turbine 6. This circuit is connected to the inter-cycle heat exchanger 13 in the heating section of the low-boiling coolant. The inter-cycle heat exchanger 13 with the outlet section 40 for low-boiling coolant steam is connected via steam lines 41, 38 and the isolation valve 42 to the inlet 39 of the turbine 21, and the inlet section 43 of the inter-cycle heat exchanger 13 for heating the low-boiling coolant is connected to the outlet pipe 34 of the mixing condenser 23 through the pumps 44 and 33 , pipelines 45, 30 and regenerative heater 46. A pressure compensator 47 with pumps 48, 49 is installed in parallel on this circuit. Valve 42 is used to regulate the steam supply easily. boiling coolant from the second circuit to the turbine 21.

Третий контур циркуляции легкокипящего теплоносителя системы отвода тепла из защитной оболочки служит для ликвидации пиковых нагрузок у потребителя. Имеет бак 50 сбора для горячей воды и бак 51 накопления для охлажденной воды, эти два бака 50 и 51 соединены между собой посредством пикового теплообменника 52. Для ввода в теплообменник 52 горячей воды в дне бака 50 смонтирована труба 53 с насосом 54, а для вывода из теплообменника 52 охлажденной воды и ввод ее в бак 51 служит труба 55. По нагреваемому легко кипящему теплоносителю теплообменник 52 соединен входными трубами 56, 29 и 30 с выходным патрубком 34 смешивающего конденсатора 23 посредством насосов 31 и 33, а по выходу из теплообменника 52 пара легкокипящего теплоносителя паропроводом 57 и 38 с входным участком 39 турбины 21. Вход 58 в бак 50 сбора горячей воды соединен с деаэратором 59 низкого давления, который в свою очередь для подпитки водяным паром соединен с турбиной 6 энергоблока. Входной участок 60 деаэратора 59 и выход 61 из бака 51 соединен между собой посредством трубопровода 62 и насоса 63 и соединены с входом 64 в парогенератор 3 энергоблока посредством задвижки 65, трубопровода 66, 67, насоса 17 и регенеративного подогревателя 18.The third circulation circuit of the low-boiling coolant of the heat removal system from the containment serves to eliminate peak loads from the consumer. It has a collection tank 50 for hot water and an accumulation tank 51 for chilled water; these two tanks 50 and 51 are connected to each other by means of a peak heat exchanger 52. A pipe 53 with a pump 54 is mounted at the bottom of the tank 50 for entering hot water exchanger 52 and a pump 54 a pipe 55 serves from the cooled water heat exchanger 52 and entering it into the tank 51. The heat exchanger 52 is connected to the inlet pipes 56, 29 and 30 with the outlet pipe 34 of the mixing condenser 23 through the pumps 31 and 33 along the easily boiling heat transfer medium, and steam is supplied from the heat exchanger 52 boiling of the coolant with a steam line 57 and 38 with the inlet section 39 of the turbine 21. The inlet 58 to the hot water collecting tank 50 is connected to a low pressure deaerator 59, which, in turn, is connected to the power unit turbine 6 for feeding steam. The inlet section 60 of the deaerator 59 and the outlet 61 from the tank 51 are interconnected via a pipe 62 and a pump 63 and connected to the input 64 to the steam generator 3 of the power unit by means of a valve 65, a pipe 66, 67, a pump 17 and a regenerative heater 18.

