RU2638304C1

RU2638304C1 - Nuclear power plant

Info

Publication number: RU2638304C1
Application number: RU2016152733A
Authority: RU
Inventors: Василий Васильевич Лещенко
Original assignee: Василий Васильевич Лещенко
Priority date: 2016-12-30
Filing date: 2016-12-30
Publication date: 2017-12-13

Abstract

FIELD: power industry.

SUBSTANCE: invention relates to nuclear power plants comprising nuclear propulsion systems with a reactor, in which the heat generated in the reactor is converted into mechanical energy with its further conversion into an electrical one by an electric generator. The nuclear power plant comprises a reactor, a volume compensator, a steam generator, a steam turbine, an electric generator, a capacitor, a feed pump connected to the motor shaft, a circulation pump connected to the shaft of the other electric motor. The plant also comprises a pump turbine connected with its input through the reductor to the output of the steam generator, and with its output to the condenser. The circulation pump is connected to the output shaft of the pump turbine, connected with its input to the output of the steam generator, and with its output to the reactor input. The feed pump is connected to the output shaft of the pump turbine, which is connected with its input to the condenser output, and with its output to the input of the steam generator.

EFFECT: increased reliability and safety of the nuclear power plant.

1 dwg

Description

Изобретение относится к атомным электрическим станциям, содержащим ядерные силовые установки с реактором, в которых тепло, выделяющееся в реакторе, преобразуется в механическую энергию, которая в дальнейшем преобразуется генератором в электрическую.The invention relates to nuclear power plants containing nuclear power plants with a reactor, in which the heat generated in the reactor is converted into mechanical energy, which is subsequently converted by the generator into electrical energy.

Аналогом заявляемого изобретения является известное техническое решение (Главные циркуляционные насосы АЭС / Ф.М. Митенков, Э.Г. Новинский. В.М. Будов; Под общ. ред. Ф.М. Митенкова. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 1989. - С. 6, рис. В.1). Оно включает в себя: реактор, компенсатор объема, паровую турбину, электрический генератор, конденсатный насос, пароструйный инжектор, циркуляционный насос. Циркуляционный насос приводится в действие от электричества, вырабатываемого электрическим генератором, либо питанием от других внешних источников.An analogue of the claimed invention is a well-known technical solution (Main circulation pumps of a nuclear power plant / F.M. Mitenkov, E.G. Novinsky. V.M. Budov; Under the general editorship of F.M. Mitenkov. - 2nd ed., Revised . and add. - M .: Energoatomizdat, 1989. - S. 6, Fig. B.1). It includes: a reactor, a volume compensator, a steam turbine, an electric generator, a condensate pump, a steam jet injector, and a circulation pump. The circulation pump is driven by electricity generated by an electric generator, or powered by other external sources.

Недостатком аналога является низкая надежность и безопасность эксплуатации. В случае даже временного обесточивания циркуляционного насоса во время работы реактора происходит его разрушение.The disadvantage of the analogue is the low reliability and safety of operation. In the case of even a temporary blackout of the circulation pump during reactor operation, it is destroyed.

Прототипом заявляемого технического решения является известная атомная электростанция (Маргулова Т.Х. Атомные электрические станции: Учебник для вузов. - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Высш. школа, 1978. - С. 22-23, рис. II.1,б). Она включает в себя: реактор, компенсатор объема, парогенератор, паровую турбину, электрический генератор, конденсатор, питательный насос, циркуляционный насос. В такой атомной электрической станции циркуляционный насос приводится в действие от электричества, вырабатываемого электрическим генератором, либо питанием от других внешних источников.The prototype of the proposed technical solution is a well-known nuclear power plant (Margulova T.Kh. Nuclear power plants: a Textbook for universities. - 3rd ed., Revised and additional. - M .: Higher school, 1978. - P. 22-23 , Fig. II.1, b). It includes: a reactor, a volume compensator, a steam generator, a steam turbine, an electric generator, a condenser, a feed pump, a circulation pump. In such a nuclear power plant, the circulation pump is driven by electricity generated by an electric generator, or by power from other external sources.

Недостатком такого технического решения в атомной электрической станции является низкая надежность и безопасность эксплуатации. Как и у аналога, в случае даже временного обесточивания циркуляционного насоса во время работы реактора происходит его разрушение.The disadvantage of this technical solution in a nuclear power plant is the low reliability and safety of operation. Like the analogue, in the case of even a temporary blackout of the circulation pump during reactor operation, it is destroyed.

Целью заявляемого изобретения является повышение надежности и безопасности эксплуатации атомной электрической станции.The aim of the invention is to increase the reliability and safety of operation of a nuclear power plant.

Поставленная цель достигается тем, что в структуру атомной электрической станции введены: насосная турбина, подключенная своим входом через редуктор к выходу парогенератора, а выходом - к конденсатору, подключенный к выходному валу насосной турбины циркуляционный насос, который подключен своим входом к выходу парогенератора, а своим выходом к входу реактора, подключенный к выходному валу насосной турбины питательный насос, который подключен своим входом к выходу конденсатора, а выходом к входу парогенератора.This goal is achieved by the fact that the following are introduced into the structure of the nuclear power plant: a pump turbine connected by its input through a reducer to the output of the steam generator, and by the output to a condenser, a circulation pump connected to the output shaft of the pump turbine, which is connected by its input to the output of the steam generator, and by output to the reactor inlet, connected to the output shaft of the pump turbine feed pump, which is connected by its input to the output of the condenser, and the output to the input of the steam generator.

