RU2529508C1 - Method of improvement of manoeuvrability of atomic power plants - Google Patents
Method of improvement of manoeuvrability of atomic power plants Download PDFInfo
- Publication number
- RU2529508C1 RU2529508C1 RU2013116182/07A RU2013116182A RU2529508C1 RU 2529508 C1 RU2529508 C1 RU 2529508C1 RU 2013116182/07 A RU2013116182/07 A RU 2013116182/07A RU 2013116182 A RU2013116182 A RU 2013116182A RU 2529508 C1 RU2529508 C1 RU 2529508C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- steam
- hydrogen
- turbine
- additional
- oxygen
- Prior art date
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
Abstract
Description
Изобретение относится к области энергетики и предназначено для использования в атомной энергетике, на атомных электрических станциях (АЭС) с водоохлаждаемыми реакторами.The invention relates to the field of energy and is intended for use in nuclear energy, at nuclear power plants (NPPs) with water-cooled reactors.
Известен способ покрытия пиков электрической нагрузки посредством парогазовой установки (см. авт. свид. СССР на изобретение №1163681, МПК F 01K 23/10, опубл. 15.12.1985 г.). Теплота от сжигания водорода с кислородом в камере нагрева подводится к рабочему телу газовой турбины, повышая его температуру и, тем самым, достигается большая выработка мощности. Отработавшее рабочее тело в газовой турбине отдает оставшуюся теплоту пару паротурбинной установки при промежуточном перегреве, вытесняя тем самым весь пар, предназначенный для осуществления промежуточного перегрева и который срабатывает в паровой турбине, повышая мощность паротурбинной установки.A known method of covering the peaks of electrical load by means of a combined cycle plant (see ed. Certificate of the USSR for invention No. 1163681, IPC F 01K 23/10, publ. 15.12.1985). The heat from the combustion of hydrogen with oxygen in the heating chamber is supplied to the working fluid of the gas turbine, increasing its temperature and, thereby, a large power output is achieved. The spent working fluid in a gas turbine gives off the remaining heat to the steam turbine unit steam during intermediate overheating, thereby displacing all the steam intended for intermediate overheating and which works in the steam turbine, increasing the capacity of the steam turbine unit.
Недостатком известной парогазовой установки является возникновение переменного расхода рабочего тела паротурбинной установки. Также недостатком является больший расход водорода и кислорода для осуществления нагрева рабочего тела газовой турбины, поскольку нагрев осуществляется через разделяющую теплообменную поверхность. При этом необходимо использовать принудительное охлаждение образующегося высокотемпературного пара при окислении водорода кислородом специальной охлаждающей водой, что связано со значительным количеством отводимой теплоты, необходимой для изменения фазового состояния охлаждающей воды и сопряжено с образованием солевых отложений в тракте внешнего охлаждения устройства сгорания охлаждающей водой. Уходящие газы используется в цикле АЭС, что усложняет ее работу и отрицательно сказывается на безопасности ее эксплуатации. A disadvantage of the known combined-cycle plant is the occurrence of a variable flow rate of the working fluid of the steam turbine unit. Another disadvantage is the greater consumption of hydrogen and oxygen for heating the working fluid of a gas turbine, since the heating is carried out through a separating heat exchange surface. In this case, it is necessary to use forced cooling of the resulting high-temperature steam during the oxidation of hydrogen with oxygen by special cooling water, which is associated with a significant amount of heat removed necessary for changing the phase state of the cooling water and is associated with the formation of salt deposits in the external cooling path of the cooling water combustion device. Flue gases are used in the NPP cycle, which complicates its operation and adversely affects the safety of its operation.