Под куполом защитной оболочки смонтированы установки для обеспечения безопасности энергоблока, одна из которых имеет гидроустройство, представляющее собой спринклеры 68, установленные в подкупольном пространстве 19 на стенке защитной оболочки 1 в средней части теплообменника 20. Другой установкой для обеспечения безопасности энергоблока является сжигатель 69 гремучей смеси, который установлен над теплообменником 20. Теплообменник 20 выполнен в виде двух ярусно расположенных кольцеобразных труб 70 и 71, соединенных между собой С-образными оребренными трубками 72, собранными в панели. Концы С-образных оребренных трубок 72 направлены к стенке защитной оболочки 1 и охватывают спринклеры 68 таким образом, чтобы часть потока воды из форсунок была направлена на оребрение.Installations are installed under the dome of the containment to ensure the safety of the power unit, one of which has a hydraulic device, which is sprinklers 68 installed in the dome space 19 on the wall of the containment 1 in the middle of the heat exchanger 20. Another installation for ensuring the safety of the power unit is an explosive mixture burner 69, which is installed above the heat exchanger 20. The heat exchanger 20 is made in the form of two tiered ring-shaped pipes 70 and 71, interconnected by C-shaped with fucking tubes 72 assembled in a panel. The ends of the C-shaped finned tubes 72 are directed towards the wall of the containment shell 1 and surround the sprinklers 68 so that part of the water flow from the nozzles is directed towards the fins.

Для съема тепла, образующегося над пространством парогенератора 3, который расположен в боксе 73, рециркуляционная установка охлаждения парогенератора 3 состоит из центробежного вентилятора 74 с теплообменником 75, вход 76 которого подсоединен к трубопроводу 29, а выход 77 - к паропроводу 36. Центробежный вентилятор 74 с теплообменником 75 установлен в боксе 73 парогенератора 3.To remove the heat generated above the space of the steam generator 3, which is located in box 73, the recirculation cooling unit of the steam generator 3 consists of a centrifugal fan 74 with a heat exchanger 75, the input 76 of which is connected to the pipe 29, and the output 77 to the steam pipe 36. Centrifugal fan 74 s a heat exchanger 75 is installed in the box 73 of the steam generator 3.

Система отвода тепла из защитной оболочки работает следующим образом. При работе энергоблока в нормальном режиме эксплуатации под куполом защитной оболочки накапливается теплый воздух, температура которого составляет 60 градусов. Выделяющееся тепло разогревает теплообменник 20 первого контура циркуляции легкокипящего теплоносителя. В качестве холодильного агента в контуры циркуляции помещен легкокипящий теплоноситель - хладон. Находящийся в С-образных оребренных трубах 72 теплообменника 20 легкокипящий теплоноситель вскипает, и образовавшийся пар начинает подниматься вверх, нагреваясь еще больше. В верхней кольцеобразной трубе 71 пар легкокипящего теплоносителя собирается и поступает по паропроводу 36 в турбину 21, вал которой вращает ротор электрогенератора и вырабатывает дополнительную электроэнергию. Отработанный пар легкокипящего теплоносителя из турбины 21 поступает в смешивающий конденсатор 23, из которого по выходному патрубку 34 насосом 33 охлажденный теплоноситель подается по трубе 30, насосом 31 и насосом 32 по трубопроводу 29 на входной участок 28 в нижнюю кольцеобразную трубу 70 теплообменника 20.The system of heat removal from the protective sheath works as follows. When the unit is operating in normal operation, warm air accumulates under the dome of the containment at a temperature of 60 degrees. The generated heat heats the heat exchanger 20 of the first circuit of the circulation of low-boiling coolant. As a refrigerant, a low-boiling coolant - freon is placed in the circulation circuits. Located in the C-shaped finned tubes 72 of the heat exchanger 20, a low-boiling coolant boils, and the resulting vapor begins to rise upward, heating even more. In the upper annular pipe 71, pairs of low-boiling coolant are collected and supplied via steam line 36 to the turbine 21, the shaft of which rotates the rotor of the electric generator and generates additional electricity. The spent steam of a low-boiling coolant from the turbine 21 enters a mixing condenser 23, from which the cooled coolant is pumped through the outlet pipe 34 by a pump 33 through a pipe 30, a pump 31, and a pump 32 through a pipe 29 to an inlet section 28 into the lower annular pipe 70 of the heat exchanger 20.

