RU2160839C1 - Power plant with gas-cooled reactor - Google Patents
Power plant with gas-cooled reactor Download PDFInfo
- Publication number
- RU2160839C1 RU2160839C1 RU99120581/06A RU99120581A RU2160839C1 RU 2160839 C1 RU2160839 C1 RU 2160839C1 RU 99120581/06 A RU99120581/06 A RU 99120581/06A RU 99120581 A RU99120581 A RU 99120581A RU 2160839 C1 RU2160839 C1 RU 2160839C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- steam
- heater
- condensate
- turbine
- generator
- 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
Landscapes
- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области теплоэнергетики с использованием ядерных реакторов в качестве высокотемпературных источников теплоты и предназначено в качестве комбинированных энергоустановок для автономных стационарных и передвижных объектов. The invention relates to the field of power engineering using nuclear reactors as high-temperature heat sources and is intended as combined power plants for autonomous stationary and mobile objects.
Известны высокотемпературные экологически чистые реакторы, охлаждение которых осуществляется с помощью газов. Однако для безопасности обслуживающего персонала желательно применять газы, которые при прохождении активной зоны не становятся радиоактивными, например гелий (Митенков Ф.М., Булыгин В. В. Высокотемпературный газоохлаждаемый реактор - экологически чистый и безопасный энергоисточник для комплексного энергообеспечения промышленных объектов. - Энерг. стр-во, 1994, N 1, стр. 39 - 43). Known high-temperature environmentally friendly reactors, the cooling of which is carried out using gases. However, for the safety of staff, it is advisable to use gases that, when passing through the core, do not become radioactive, such as helium (Mitenkov F.M., Bulygin V.V. High-temperature gas-cooled reactor is an environmentally friendly and safe energy source for integrated energy supply of industrial facilities. - Energ. p-in, 1994, N 1, p. 39 - 43).
Известен способ регенеративного подогрева питательной воды в струйном подогревателе, включающий в себя подачу пара в турбогенератор, отбор пара из турбогенератора, отвод в конденсатор, подачу конденсата из конденсатора и пара, отобранного из турбогенератора в струйный аппарат с конденсацией пара в струйном аппарате и нагрева, за счет этого конденсата, с последующей подачей подогретого конденсата в диаэратор и далее в котел-парогенератор (Патент РФ N 2115831, Бюл. N 20 от 20.07.98 г.). A known method of regenerative heating of feed water in a jet heater, which includes supplying steam to a turbogenerator, taking steam from a turbogenerator, taking it to a condenser, supplying condensate from a condenser and steam taken from a turbogenerator to a jet apparatus with steam condensation in the jet apparatus and heating, account of this condensate, with the subsequent supply of heated condensate to the diaerator and then to the steam boiler (RF Patent N 2115831, Bull. N 20 from 07.20.98).
Известно устройство пароводяного насоса-подогревателя (ПНП), предназначенного для применения в различных промышленных технологиях с использованием пара, совмещающего в себе функции подогревателя и насоса одновременно. Применение ПНП позволяет существенно сократить расход электроэнергии на собственные нужды и уменьшить массогабаритные характеристики теплообменных аппаратов ("Энергетика Петербурга"/газета/, N 5 (11), от 25.05.99 г. ). Однако ранее пароводяной насос-подогреватель в комбинированных установках с преобразователями энергии прямого цикла не применялся. A device for a steam-water pump-heater (PNP), designed for use in various industrial technologies using steam, combining the functions of a heater and a pump at the same time. The use of PPS allows you to significantly reduce energy consumption for your own needs and to reduce the weight and size characteristics of heat exchangers (Petersburg Power Engineering / newspaper /, N 5 (11), dated May 25, 1999). However, previously a steam-water pump-heater was not used in combined installations with direct-cycle energy converters.
Известна схема энергетического реактора с газовым теплоносителем, включающая в себя газоохлаждаемый ядерный реактор, контур газообразного теплоносителя с компрессором (газодувкой), проходящего через реактор и парогенератор, контур паротурбинной установки, содержащей парогенератор, паровую турбину, конденсатор и насос питательной воды (Дж. Боуэн. Е.Мейстерс. Управление ядерными реакторами. М.: "Госатомиздат", 1961, стр. 11). Однако в данном техническом решении не указано, как используется полезная работа, получаемая на валу турбины, а также для привода питательного насоса необходимо затрачивать электрическую энергию. A known scheme of an energy reactor with a gas coolant, including a gas-cooled nuclear reactor, a gaseous coolant circuit with a compressor (gas blower) passing through the reactor and a steam generator, a circuit of a steam turbine installation containing a steam generator, a steam turbine, a condenser and a feed water pump (J. Bowen. E. Meisters, Nuclear Reactor Management, Moscow: Gosatomizdat, 1961, p. 11). However, this technical solution does not indicate how the useful work obtained on the turbine shaft is used, and it is necessary to expend electrical energy to drive the feed pump.