Известен способ достижения маневренности АЭС с пароводородным перегревом пара на параллельно подключенной к основной (сателлитной) турбоустановке (см., например, статью Малышенко С.П., Назарова О.В., Сарумов Ю.А. Некоторые термодинамические и технико-экономические аспекты применения водорода как энергоносителя в энергетике // Атомно-водородная энергетика и технология. - М.: Энергоатомиздат.- 1986. - Вып.7. - С.116-117). На сателлитную турбоустановку подается часть основного пара путем его разделения перед цилиндром высокого давления основной турбины АЭС. При входе в сателлитную турбоустановку осуществляется пароводородный перегрев пара.There is a method of achieving the maneuverability of nuclear power plants with steam-superheated steam in parallel connected to the main (satellite) turbine (see, for example, the article Malyshenko S.P., Nazarova O.V., Sarumov Yu.A. Some thermodynamic and technical and economic aspects of application hydrogen as an energy carrier in the energy industry // Atomic-hydrogen energy and technology. - M.: Energoatomizdat. - 1986. - Issue 7. - S.116-117). A part of the main steam is supplied to the satellite turbine by separating it in front of the high-pressure cylinder of the main turbine of the nuclear power plant. At the entrance to the satellite turbine, steam-hydrogen overheating of the steam is carried out.
Недостатком известной схемы является использование сателлитной турбоустановки только через разгрузку основной турбоустановки, что сопряжено с возникновением переменного расхода рабочего тела. Также недостатком является менее эффективное использование теплоты высокотемпературных продуктов сгорания водорода в кислороде вследствие применения принудительного наружного охлаждения камеры сгорания, что связано со значительным количеством отводимой теплоты, необходимой для изменения фазового состояния охлаждающей воды. Также недостатком является образование солевых отложений в тракте внешнего охлаждения камеры сгорания охлаждающей водой, что со временем становится причиной неработоспособного состояния пароводородного перегревателя. Энергия сжигания водорода используется в цикле АЭС, что усложняет ее работу и отрицательно сказывается на безопасности ее эксплуатации.A disadvantage of the known scheme is the use of a satellite turbine only through the unloading of the main turbine, which is associated with the occurrence of a variable flow rate of the working fluid. Another disadvantage is the less efficient use of the heat of high-temperature products of hydrogen combustion in oxygen due to the use of forced external cooling of the combustion chamber, which is associated with a significant amount of heat removed necessary to change the phase state of the cooling water. Another disadvantage is the formation of salt deposits in the external cooling path of the combustion chamber with cooling water, which over time becomes the cause of an inoperative state of a steam-hydrogen superheater. The energy of hydrogen combustion is used in the cycle of a nuclear power plant, which complicates its operation and adversely affects the safety of its operation.
Известен способ обеспечения маневренности атомных электрических станций (см. патент РФ на изобретение №70312, МПК F01K13/02 (2006.01), H02J9/04 (2006.01), G21D3/08 (2006.01), опубл. 20.01.2008 г.), путем производства водорода с кислородом в часы провала нагрузки и сжигания их в часы пиковой нагрузки.A known method of ensuring the maneuverability of nuclear power plants (see RF patent for the invention No. 70312, IPC F01K13 / 02 (2006.01), H02J9 / 04 (2006.01), G21D3 / 08 (2006.01), publ. 20.01.2008), by production hydrogen with oxygen during hours of load failure and burning them during peak hours.
Недостатком известной установки является менее эффективное использование теплоты высокотемпературных продуктов сгорания водорода в кислороде вследствие применения принудительного наружного охлаждения камеры сгорания, что связано со значительным количеством отводимой теплоты, необходимой для изменения фазового состояния охлаждающей воды. Также недостатком является образование солевых отложений в тракте внешнего охлаждения камеры сгорания охлаждающей водой, что со временем становится причиной неработоспособного состояния пароводородного перегревателя. Так же недостатком такого способа является то, что пуск турбины осуществляется из непрогретого состояния, что сказывается на снижении срока службы турбоустановки, росте расходов тепла на пуск, снижение мобильности.A disadvantage of the known installation is the less efficient use of the heat of high-temperature products of hydrogen combustion in oxygen due to the use of forced external cooling of the combustion chamber, which is associated with a significant amount of heat removed necessary to change the phase state of the cooling water. Another disadvantage is the formation of salt deposits in the external cooling path of the combustion chamber with cooling water, which over time becomes the cause of an inoperative state of a steam-hydrogen superheater. Also, the disadvantage of this method is that the turbine is started from an unheated state, which affects the reduction in the service life of the turbine unit, the increase in heat consumption for start-up, and the decrease in mobility.