Одновременно с этим охлажденный теплоноситель поступает и в теплообменник 75, который обдувается нагретым от работающего парогенератора 3 воздухом. Образующийся в теплообменнике 75 пар подают в паропровод 36 на выработку дополнительной электроэнергии, а охлажденный воздух возвращают на охлаждение бокса 73 парогенератора 3. Электродвигатель центробежного вентилятора 74 может быть подключен к электрогенератору 22.At the same time, the cooled heat carrier enters the heat exchanger 75, which is blown with heated air from the working steam generator 3. The steam generated in the heat exchanger 75 is supplied to the steam line 36 to generate additional electricity, and the cooled air is returned to cool the box 73 of the steam generator 3. The centrifugal fan motor 74 can be connected to the electric generator 22.

Смешивающий конденсатор 23 работает на оборотном легкокипящем теплоносителе, подаваемым насосом 26 по трубе 25 на охлаждение в сухую градирню 27, из которой охлажденный легкокипящий теплоноситель по трубе 24 поступает в смешивающий конденсатор 23 на орошение и конденсацию горячего теплоносителя.The mixing condenser 23 operates on a circulating low-boiling coolant supplied by the pump 26 through a pipe 25 for cooling to a dry cooling tower 27, from which the cooled low-boiling coolant through a pipe 24 enters the mixing condenser 23 for irrigation and condensation of the hot coolant.

При открытом клапане 42 во втором контуре циркуляции легкокипящего теплоносителя из смешивающего конденсатора дополнительно подается теплоноситель по выходному патрубку 34 насосом 33 по трубопроводу 30 на смешивающий регенеративный подогреватель 46 и далее питательным насосом 44 по трубе 45 на вход 43 в межцикловой теплообменник 13. При открытом трехходовом кране 8 теплообменник 13 подогревается отработанным паром от пароводяной турбины 6 пароводяного контура энергоблока. Легкокипящий теплоноситель в межцикловом теплообменнике 13 вскипает и пар по выходу 40 и паропроводу 41 через разделительный клапан 42 и паропровод 38, где происходит смешивание легкокипящего теплоносителя первого и второго контуров, поступает на вход 39 турбины 21 для выработки дополнительной электроэнергии. Разделительный клапан 42 служит для ступенчатой подачи пара легкокипящего теплоносителя из второго контура в первый и полного закрытия при авариях на оборудовании под защитной оболочкой 1. С помощью компенсатора давления 47 насосами 48 и 49 поддерживается заданное давление во втором контуре.When the valve 42 is open in the second circulation circuit of the low-boiling coolant from the mixing condenser, the coolant is additionally supplied through the outlet pipe 34 with a pump 33 through a pipe 30 to the mixing regenerative heater 46 and then by a feed pump 44 through a pipe 45 to the inlet 43 of the inter-cycle heat exchanger 13. With an open three-way valve 8, the heat exchanger 13 is heated by the exhaust steam from the steam-water turbine 6 of the steam-water circuit of the power unit. The low-boiling coolant in the inter-cycle heat exchanger 13 boils up steam at the outlet 40 and the steam line 41 through the isolation valve 42 and the steam line 38, where the low-boiling coolant of the first and second circuits is mixed, enters the input 39 of the turbine 21 to generate additional electricity. The isolation valve 42 serves for the stepwise supply of steam of a low-boiling coolant from the second circuit to the first and complete closure in case of accidents on equipment under the protective sheath 1. Using a pressure compensator 47, pumps 48 and 49 maintain the desired pressure in the second circuit.

