Тепловое аккумулиров ание энергии
Совместное аккумулирование питательной воды и пара (каскадное аккумулирование)
|
|
|
_ Рис. 7.21. Комбинированная система аккумулирования питательной воды и пара [7.21]. 1 —* парогенератор; 2 —турбина; <3 — конденсатор; 4 — серия парогенераторов/подогревателей питательной воды; 5 — аккумулятор; 6 — конденсатный насос; 7 — циркуляционный насос; 8 — питательный насос. |
Для того чтобы преодолеть ограничения мощности, присущие системам аккумулирования питательной воды, Маргуэрре [7.17] предложил серию внешних парогенераторов, производящих пар низкого давления за счет тепла, отбираемого в сосудах-аккумуляторах питательной воды, и подающих его через линии отбора к основной турбине. В модифицированном варианте этой схемы (рис. 7.21) серия подогревателей питательной воды (за исключением последнего подогревателя) используется в качестве парогенерирующей системы комбинированным способом: генерация пара происходит на теплообменной поверхности подогревателей благодаря обратной прокачке через подогреватели аккумулирующей горячей питательной воды и одновременному испарению на паровой стороне. При этом не только уменьшается или прекращается
расход отбора, но даже возникает обратный поток пара через линии отбора (кроме последней) к ступеням турбины. Однако этот поток ограничивается допустимым расходом на входе в основную турбину и основной конденсатор, а также расходом на регулирование влажности в ступенях турбины. В особенности это относится к турбинам АЭС, работающим на насыщенном паре. В противном случае должна быть использована специальная пиковая турбина. В некоторых случаях при этом оказывается возможным увеличить мощность разрядки примерно вдвое по сравнению с чистым аккумулированием питательной воды.
Другая возможность увеличения пиковой мощности, при которой сохраняются преимущества аккумулирования питательной воды, заключается в совмещении аккумулятора питательной воды с быстрым испарителем в качестве последней ступени процесса (разд. 3.12). В качестве примера на рис. 7.22 показана каскадная схема, применяемая на АЭС (с водяным реактором под давлением — PWR), турбина которой допускает перегрузку [7.25]. В этом случае к установке базисной нагрузки добавляются ПЧСД, быстрый испаритель, увеличенный бак питательной воды (или отдельный бак, аккумулирующий холодную воду) и трубопроводы. Зарядка ГІЧСД
|
Рис. 7.22. Схема ядерной энергетической установки с централизованным тепловым аккумулятором каскадного типа и турбинной установкой, способной к перегрузкам [7.25]. |
осуществляется острым паром и горячей питательной водой, которые смешиваются в ПЧСД. Вода, содержащаяся в ПЧСД, испаряется во время разрядки. Образующийся при этом пар по трубопроводам направляется к самой высокой точке отбора, по возможности после некоторого перегрева. Часть этого пара используется для догрева некоторого количества питательной воды, которая не может быть замещена водой из ПЧСД/Это связано с необходимостью использования влаги, выделяющейся в сепараторе, и горячего конденсата из подогревателя. Кроме того, небольшое количество питательной воды должно быть догрето минимальным количеством пара, отобранного из нижних точек отбора, что необходимо для регулирования влажности на холодном конце турбины.
Вместо аккумулирующих систем расширительного типа в каскадной схеме может быть использована вытеснительная система с внешней генерацией пара. При этом нет особой необходимости в холодном аккумуляторе, но ПЧСД должен иметь внутреннюю тепловую изоляцию. Кроме того, часть мощности тратится на работу насосов.