На чертеже на фиг. 1 дана схема атомной электрической станции.In the drawing of FIG. 1 is a diagram of a nuclear power plant.

Перечень элементов на прилагаемых чертежах:The list of elements in the attached drawings:

1 - реактор;1 - reactor;

2 - паровая турбина;2 - steam turbine;

3 - электрический генератор;3 - electric generator;

4 - конденсатор;4 - capacitor;

5 - питательный насос;5 - feed pump;

6 - циркуляционный насос:6 - circulation pump:

7 - парогенератор;7 - steam generator;

8 - компенсатор объема;8 - volume compensator;

9 - редуктор;9 - gear;

10 - насосная турбина;10 - pump turbine;

11 - циркуляционный насос;11 - circulation pump;

12 - питательный насос.12 - feed pump.

Атомная электрическая станция включает в себя (см. фиг. 1): реактор 1, подключенный своим выходом к компенсатору объема 8, и входу парогенератора 7; паровую турбину 2, подключенную своим входом к выходу парогенератора 7; электрический генератор 3, соединенный своим валом с валом паровой турбины 2; парогенератор 7, подключенный одним своим выходом к входу редуктора 9, а другим к входу циркуляционного насоса 6, приводимого в действие от электродвигателя, и входу циркуляционного насоса 11, приводимого в действие от насосной турбины 10; другим своим входом парогенератор 7 подключен к выходам питательного насоса 5, приводимого в действие от электродвигателя, и питательного насоса 12, приводимого в действие от насосной турбины 10; к входу реактора 1 подключены выходы циркуляционных насосов 6 и 11; конденсатор 4 подключен своими входами к выходу паровой турбины 2 и выходу насосной турбины 10; выход конденсатора 4 подключен к входам питательного насоса 5, приводимого в действие от электродвигателя, и питательного насоса 12, приводимого в действие от насосной турбины 10; выход редуктора 9 подключен к входу насосной турбины 10, приводящей в действие циркуляционный насос 11 и питательный насос 12.A nuclear power plant includes (see Fig. 1): a reactor 1 connected by its output to a volume compensator 8, and an input to a steam generator 7; a steam turbine 2 connected by its input to the output of the steam generator 7; an electric generator 3 connected by its shaft to the shaft of the steam turbine 2; a steam generator 7, connected one of its output to the input of the gearbox 9, and the other to the input of the circulation pump 6, driven by an electric motor, and the input of the circulation pump 11, driven by a pump turbine 10; with its other input, the steam generator 7 is connected to the outputs of the feed pump 5, driven by an electric motor, and the feed pump 12, driven by a pump turbine 10; the outputs of the circulating pumps 6 and 11 are connected to the input of the reactor 1; the condenser 4 is connected by its inputs to the output of the steam turbine 2 and the output of the pump turbine 10; the output of the capacitor 4 is connected to the inputs of the feed pump 5, driven by an electric motor, and the feed pump 12, driven by a pump turbine 10; the output of the gearbox 9 is connected to the input of the pump turbine 10, which drives the circulation pump 11 and the feed pump 12.

Суть предлагаемого технического решения состоит в том, что включенные в схему атомной электрической станции циркуляционный насос 11 и питательный насос 12, приводимые в действие насосной турбиной 10, подключенной через редуктор 9 к парогенератору 7, позволяют атомной электрической станции работать при отключении энергоснабжения электроприводов циркуляционного насоса 6 и питательного насоса 5. Причем при возрастании мощности в реакторе 1 усиливается работа циркуляционного насоса 11 и питательного насоса 12. Соответственно, увеличивается подача теплоносителя в реактор 1, предохраняя его от взрыва с последующим разрушением и загрязнением окружающей среды радиоактивными элементами. Таким образом обеспечивается повышение надежности и безопасности работы атомной электрической станции.The essence of the proposed technical solution is that the circulation pump 11 and the feed pump 12, which are driven by a pump turbine 10 connected through a gear 9 to the steam generator 7, included in the circuit of a nuclear power plant, allow the nuclear power plant to work when the power supply to the circulation pump 6 is turned off and feed pump 5. Moreover, with increasing power in the reactor 1, the operation of the circulation pump 11 and the feed pump 12 increases. Accordingly, increases under transferring the coolant to the reactor 1, protecting it from explosion with subsequent destruction and environmental pollution by radioactive elements. This ensures increased reliability and safety of the nuclear power plant.

Claims

A nuclear power plant containing a reactor, a volume compensator, a steam generator, a steam turbine, an electric generator, a condenser, a feed pump connected to the shaft of an electric motor, a circulation pump connected to the shaft of another electric motor, characterized in that it contains a pump turbine connected to its input through a gearbox to the output of the steam generator, and the output to the condenser, a circulation pump connected to the output shaft of the pump turbine, which is connected by its input to the output of the steam generator, and the output th entry to the reactor, connected to a pump turbine output shaft of a feed pump which is connected with its input to the output capacitor, the output to the input of the steam generator.