Известен способ повышения мощности, турбинной установки АЭС (см. авт. свид. СССР на изобретение №936734, МПК G 21D 1/00, опубл. 07.09.1983 г.), повышение мощности достигается за счет того, что промежуточный перегрев основного пара осуществляют в пароводородном перегревателе, куда подается для сжигания водород. Вытесненный пар, предназначенный для осуществления промежуточного перегрева, срабатывает в основной турбине, повышая ее мощность.There is a method of increasing power, turbine installation of nuclear power plants (see ed. Certificate of the USSR for invention No. 936734, IPC G 21D 1/00, publ. 07/07/1983), increasing the power is achieved due to the fact that the intermediate overheating of the main steam is carried out in a steam-superheater, where hydrogen is supplied for combustion. The displaced steam, designed for intermediate overheating, works in the main turbine, increasing its power.
Недостатком известной турбинной установки является возникновение переменного расхода рабочего тела, что снижает надежность энергоблока АЭС. Также недостатком является больший расход водорода и кислорода для осуществления промежуточного пароводородного перегрева основного пара до заданной температуры в пароводородном перегревателе, поскольку перегрев осуществляется через теплообменную поверхность. При этом необходимо использовать принудительное охлаждение образующегося высокотемпературного пара при окислении водорода кислородом специальной охлаждающей водой, что связано со значительным количеством отводимой теплоты, необходимой для изменения фазового состояния охлаждающей воды и сопряжено с образованием солевых отложений в тракте внешнего охлаждения камеры сгорания охлаждающей водой. Энергия сжигания водорода используется в цикле АЭС, что усложняет ее работу и отрицательно сказывается на безопасности ее эксплуатации.A disadvantage of the known turbine installation is the occurrence of a variable flow rate of the working fluid, which reduces the reliability of the nuclear power unit. Another disadvantage is the greater consumption of hydrogen and oxygen for intermediate steam overheating of the main steam to a predetermined temperature in the steam and hydrogen superheater, since overheating is carried out through the heat exchange surface. In this case, it is necessary to use forced cooling of the formed high-temperature steam during the oxidation of hydrogen by oxygen with special cooling water, which is associated with a significant amount of heat removed necessary to change the phase state of the cooling water and is associated with the formation of salt deposits in the external cooling path of the combustion chamber with cooling water. The energy of hydrogen combustion is used in the cycle of a nuclear power plant, which complicates its operation and adversely affects the safety of its operation.
Известен способ повышения маневренности турбинной установки атомной электростанции (варианты) (см. патент РФ №2459293, МПК - G 21 D 01/00, МПК - F 01 K 23/10, МПК - G 21 D 05/08, МПК - G 21 D 03/08. Бюл.№23, опубл. 20.08.2012), предназначенный для обеспечения надежного режима работы паротурбинной установки АЭС при повышении ее мощности за счет использования сателлитной паровой турбины, работающей на вытесненном паре, полученном в результате водородного перегрева основного пара.A known method of increasing the maneuverability of a turbine installation of a nuclear power plant (options) (see RF patent No. 2459293, IPC - G 21 D 01/00, IPC - F 01 K 23/10, IPC - G 21 D 05/08, IPC - G 21 D 03/08. Bull. No. 23, published on 08/20/2012), designed to ensure reliable operation of the steam turbine installation of a nuclear power plant while increasing its capacity through the use of a satellite steam turbine operating on displaced steam resulting from hydrogen overheating of the main steam.
Недостатком известной турбинной установки является возникновение переменного расхода рабочего тела, что снижает надежность энергоблока АЭС. Пуск турбины осуществляется из непрогретого состояния, что сказывается на снижении срока службы турбоустановки, росте расходов тепла на пуск, снижение мобильности. Кроме того в случае работы по 1-му варианту без водородного перегрева пар поступает в пиковую паровую турбину с низкими параметрами, это приводит к уменьшению выработки электрической энергии и повышению влажности, а следовательно, и к снижению эффективности и надежности установки. Энергия сжигания водорода используется в цикле АЭС, что усложняет ее работу и отрицательно сказывается на безопасности ее эксплуатации.A disadvantage of the known turbine installation is the occurrence of a variable flow rate of the working fluid, which reduces the reliability of the nuclear power unit. The turbine is started from an unheated state, which affects the reduction in the service life of the turbine, the increase in heat consumption for start-up, and the decrease in mobility. In addition, in the case of operation according to the first embodiment, without hydrogen overheating, the steam enters the peak steam turbine with low parameters, this leads to a decrease in the production of electric energy and an increase in humidity, and therefore to a decrease in the efficiency and reliability of the installation. The energy of hydrogen combustion is used in the cycle of a nuclear power plant, which complicates its operation and adversely affects the safety of its operation.