Для ликвидации пиковых нагрузок имеется третий контур циркуляции легкокипящего теплоносителя. В деаэратор 59 низкого давления от пароводяной турбины 6 поступает отработанный пар, в котором он конденсируется и деаэрируется, и горячая вода направляется в бак 50 сбора горячей воды. При пиковых нагрузках включают насос 54, и горячая вода по трубе 53 поступает в теплообменник 52, в который насосом 31 по трубе 56 подают легкокипящий теплоноситель, где происходит его испарение и по паропроводу 57, 37 и 38 пар поступает на вход 39 турбины 21 для выработки дополнительной электроэнергии. Охлажденная вода из теплообменника 52 направляется по трубопроводу 55 во второй бак 51 запаса холодной воды. По мере повышения уровня воды в баке 51 включают насос 63 и холодная вода из выхода 61 бака 51 по трубопроводу 62, трубопроводу 60 поступает в деаэратор 59 для конденсации пара, а при открытой задвижке 65 часть воды по трубопроводу 62, 66 и 67 подается насосом 17 в подогреватель 18, а затем через вход 64 в парогенератор 3. Задвижку 65 открывают при падении уровня воды в парогенераторе 3 в пароводяном контуре в нормальных и аварийных режимах эксплуатации.To eliminate peak loads, there is a third circuit for the circulation of low-boiling coolant. Exhaust steam is supplied to the low pressure deaerator 59 from the steam-water turbine 6, in which it condenses and deaerates, and hot water is sent to the hot water collection tank 50. At peak loads, the pump 54 is turned on, and hot water passes through a pipe 53 to a heat exchanger 52, into which a low-boiling coolant is supplied by a pump 31 through a pipe 56, where it evaporates, and through a steam line 57, 37 and 38 it enters the input 39 of the turbine 21 to generate additional electricity. Chilled water from the heat exchanger 52 is routed through line 55 to a second cold water supply tank 51. As the water level in the tank 51 rises, the pump 63 is turned on and cold water from the outlet 61 of the tank 51 is connected via a pipeline 62, the pipeline 60 enters the deaerator 59 to condense the steam, and when the valve 65 is open, part of the water is supplied through the pipeline 62, 66 and 67 by the pump 17 to the heater 18, and then through the inlet 64 to the steam generator 3. The valve 65 is opened when the water level in the steam generator 3 drops in the steam-water circuit in normal and emergency operation modes.

Трехходовой кран 8 имеет три положения: правое, нейтральное и левое:Three-way valve 8 has three positions: right, neutral and left:

- при правом положении крана 8 пар после турбины 6 направляется только в конденсатор 12, охлаждаемый оборотной водой;- in the right position of the valve 8 pairs after the turbine 6 is sent only to the condenser 12, cooled by circulating water;

- при нейтральном положении крана 8 пар после турбины 6 направляется в конденсатор 12 и межцикловой теплообменник 13 для испарения легкокипящего теплоносителя;- in the neutral position of the valve 8 steam after the turbine 6 is sent to the condenser 12 and the inter-cycle heat exchanger 13 for evaporation of the low-boiling coolant;

- при левом положении крана 8 пар после турбины 6 направляется только в межцикловой теплообменник 13.- in the left position of the valve 8 pairs after the turbine 6 is sent only to the inter-cycle heat exchanger 13.

В случае аварии внутри защитной оболочки 1 включаются спринклеры 68, вода распыляется и попадает на оребренные трубки 72, охлаждается на них и укрупненными каплями с большей скоростью падает вниз. За счет этого внутри защитной оболочки 1 организуется вдоль вертикальных стен защитной оболочки 1 падающий поток охлажденной воды, а по центру объема защитной оболочки 1 - восходящий горячий поток парогазовой смеси, направляющийся внутрь сжигателя 69 гремучей смеси.In the event of an accident, sprinklers 68 are turned on inside the containment shell 1, water is sprayed and reaches the finned tubes 72, cooled by them and coarsened droplets fall down more rapidly. Due to this, an incident stream of chilled water is organized along the vertical walls of the protective shell 1 inside the protective shell 1, and an upward hot stream of the vapor-gas mixture directed to the inside of the combustor 69 of the explosive mixture is organized in the center of the volume of the protective shell 1.