Технический результат, который может быть получен при осуществлении изобретения, заключается в повышении КПД установки за счет уменьшения энергозатрат на собственные нужды и снижении массогабаритных характеристик в целом. The technical result that can be obtained by carrying out the invention is to increase the efficiency of the installation by reducing energy costs for their own needs and reducing overall dimensions.
Для достижения этого технического результата энергетическая установка с газоохлаждаемым реактором, включающая в себя газооблаждаемый ядерный реактор, контур газообразного теплоносителя с компрессором (газодувкой), проходящего через реактор и парогенератор, контур паротурбинной установки, содержащей парогенератор, паровую турбину, конденсатор, снабжена в контуре паротурбинной установки теплообменником-подогревателем пара, через который проходит контур газообразного теплоносителя, расположенный перед парогенератором, электрогенератором, расположенным на одном валу с турбиной, пароводяным насосом-подогревателем, расположенным между конденсатором и парогенератором, и линией подачи пара с регулирующим клапаном, соединяющей контур паротурбинной установки, между теплообменником-подогревателем пара и турбиной с пароводяным насосом-подогревателем, при этом между теплообменником-подогревателем, парогенератором и пароводяным насосом-подогревателем установлены обратные клапаны, а в качестве газообразного теплоносителя используется гелий. To achieve this technical result, a power plant with a gas-cooled reactor, including a gas-cooled nuclear reactor, a gaseous coolant circuit with a compressor (gas blower) passing through the reactor and a steam generator, a steam turbine installation containing a steam generator, a steam turbine, a condenser, is provided in the steam turbine installation a heat exchanger-steam heater through which a gaseous coolant circuit is located, located in front of the steam generator, an electrogen an atomizer located on the same shaft as the turbine, a steam-water heater pump located between the condenser and the steam generator, and a steam supply line with a control valve connecting the steam turbine unit circuit, between the steam heat exchanger-heater and the turbine with the steam-water heater pump, while between the heat exchanger - check valves are installed in the heater, steam generator and steam-water pump-heater, and helium is used as the gaseous heat carrier.
Введение в состав энергетической установки с газоохлаждаемым реактором расположенных в контуре паротурбинной установки теплообменника-подогревателя пара, пароводяного насоса-подогревателя, линии подачи пара с регулирующим клапаном, соединяющей участок контура, между теплообменником-подогревателем и турбиной, с пароводяным насосом-подогревателем, и электрогенератора на одном валу с турбиной позволяет получить новое свойство, заключающееся в возможности получения электроэнергии в электрогенераторе, а также использования пара для замены насоса питательной воды и предварительного подогрева конденсата пара перед парогенератором. Introduction to the structure of a power plant with a gas-cooled reactor located in the circuit of a steam turbine installation of a heat exchanger-steam heater, a steam-water pump-heater, a steam supply line with a control valve connecting the circuit section between the heat-exchanger-heater and a turbine, with a steam-water heating pump, and an electric generator one shaft with a turbine allows you to get a new property, which consists in the possibility of generating electricity in the generator, as well as the use of steam for amenas the feedwater pump and preheating the steam condensate in front of the steam generator.
На чертеже изображена энергетическая установка с газоохлаждаемым реактором. The drawing shows a power plant with a gas-cooled reactor.
Энергетическая установка включает в себя контур газообразного теплоносителя 1 с компрессором 2, проходящим через газоохлаждаемый реактор 3, а также через теплообменник-подогреватель пара 4 и парогенератор 5, входящих в контур паротурбинной установки 6. В контур паротурбинной установки 6 входят также турбина 7 с электрогенератором 8 на одном валу, конденсатор 9 с системой охлаждения 10, пароводяной насос-подогреватель 11, линия подачи пара 12 с регулирующим клапаном 13, связывающая участок между теплообменником-подогревателем пара 4 и турбиной 7, с пароводяным насосом-подогревателем 11. Между парогенератором 5 и теплообменником-подогревателем 4, а также между пароводяным насосом-подогревателем 11 и парогенератором 5, расположены обратные клапана, соответственно, 14 и 15. The power plant includes a gaseous coolant circuit 1 with a compressor 2 passing through a gas-cooled reactor 3, as well as through a steam heat exchanger-heater 4 and a steam generator 5 included in the circuit of a steam turbine installation 6. The turbine 7 with an electric generator 8 also enters the circuit of a steam turbine installation 6 on one shaft, a condenser 9 with a cooling system 10, a steam-water pump-heater 11, a steam supply line 12 with a control valve 13, connecting the section between the heat exchanger-steam heater 4 and the turbine 7, steam-pump-heater 11. Between the steam generator 5 and the heat exchanger-heater 4, and between the steam-water pump, the heater 11 and the steam generator 5, the check valves are arranged, respectively, 14 and 15.