Известен способ повышения маневренности парогазовой установки, (см. авт.свид. СССР на изобретение №941641, МПК F 01K 23/06, опубл. 07.07.1982 г.), позволяющей широко маневрировать электрической мощностью как в паровой, так и в газовой ее части и обеспечивать возможность получения дополнительной мощности от турбины насыщенного пара. Это осуществляется за счет того, что теплота от выхлопных газов газовой турбины подводится к острому насыщенному пару паровой турбины, повышая его температуру и тем самым увеличивая располагаемый теплоперепад цилиндра высокого давления паровой турбины. После этого выхлопные газы газовой турбины в промежуточном пароперегревателе дополнительно перегревают пар паротурбинной установки, тем самым увеличивая располагаемый теплоперепад цилиндра низкого давления паровой турбины. Также возможно вытеснение отборов паровой турбины теплом выхлопных газов газовой турбины. Кроме того, в установке допускается независимая работа паровой турбины и газовой турбины, при которой выхлопные газы газовой турбины, минуя основной пароперегреватель, сбрасывают в атмосферу.There is a method of increasing the maneuverability of a combined cycle gas turbine unit (see autosweet USSR for invention No. 941641, IPC F 01K 23/06, published 07.07.1982), which makes it possible to widely maneuver electric power both in its steam and gas parts and provide the ability to obtain additional power from a saturated steam turbine. This is due to the fact that the heat from the exhaust gases of the gas turbine is supplied to the sharp saturated steam of the steam turbine, increasing its temperature and thereby increasing the available heat drop of the high pressure cylinder of the steam turbine. After that, the exhaust gases of the gas turbine in the intermediate superheater additionally overheat the steam of the steam turbine installation, thereby increasing the available heat drop of the low pressure cylinder of the steam turbine. It is also possible to displace the steam turbine offsets with heat from the exhaust gases of a gas turbine. In addition, the installation allows independent operation of a steam turbine and a gas turbine, in which the exhaust gases of a gas turbine, bypassing the main superheater, are discharged into the atmosphere.
Недостатком известной парогазовой установки являются большие гидравлические и тепловые потери, вызванные необходимостью прокачки большого объема острого насыщенного пара через основной пароперегреватель. Кроме того, переменные режимы параметров пара снижают надежность турбоустановки. Станция имеет малый диапазон маневрирования мощности, т.к. способ не предусматривает разгрузку станции ночью. Уходящие газы используются в паровом цикле, в случае комбинирования ГТУ с АЭС, это усложняет ее работу и отрицательно сказывается на безопасности ее эксплуатации.A disadvantage of the known combined-cycle plant is the large hydraulic and thermal losses caused by the need to pump a large volume of sharp saturated steam through the main superheater. In addition, the variable modes of steam parameters reduce the reliability of the turbine. The station has a small power maneuvering range, as the method does not provide for unloading the station at night. Flue gases are used in the steam cycle, in the case of combining gas turbines with nuclear power plants, this complicates its operation and adversely affects the safety of its operation.