Технико-экономический эффект состоит в том, что за счет отвода избыточного тепла из защитной оболочки появляется возможность, используя энергию этого тепла, вырабатывать дополнительную электроэнергию на существующих электростанциях, обеспечить стабильную подачу электроэнергии потребителю во всех режимах эксплуатации, повысить безопасность электростанции, обеспечить стабильный температурный режим в оболочке в нормальном и аварийном режимах при отключении электропитания и уменьшить электронагрузки на собственные нужды станции.The technical and economic effect consists in the fact that due to the removal of excess heat from the protective sheath, it becomes possible, using the energy of this heat, to generate additional electricity at existing power plants, to ensure a stable supply of electricity to the consumer in all operating modes, to increase the safety of the power plant, and to ensure a stable temperature regime in the shell in normal and emergency conditions when the power is turned off and reduce the electrical load on the station's own needs.

Claims (6)

1. Система отвода тепла из защитной оболочки, содержащая смонтированный под защитной оболочкой теплообменник, вход и выход которого пропущены через защитную оболочку и подключены к замкнутому контуру циркуляции легкокипящего теплоносителя, включающему турбину с электрогенератором, расположенные под защитной оболочкой энергоблок с парогенератором и установки для обеспечения безопасности энергоблока, одна из которых имеет гидроустройство и пароводяную турбину, отличающаяся тем, что теплообменник установлен под куполом защитной оболочки и выполнен в виде двухъярусно расположенных кольцеобразных труб, соединенных между собой С-образными оребренными трубками, концы которых направлены к стенке защитной оболочки и охватывают гидроустройство установки для обеспечения безопасности энергоблока.1. The system of heat removal from the protective shell, comprising a heat exchanger mounted under the protective shell, the inlet and outlet of which is passed through the protective shell and connected to a closed loop of a low-boiling coolant, including a turbine with an electric generator, a power unit with a steam generator and safety installations located under the protective shell power unit, one of which has a hydraulic device and a steam-water turbine, characterized in that the heat exchanger is installed under the dome of the protective shell hibernation and configured as a bunk arranged annular tubes connected between a C-shaped finned tubes, the ends of which are directed to the wall of the containment and cover gidroustroystvo installation safety unit. 2. Система по п.1, отличающаяся тем, что гидроустройство установки для обеспечения безопасности энергоблока представляет собой спринклеры.2. The system according to claim 1, characterized in that the hydraulic unit for ensuring the safety of the power unit is a sprinkler. 3. Система по п.1, отличающаяся тем, что одна из установок для обеспечения безопасности энергоблока представляет собой сжигатель гремучей смеси, закрепленный над теплообменником.3. The system according to claim 1, characterized in that one of the installations for ensuring the safety of the power unit is an explosive mixture burner mounted above the heat exchanger. 4. Система по п.1, отличающаяся тем, что она снабжена вторым замкнутым контуром циркуляции легкокипящего теплоносителя, соединенным с турбиной для легкокипящего теплоносителя и пароводяной турбиной посредством трехходового крана и межциклового теплообменника.4. The system according to claim 1, characterized in that it is equipped with a second closed loop of circulation of a low-boiling coolant connected to a turbine for a low-boiling coolant and a steam-water turbine by means of a three-way valve and an inter-cycle heat exchanger. 5. Система по п.4, отличающаяся тем, что замкнутые контуры циркуляции легкокипящего теплоносителя объединены между собой с помощью клапана.5. The system according to claim 4, characterized in that the closed circulation circuits of the low-boiling coolant are interconnected by a valve. 6. Система по п.5, отличающаяся тем, что она снабжена третьим замкнутым контуром циркуляции легкокипящего теплоносителя, соединенным с турбиной для легкокипящего теплоносителя и имеющим пиковый теплообменник с двумя баками для горячей и холодной воды, сообщенными с пароводяной турбиной и с парогенератором.6. The system according to claim 5, characterized in that it is equipped with a third closed loop of circulation of a low-boiling coolant connected to a turbine for a low-boiling coolant and having a peak heat exchanger with two tanks for hot and cold water in communication with a steam-turbine and a steam generator.
RU2005139642/06A 2005-12-20 2005-12-20 Containment heat transfer system RU2302674C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005139642/06A RU2302674C1 (en) 2005-12-20 2005-12-20 Containment heat transfer system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005139642/06A RU2302674C1 (en) 2005-12-20 2005-12-20 Containment heat transfer system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2302674C1 true RU2302674C1 (en) 2007-07-10

