ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ВОДОРОДНОЙ НАДСТРОЙКИ ЭНЕРГОБЛОКА С БЫСТРЫМ
НАТРИЕВЫМ РЕАКТОРОМ
А.М. Антонова, В.Ю. Борисов, А.В. Воробьев, В.Е. Губин
Национальный исследовательский Томский политехнический университет,
Россия, г.Томск, пр. Ленина, 30, 634050
E-mail:
anton@tpu.ru
Использование водородных технологий для повышения КПД атомных станций исследовалось в
последнее время довольно широко [1,2]. Перспективным и уникальным направлением развития атомной
энергетики являются разработка и внедрение энергоблоков с реакторами на быстрых нейтронах,
позволяющими реализовать замкнутый ядерный топливный цикл. Это объясняет особую актуальность
данного исследования, целью которого являлась оценка эффективности интеграции водородного
комплекса и энергоблока с быстрым натриевым реактором (РБН).
Были исследованы различные варианты водородного комплекса для надстройки энергоблока
АЭС, схема одного из вариантов приведена на рис.1, зависимости эффективности – на рис.2. Расчеты
показали, что повышение термодинамической эффективности путем сжигания водорода в камерах
сгорания приводит к повышению КПД турбоустановки по производству электроэнергии (нетто) с 37 %
(при 510
о
С) до 42,5 % и повышению мощности энергоблока с 1200 до 1870 МВт. Однако учет
технологических ограничений, таких как жаростойкость материалов турбинных лопаток, огромное
количество электролизных установок, недостаточное количество производимого на них кислорода,
делают технико-экономически нецелесообразным использование водородных надстроек энергоблоков с
РБН с целью повышения их термодинамической эффективности.
Рис. 1. Принципиальная расчетная схема
с водородным перегревом:
1 – камера сгорания; 2 – буферные емкости;
3 – компрессоры; 4 – хранилище водорода;
5 – хранилище кислорода; 6 – бак аккумулятор
Рис. 2. Зависимость КПД, электрической
мощности энергоблока от расхода водорода
в одну камеру сгорания
Реализуемым оказался вариант использовании избыточной мощности энергоблока в периоды
провалов нагрузки для производства водорода с последующей его продажей потребителям. Такой поход
позволит для снятия остроты проблемы полупиковых электрических нагрузок использовать энергоблок с
РБН в базовой части графика нагрузки без создания водородного комплекса вблизи АЭС.
Достарыңызбен бөлісу: |