Наиболее близким аналогом является известный способ повышения маневренности парогазовой установки, (см. авт. свид. СССР на изобретение №1060798, МПК F 01K 23/10, опубл. 15.12.1983), позволяющий обеспечить выработку пиковой мощности при высокой экономичности работы, обусловленной глубокой утилизацией тепла отработавших газов газовой турбины. Это достигается за счет того, что в пиковом режиме включают в работу газовую турбину и промежуточный перегрев пара паровой турбины осуществляют в газопаровом пароперегревателе за счет утилизации тепла выхлопных газов, а отбор острого пара в паропаровой пароперегреватель отключают, тем самым увеличивая расход пара через цилиндр высокого давления. Также, при включенном парогазовом пароперегревателе, воду из сепаратора направляют в газопаровой пароперегреватель, где происходит ее испарение и перегрев. Полученный перегретый пар смешивают с основным потоком пара после газопарового пароперегревателя и подают в цилиндр низкого давления паровой турбины. В результате увеличения расхода пара в обоих цилиндрах вырабатывается дополнительная пиковая мощность. The closest analogue is the known method of increasing the maneuverability of a combined cycle plant, (see ed. Certificate of the USSR for invention No. 1060798, IPC F 01K 23/10, publ. 12/15/1983), which allows for the generation of peak power at high work efficiency due to deep heat recovery of exhaust gases of a gas turbine. This is achieved due to the fact that in a peak mode a gas turbine is switched on and intermediate steam turbine superheating is carried out in a gas-steam superheater by utilizing the heat of the exhaust gases, and the selection of sharp steam in the steam-steam superheater is turned off, thereby increasing the flow rate of steam through the high-pressure cylinder . Also, when the steam-gas superheater is turned on, water from the separator is sent to the gas-steam superheater, where it evaporates and overheats. The resulting superheated steam is mixed with the main steam stream after the gas-steam superheater and fed into the low pressure cylinder of the steam turbine. As a result of increased steam flow in both cylinders, additional peak power is generated.
Недостатком известной турбинной установки является возникновение переменного расхода рабочего тела, что снижает надежность турбоустановки. Кроме того, большие гидравлические и тепловые потери, вызванные необходимостью прокачки большого объема острого насыщенного пара через основной пароперегреватель. Станция имеет малый диапазон маневрирования мощности, т.к. способ не предусматривает разгрузку станции ночью. Уходящие газы используется в паровом цикле, в случае комбинирования ГТУ с АЭС, это усложняет ее работу и отрицательно сказывается на безопасности ее эксплуатации.A disadvantage of the known turbine installation is the occurrence of a variable flow rate of the working fluid, which reduces the reliability of the turbine. In addition, large hydraulic and thermal losses caused by the need to pump a large volume of sharp saturated steam through the main superheater. The station has a small power maneuvering range, as the method does not provide for unloading the station at night. Flue gases are used in the steam cycle, in the case of combining gas turbines with nuclear power plants, this complicates its operation and negatively affects the safety of its operation.
Задачей настоящего изобретения является обеспечение надежного и безопасного повышения маневренности и экономичности двухконтурной АЭС.The objective of the present invention is to provide a reliable and safe increase in maneuverability and efficiency of a dual-circuit nuclear power plant.
Техническим результатом, достигаемым при использовании настоящего изобретения, является аккумулирование в ночные внепиковые часы электрической нагрузки невостребованной энергии и выработка дополнительной электроэнергии в пиковые часы электрической нагрузки, при том, что оборудование парогазовой установки (ПГУ) и водородное хозяйство выведено за территорию площадки АЭС и не оказывает, таким образом, отрицательного влияния на безопасность и надежность эксплуатации станции.The technical result achieved by using the present invention is the accumulation of electric demand of unclaimed energy during off-peak hours of the night and the generation of additional electricity at peak hours of electric load, despite the fact that the combined cycle equipment (CCGT) and hydrogen facilities are removed from the territory of the NPP site and do not render , thus, a negative impact on the safety and reliability of the operation of the station.