Family

ID=38316762

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2005139642/06A RU2302674C1 (en) 2005-12-20 2005-12-20 Containment heat transfer system

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2302674C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2548170C2 (en) * 2010-08-25 2015-04-20 Арефа Гмбх Pressure releasing method for atomic power station, pressure releasing system for atomic power station and respective atomic power station
RU2761866C1 (en) * 2020-12-30 2021-12-13 Акционерное Общество "Атомэнергопроект" Method for monitoring system for passive heat removal from internal volume of protective shell and device for its implementation
RU2789847C1 (en) * 2019-09-11 2023-02-14 Центрум Гидроликехо Вызкуму Спол. С.Р.О. System of long-term heat removal from the protective shell

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2548170C2 (en) * 2010-08-25 2015-04-20 Арефа Гмбх Pressure releasing method for atomic power station, pressure releasing system for atomic power station and respective atomic power station
RU2789847C1 (en) * 2019-09-11 2023-02-14 Центрум Гидроликехо Вызкуму Спол. С.Р.О. System of long-term heat removal from the protective shell
RU2761866C1 (en) * 2020-12-30 2021-12-13 Акционерное Общество "Атомэнергопроект" Method for monitoring system for passive heat removal from internal volume of protective shell and device for its implementation
WO2022146189A1 (en) 2020-12-30 2022-07-07 Акционерное Общество "Атомэнергопроект" Method and device for monitoring a passive heat removal system
RU2806815C1 (en) * 2022-10-10 2023-11-07 Акционерное общество "Опытное Конструкторское Бюро Машиностроения имени И.И. Африкантова" (АО "ОКБМ Африкантов") System of passive heat removal from the inner volume of the containment shell of water-water energy reactor

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100975276B1 (en) Local heating water feeding system using absorbing type heat pump
JP5645283B2 (en) High temperature gas cooled reactor steam power generation system and method
CN104963776B (en) A kind of solar heat complementation association circulating power generation system
US11204190B2 (en) Evaporator with integrated heat recovery
JP2014092086A (en) Solar heat power plant, and solar heat storage and radiation apparatus
CN104167231A (en) Concrete containment passive cooling system
EP2824290A2 (en) Method for increasing the efficiency of power generation in nuclear power plants
RU2696836C1 (en) Pressure and cooling reduction system for nuclear power plant shell
RU2302674C1 (en) Containment heat transfer system
KR20150019977A (en) Hybrid condenser cooling system
KR20120111793A (en) Generator of ship using the organic rankine cycle
RU2453712C2 (en) Power facility combined-cycle plant
US9581051B2 (en) Power generation plant and method of operating a power generation plant
CN103811085B (en) The cold hydrogen monitoring temperature of generator of nuclear power station hydrogen cooling system and method for adjustment
RU98625U1 (en) NUCLEAR GAS STATION
RU164323U1 (en) INSTALLATION OF ELECTRIC-HEAT-WATER-COLD SUPPLIES
CN202938546U (en) Thermal source control device for ship tail gas waste heat absorbing cooling machine
CN220322132U (en) Direct heating type evaporator of low-temperature flue gas waste heat generator set
CN208966377U (en) A kind of Electric Factory Air-Cooling Island high-temperature steam liquefaction auxiliary device
CN102937346B (en) Heat source control device of marine tail gas residual heat absorption-type refrigerator
CN202973652U (en) Heat source controlling device for marine tail gas afterheat absorbing type refrigerator
JP2017101578A (en) Composite turbine system and power generation method thereof
RU140384U1 (en) HEAT ELECTRIC STATION
RU140431U1 (en) HEAT ELECTRIC STATION
RU147508U1 (en) ENERGY-SAVING INSTALLATION OF HEAT SUPPLY WITH COGENERATION

Legal Events

Date Code Title Description
HK4A Changes in a published invention