Энергетическая установка с газоохлаждаемым реактором работает следующим образом. Power plant with a gas-cooled reactor operates as follows.
Тепло, возникшее при делении ядер и генерируемое внутри реактора 3, отводится с помощью газообразного теплоносителя (гелия) и по контуру 1 передается сначала пару в теплообменнике-подогревателе 4, а затем конденсату в парогенераторе 5. После этого охлажденный газообразный теплоноситель с помощью компрессора 2 вновь подается на охлаждение реактора 3. За счет теплообмена с гелием конденсат в парогенераторе 5 испаряется с образованием пара. Пар из парогенератора 5 по контуру паротурбинной установки 6 сначала поступает в теплообменник-подогреватель 4, где перегревается с повышением давления, а затем в турбину 7, где, расширяясь, совершает полезную работу, преобразуемую в электрическую энергию с помощью электрогенератора 8, расположенного на одном валу с турбиной 7. Из турбины 7 пар поступает в конденсатор 9, где конденсируется за счет теплообмена с системой охлаждения 10, а затем конденсат поступает в пароводяной насос-подогреватель 11. Одновременно с конденсатом в пароводяной насос-подогреватель 11 поступает пар по линии 12 через регулирующий клапан 13. В пароводяном насосе-подогревателе 11 за счет особой конструкции и эффекта смешивания двухфазных парожидкостных сред происходят увеличение давления, интенсивное перемешивание пара и воды с последующим получением подогретого конденсата с высокой температурой и давлением. За счет этого давления происходит подача подогретого конденсата в парогенератор 5. Для регулирования направления движения пара между теплообменником-подогревателем 4, парогенератором 5 и пароводяным насосом-подогревателем 11 устанавливаются обратные клапаны 14 и 15. The heat generated during fission of the nuclei and generated inside the reactor 3 is removed using gaseous heat carrier (helium) and the circuit 1 is first transferred to steam in the heat exchanger-heater 4, and then to the condensate in the steam generator 5. After that, the cooled gaseous heat carrier using compressor 2 is again fed to the cooling of the reactor 3. Due to heat exchange with helium, the condensate in the steam generator 5 evaporates with the formation of steam. Steam from the steam generator 5 along the circuit of the steam turbine unit 6 first enters the heat exchanger-heater 4, where it overheats with increasing pressure, and then into the turbine 7, where, expanding, it does useful work that is converted into electrical energy using an electric generator 8 located on one shaft with turbine 7. From the turbine 7 steam enters the condenser 9, where it condenses due to heat exchange with the cooling system 10, and then the condensate enters the steam-water pump-heater 11. Simultaneously with the condensate, in the steam-water pump c-heater 11 receives steam via line 12 through control valve 13. The steam-water pump, the heater 11 due to the special construction and effect vapor-liquid two-phase mixing environments occur an increase in pressure, an intensive mixing of steam and water, followed by obtaining the preheated condensate with heat and pressure. Due to this pressure, the heated condensate is supplied to the steam generator 5. To control the direction of steam movement between the heat exchanger-heater 4, the steam generator 5 and the steam-water pump-heater 11, check valves 14 and 15 are installed.
Источники информации, принятые во внимание при составлении заявки
1. Митенков Ф.М., Булыгин В.В. Высокотемпературный газоохлаждаемый реактор - экологически чистый и безопасный энергоисточник для комплексного энергообеспечения промышленных объектов. - Энерг. стр-во, 1994, N 1, стр. 39 - 43.Sources of information taken into account when preparing the application
1. Mitenkov F.M., Bulygin V.V. High-temperature gas-cooled reactor is an environmentally friendly and safe energy source for the integrated energy supply of industrial facilities. - Energ. p-in, 1994, N 1, p. 39 - 43.