Указанный технический результат достигается тем, что на АЭС, содержащей паровую турбину с цилиндрами высокого и низкого давления, устройство парораспределения, сепаратор, промежуточный перегреватель, систему для получения водорода и кислорода, включающую электролизную установку для получения водорода и кислорода с водородными и кислородными ресиверами, причем вход цилиндра высокого давления соединен трубопроводом с устройством парораспределения, парогазовую установку, состоящую из газотурбинной установки, котла утилизатора, пароводородного перегревателя и дополнительной паротурбинной установки, при этом дополнительная паротурбинная установка подключена к котлу утилизатору и к устройству парораспределения перед цилиндром высокого давления основной турбины посредством трубопровода, пароводородный перегреватель соединен с системой для получения водорода и кислорода, оборудование, входящее в состав парогазовой установки и водородное хозяйство выведено за территорию площадки АЭС, согласно изобретению в пиковые часы электрической нагрузки ГТУ вырабатывает дополнительную электроэнергию, в котле-утилизаторе генерируется пар, перегреваемый в пароводородном перегревателе и направляемый в дополнительную паровую турбину, также вырабатывающую дополнительную электроэнергию; в ночные внепиковые часы электрической нагрузки невостребованная электроэнергия аккумулируется в виде водорода и кислорода, ГТУ останавливается, дополнительная паровая турбина останавливается или работает на пониженной нагрузке на пару, отбираемом из устройства парораспределения перед ЦВД паровой турбины.The specified technical result is achieved by the fact that at a nuclear power plant containing a steam turbine with high and low pressure cylinders, a steam distribution device, a separator, an intermediate superheater, a system for producing hydrogen and oxygen, including an electrolysis unit for producing hydrogen and oxygen with hydrogen and oxygen receivers, the inlet of the high-pressure cylinder is connected by a pipeline to a steam distribution device, a combined-cycle plant consisting of a gas turbine installation, a waste heat boiler, vapors an additional superheater and an additional steam turbine unit, while an additional steam turbine unit is connected to a waste heat boiler and to a steam distribution device in front of the high pressure cylinder of the main turbine via a pipeline, a hydrogen superheater is connected to a system for producing hydrogen and oxygen, equipment included in the combined cycle plant and hydrogen facilities removed from the territory of the NPP site, according to the invention, at peak hours of electric load, the gas turbine generates up to additional electricity, steam is generated in the recovery boiler, which is superheated in a steam-hydrogen superheater and sent to an additional steam turbine, which also generates additional electricity; during off-peak hours of electric load, unclaimed electricity is accumulated in the form of hydrogen and oxygen, the gas turbine stops, the additional steam turbine stops or runs at a reduced steam load, taken from the steam distribution device in front of the CVP of the steam turbine.
Сущность изобретения заключается в обеспечении надежного и безопасного повышения маневренности и экономичности двухконтурной АЭС посредством работы ПГУ и водородного хозяйства, оборудование которых выведено за территорию площадки станции.The essence of the invention is to provide a reliable and safe increase in the maneuverability and efficiency of a dual-circuit nuclear power plant through the operation of combined cycle power plants and hydrogen facilities, the equipment of which is removed from the station site.
Изобретение иллюстрируется чертежом (фиг.1), где показана схема повышения маневренности АЭС. Позиции на чертежах обозначают следующее: 1 - цилиндр высокого давления (ЦВД) паровой турбины; 2 - цилиндр низкого давления (ЦНД) паровой турбины; 3 - сепаратор; 4 - промежуточный перегреватель; 5 - электрические генераторы; 6 - конденсаторы; 7 - устройство парораспределения; 8 - компрессор (К); 9 - камера сгорания (КС); 10 - газовая турбина; 11 - котел-утилизатор (КУ); 12 - дополнительная паровая турбина; 13 - устройство распределения конденсата; 14 - пароводородный перегреватель.The invention is illustrated in the drawing (figure 1), which shows a diagram of increasing the maneuverability of nuclear power plants. The positions in the drawings indicate the following: 1 - high pressure cylinder (CVP) of a steam turbine; 2 - low pressure cylinder (LPC) of a steam turbine; 3 - separator; 4 - intermediate superheater; 5 - electric generators; 6 - capacitors; 7 - steam distribution device; 8 - compressor (K); 9 - combustion chamber (KS); 10 - gas turbine; 11 - waste heat boiler (KU); 12 - additional steam turbine; 13 - condensate distribution device; 14 - steam-hydrogen superheater.
В эксплуатационном режиме работы атомной электростанции пар из паропроизводящего устройства через парораспределительное устройство 7 направляется в ЦВД паровой турбины 1, затем через сепаратор 3 и промежуточный паро-паровой перегреватель 4 поступает в ЦНД паровой турбины 2, после чего пар конденсируется в конденсаторе 6 паровой турбины. При этом на генераторе 5 паровой турбины вырабатывается электрическая мощность.In the operational mode of operation of a nuclear power plant, steam from a steam generating device through a steam distribution device 7 is sent to the HPP of a steam turbine 1, then through a separator 3 and an intermediate steam-steam superheater 4 it enters the pressure cylinder of a steam turbine 2, after which the steam condenses in the condenser 6 of the steam turbine. In this case, an electric power is generated on the generator 5 of the steam turbine.
