35. . Из каких соображений выбирается давление и температура теплоносителя на выходе из реактора в двухконтурной схеме аэс с водным теплоносителем? Каковы оптимальные значения этих величин?

Для двухконтурных АЭС с реактороми типа ВВРД анализ удобно вести с помощью t – Q - диаграммы для парогенератора (рис.84) , где Q_эк, Q_ис, Q_пп – количества теплоты, идущие на подогрев, испарение и перегрев рабочего тела. Теплоноситель в таких реакторах не должен вскипать, поэтому его максимальная температура в реакторе должна быть на 25 - 30 єС меньше его температуры насыщения . Чем больше давление теплоносителя , тем выше можно будет сделать температуру , а значит и температуру , но при этом будет расти сложность и стоимость реактора и падать значение , что увеличивает размеры реактора. Оптимальная величина составляет 16 – 17 МПа, что позволяет получить величину ~ 320 – 340 єС.

36. Из каких соображений выбирается оптимальные значения минимальных температурных напоров в парогенераторе с водным теплоносителем? Почему для воды это значение составляет всего 10-200с?

Чтобы получить наибольшие параметры рабочего тела (а значит и КПД АЭС) приходится уменьшать температурные напоры между теплоносителем и рабочим телом. Минимальные значения температурного напора обычно соответствуют началу испарительного участка. Чем меньше , тем больше можно будет получить значение температуры насыщения для рабочего тела (а значит и давление рабочего тела ). С другой стороны, снижение приведёт к увеличению размеров и сложности ПГ. Оптимальная величина определяется по минимуму суммарных затрат и для водного теплоносителя составляет 10 - 20 єС, т.к. у воды очень высокая теплоотдача, а чем выше теплоотдача, тем меньше можно сделать величину

при одинаковой мощности и поверхности теплообмена (134).

37. Из каких соображений выбирается величина подогрева теплоносителя в реакторе для двухконтурной аэс с водным теплоносителем? Почему для воды это значение составляет 25-300с?

Кроме того, величину при сохранении значения можно увеличить за счёт роста температуры , т.е. за счёт уменьшения подогрева теплоносителя в реакторе:

(рис.85). Однако в этом случае для сохранения мощности реактора надо будет увеличивать расход теплоносителя , а значит размеры трубопроводов и затраты на прокачку. Чем выше произведение плотности на теплоёмкость , тем меньше будут расходы воды и оптимальная величина

. У воды это произведение самое большое и оптимальная величина равна 25 – 30 єС. В итоге оптимальные значения , , и позволят получить значение температуры насыщения для рабочего тела

= 280 – 285 єС, что соответствует величине порядка 6,4 - 7,2 МПа (т.е. как в одноконтурных схемах АЭС).

??38. Какие соображения определяют величину давления рабочего тела в двухконтурных схемах АЭС с водным теплоносителем? Какова максимально возможная величина этого давления?

Оптимальные значения , , и позволят получить значение температуры насыщения для рабочего тела

= 280 – 285 єС, что соответствует величине порядка 6,4 - 7,2 МПа (т.е. как в одноконтурных схемах АЭС).

?39. Какими способами можно организовать подогрев рабочего тела до кипения в парогенераторах АЭС с водным теплоносителем? В каком случае можно получить большее давление рабочего тела?

40. Изобразите t – Q диаграммы парогенераторов с водным теплоносителем и естественной циркуляцией для вариантов с наличием и отсутствием выделенного экономайзерного участка. Объясните полученные зависимости.

Подачу питательной воды в ПГ с ЕЦ можно организовать двумя способами (рис.86).

а) Не допуская её смешения с кипящей водой до того, как она нагреется до температуры . В этом случае нагрев питательной воды идёт от теплоносителя, это т.н. схема с выделенным экономайзерным участком.

б) Подавая питательную воду в объём циркулирующей кипящей воды, где она будет нагреваться до за счёт конденсации части пара. Это т.н. схема без выделенного экономайзерного участка. В таком случае вся теплота Q_эк + Q_ис передаётся рабочему телу при и t - Q - диаграмма имеет вид двух прямых линий.

Схема а) по сравнению со схемой б) позволяет либо увеличить температурный напор на экономайзерном участке, а значит уменьшить поверхность нагрева, либо увеличить давление рабочего тела Р₂ и КПД станции при неизменном температурном напоре . Однако конструкция ПГ для схемы а) существенно сложнее.