2. Патент РФ N 2115831. Бюл. N 20 от 20.07.98 г. 2. RF patent N 2115831. Bull. N 20 from 07/20/98
3. "Энергетика Петербурга"//газета//, N 5 (11), от 25.05.99 г. 3. "Energy of St. Petersburg" // newspaper //, N 5 (11), from 25.05.99
4. Дж. Боуэн, Е. Мейстерс. Управление ядерными реакторами. - М.: "Госатомиздат", 1961, стр. 11. - прототип. 4. J. Bowen, E. Masters. Management of nuclear reactors. - M .: "Gosatomizdat", 1961, p. 11. - prototype.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU99120581/06A RU2160839C1 (en) | 1999-09-30 | 1999-09-30 | Power plant with gas-cooled reactor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU99120581/06A RU2160839C1 (en) | 1999-09-30 | 1999-09-30 | Power plant with gas-cooled reactor |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2160839C1 true RU2160839C1 (en) | 2000-12-20 |
Family
ID=20225328
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU99120581/06A RU2160839C1 (en) | 1999-09-30 | 1999-09-30 | Power plant with gas-cooled reactor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2160839C1 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2550504C2 (en) * | 2010-02-24 | 2015-05-10 | Коммиссариат А Л`Энержи Атомик Э О Энержи Альтернатив | Apparatus for generating energy based on gas-cooled fast reactor |
| RU2638304C1 (en) * | 2016-12-30 | 2017-12-13 | Василий Васильевич Лещенко | Nuclear power plant |
| RU2638305C1 (en) * | 2017-01-09 | 2017-12-13 | Василий Васильевич Лещенко | Nuclear power plant |
| RU2806440C1 (en) * | 2022-12-30 | 2023-11-01 | Василий Васильевич Лещенко | Nuclear power plant |
-
1999
- 1999-09-30 RU RU99120581/06A patent/RU2160839C1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ДЖ. БОУЭН и др. Управление ядерными реакторами. - М.: Госатомиздат, 1961, с.11. * |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2550504C2 (en) * | 2010-02-24 | 2015-05-10 | Коммиссариат А Л`Энержи Атомик Э О Энержи Альтернатив | Apparatus for generating energy based on gas-cooled fast reactor |
| RU2638304C1 (en) * | 2016-12-30 | 2017-12-13 | Василий Васильевич Лещенко | Nuclear power plant |
| RU2638305C1 (en) * | 2017-01-09 | 2017-12-13 | Василий Васильевич Лещенко | Nuclear power plant |
| RU2806440C1 (en) * | 2022-12-30 | 2023-11-01 | Василий Васильевич Лещенко | Nuclear power plant |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| AU2010326107B2 (en) | Utilizing steam and/or hot water generated using solar energy | |
| US8667799B2 (en) | Cascaded power plant using low and medium temperature source fluid | |
| JP5645283B2 (en) | High temperature gas cooled reactor steam power generation system and method | |
| US20120012280A1 (en) | Device and method for generating steam with a high level of efficiency | |
| KR101028634B1 (en) | Auxiliary power generation system using surplus steam generated by power increase of power plant | |
| RU95105164A (en) | Steam power plant for generation of electric energy | |
| RU2622603C1 (en) | Operation method of the nuclear electric station | |
| CN105679388A (en) | Multifunctional nuclear power plant | |
| RU2160839C1 (en) | Power plant with gas-cooled reactor | |
| RU170194U1 (en) | NUCLEAR POWER PLANT | |
| RU2174609C2 (en) | Thermal power system with gas-cooled reactor | |
| US4413348A (en) | System for producing process heat | |
| RU2163670C1 (en) | Steam-and-water power and heat generating plant | |
| RU55431U1 (en) | COGENERATION POWER PLANT | |
| RU2164615C1 (en) | Thermal power plant | |
| RU2680380C1 (en) | Method for increasing power and safety of npp power unit with vver type reactor based on heat accumulation | |
| JPH0491325A (en) | High temperature gas furnace type heat-electricity compound generating system | |
| JPS562411A (en) | Power generating plant | |
| RU2759583C1 (en) | Thermal power station and method for operation thereof | |
| JPS6149111A (en) | Composite plant | |
| JPS58138213A (en) | Power generation device | |
| RU2752682C1 (en) | Geothermal power plant modular power unit | |
| RU2449391C2 (en) | Method to increase capacity of double-circuit nuclear power unit | |
| JPH05249288A (en) | Compound reactor power generation system | |
| RU2164613C1 (en) | Combination heat power plant on stirling engine base |