В пиковые часы электрической нагрузки газовая турбина 10 вырабатывает дополнительную мощность, за счет уходящих газов в КУ 11 генерируется пар, после чего перегревается в пароводородном перегревателе 14 и направляется в дополнительную паровую турбину 12, которая также работает на выработку дополнительной мощности.At peak hours of electric load, the gas turbine 10 generates additional power, due to the exhaust gases in KU 11, steam is generated, then it overheats in the steam-hydrogen superheater 14 and is sent to the additional steam turbine 12, which also works to generate additional power.
В ночные часы провала электрической нагрузки газовая турбина 10 и пароводородный перегреватель 14 отключены, дополнительная паровая турбина 12 отключается или продолжает работать на минимальной нагрузке за счет пара, отбираемого из устройства парораспределения 7 перед ЦВД 1. За счет процесса электролиза воды происходит аккумулирование невостребованной электроэнергии в виде водорода и кислорода, которые при помощи дожимных водородных и кислородных компрессорных агрегатов поступают в емкости хранения (на схеме не показаны).During the night of the failure of the electric load, the gas turbine 10 and the hydrogen superheater 14 are turned off, the additional steam turbine 12 is turned off or continues to operate at the minimum load due to the steam taken from the steam distribution device 7 before the HPP 1. Due to the process of water electrolysis, unclaimed electricity is accumulated in the form hydrogen and oxygen, which with the help of booster hydrogen and oxygen compressor units enter the storage tank (not shown in the diagram).
Отличительным признаком способа повышения маневренности АЭС является аккумулирование в ночные внепиковые часы электрической нагрузки невостребованной энергии и выработка дополнительной электроэнергии в пиковые часы электрической нагрузки, при том, что оборудование ПГУ и водородное хозяйство выведено за территорию площадки АЭС и не оказывает, таким образом, отрицательного влияния на безопасность и надежность эксплуатации станции.A distinctive feature of the method of increasing the maneuverability of nuclear power plants is the accumulation of electric load of unclaimed energy at night off-peak hours and the generation of additional electricity at peak hours of electric load, despite the fact that CCGT equipment and hydrogen facilities are removed from the territory of the NPP site and thus do not adversely affect safety and reliability of station operation.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013116182/07A RU2529508C1 (en) | 2013-04-09 | 2013-04-09 | Method of improvement of manoeuvrability of atomic power plants |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013116182/07A RU2529508C1 (en) | 2013-04-09 | 2013-04-09 | Method of improvement of manoeuvrability of atomic power plants |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2529508C1 true RU2529508C1 (en) | 2014-09-27 |
Family
ID=51656708
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2013116182/07A RU2529508C1 (en) | 2013-04-09 | 2013-04-09 | Method of improvement of manoeuvrability of atomic power plants |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2529508C1 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2604208C1 (en) * | 2015-12-09 | 2016-12-10 | Вячеслав Михайлович Батенин | Method to increase npp cyclic load capability and safety |
| RU2640409C1 (en) * | 2017-02-27 | 2018-01-09 | Валерий Евгеньевич Юрин | Method of increasing maneuverability and safety of npp on basis of thermal and chemical accumulation |
| RU2771618C1 (en) * | 2021-07-05 | 2022-05-11 | Общество с ограниченной ответственностью «Симонов и партнеры» | Hybrid two-block nuclear power plant according to zaryankin's thermal scheme |
| WO2023282790A1 (en) * | 2021-07-05 | 2023-01-12 | Общество с ограниченной ответственностью "Симонов и партнеры" | Hybrid two-unit nuclear power plant |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1060798A1 (en) * | 1982-08-05 | 1983-12-15 | Саратовский Ордена Трудового Красного Знамени Политехнический Институт | Steam-gas-turbine plant |
| US6523348B1 (en) * | 2001-05-02 | 2003-02-25 | Praxair Technology, Inc. | Work recovery from process involving steam generation |
| US20100043435A1 (en) * | 2008-08-19 | 2010-02-25 | Hinders Edward B | Methods for Enhancing Efficiency of Steam-Based Generating Systems |
| RU2453938C1 (en) * | 2010-10-18 | 2012-06-20 | Александр Михайлович Анисимов | Cycling nuclear power plant |
-
2013
- 2013-04-09 RU RU2013116182/07A patent/RU2529508C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1060798A1 (en) * | 1982-08-05 | 1983-12-15 | Саратовский Ордена Трудового Красного Знамени Политехнический Институт | Steam-gas-turbine plant |
| US6523348B1 (en) * | 2001-05-02 | 2003-02-25 | Praxair Technology, Inc. | Work recovery from process involving steam generation |
| US20100043435A1 (en) * | 2008-08-19 | 2010-02-25 | Hinders Edward B | Methods for Enhancing Efficiency of Steam-Based Generating Systems |
| RU2453938C1 (en) * | 2010-10-18 | 2012-06-20 | Александр Михайлович Анисимов | Cycling nuclear power plant |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2604208C1 (en) * | 2015-12-09 | 2016-12-10 | Вячеслав Михайлович Батенин | Method to increase npp cyclic load capability and safety |
| RU2640409C1 (en) * | 2017-02-27 | 2018-01-09 | Валерий Евгеньевич Юрин | Method of increasing maneuverability and safety of npp on basis of thermal and chemical accumulation |
| RU2771618C1 (en) * | 2021-07-05 | 2022-05-11 | Общество с ограниченной ответственностью «Симонов и партнеры» | Hybrid two-block nuclear power plant according to zaryankin's thermal scheme |
| WO2023282790A1 (en) * | 2021-07-05 | 2023-01-12 | Общество с ограниченной ответственностью "Симонов и партнеры" | Hybrid two-unit nuclear power plant |
| RU2786709C1 (en) * | 2022-03-18 | 2022-12-26 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" (ФГБОУ ВО "НИУ "МЭИ") | Method for increasing the maneuverability of a nuclear power plant |
| RU2792761C1 (en) * | 2022-07-13 | 2023-03-23 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт" | Nuclear energy process system and method for its operation |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN106050419B (en) | Gas turbine presurized water reactor steam turbine combined cycle system | |
| JP5462939B2 (en) | Power generation and seawater desalination complex plant | |
| RU2009333C1 (en) | Combined steam-gas power plant and method of its operation | |
| JP2013527370A (en) | Energy recovery and steam supply for increased power output in combined cycle power systems | |
| CA2679811A1 (en) | High efficiency feedwater heater | |
| WO2016127527A1 (en) | Heat exchange system and nuclear reactor system | |
| RU2529508C1 (en) | Method of improvement of manoeuvrability of atomic power plants | |
| JP5935124B2 (en) | Turbine equipment and power generation equipment | |
| RU129998U1 (en) | COMBINED STEAM-GAS-TURBINE INSTALLATION ON HYDROTHERMAL ALUMINUM PRODUCTS | |
| RU2425987C1 (en) | Method of power plant operation | |
| KR101613201B1 (en) | Desalination System For Power Plant Using Combined Cycle | |
| RU2524588C2 (en) | Power plant running on organic fuel with carbon dioxide separator and method of its operation | |
| RU2604208C1 (en) | Method to increase npp cyclic load capability and safety | |
| RU2661231C1 (en) | Method of hydrogen steam overheating at npp | |
| Malyshenko et al. | Thermodynamic efficiency of geothermal power stations with hydrogen steam superheating | |
| RU2459293C1 (en) | Nuclear power station turbine plant (versions) | |
| RU2609894C1 (en) | Method for active removal of residual heat emission of reactors under conditions of nps blackout | |
| RU2547828C1 (en) | Steam-gas unit of two-circuit nuclear power plant | |
| Sergeev et al. | A gas-generator combined-cycle plant equipped with a high-head heat-recovery boiler | |
| RU2640409C1 (en) | Method of increasing maneuverability and safety of npp on basis of thermal and chemical accumulation | |
| RU2736603C1 (en) | System for safe use of hydrogen while increasing power of double-circuit npp above nominal | |
| KR20140086203A (en) | Energy saving system for using waste heat of ship | |
| RU2489574C1 (en) | Steam and gas plant based on npp | |
| RU2768766C1 (en) | Steam turbine plant of the npp with an additional steam turbine and with a system for the safe use of hydrogen | |
| RU167924U1 (en) | Binary Combined Cycle Plant |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160410 |