Зависимость эффективности одноконтурного энергоблока с гелиевым реактором и водородным модулем от степени регенерации
Авторы
DOI:
https://doi.org/10.31489/2025N1/52-58Ключевые слова:
реактор, гелий, газотурбинная установка, регенератор, гидравлическое сопротивление, аэродинамическое сопротивлениеАннотация
Выбрана наиболее привлекательная одноконтурная схема энергоблока. Гелий на выходе из активной зоны реактора поступает в парогенератор, где отдает часть тепла для получения высокоперегретого пара для электролизной установки. Далее гелий работает в замкнутом газотурбинном цикле с утилизацией тепла. Газоохлаждаемый реактор с турбиной и компрессором позволяет использовать термодинамический цикл с высоким КПД. Выполнен ряд проектных расчетов регенератора для различных степеней регенерации. Проведен ряд оценок влияния на реальное сопротивление регенератора со стороны высокого и низкого давления. Тепловая схема выработки энергии рассчитана в соответствии с рядом проектных расчетов регенератора.
Библиографические ссылки
McDonald C.F. (2012) Helium turbomachinery operating experience from gas turbine power plants and test facilities. Applied Thermal Engineering, 44(2), 108–142. https://doi.org/10.1016/j.applthermaleng.2012.02.041
Frutschi H.U. (2005) Closed-Cycle Gas Turbines: Operating Experience and Future Potential. ASME Press, 294. https://doi.org/10.1115/1.802264
Bisio G., Massardo A., Agazzani A. (1996) Combined Helium and Combustion Gas Turbine Plant Exploiting Liquid Hydrogen (LH2) Physical Exergy. J. Eng. Gas Turbines Power., 118(2), 257 – 264. https://doi.org/10.1115/1.2816586
Kupecki J., Hercog J., Motyliński K., Malesa J., Muszyński D., Skrzypek E., Skrzypek M., Boettcher A., Tchorek G. (2024) Advancing production of hydrogen using nuclear cycles – integration of high temperature gas-cooled reactors (HTGR) with solid oxide electrolyzers (SOE). International Journal of Hydrogen Energy, 53, 40 – 48. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2023.12.017
Gelfenbein L.G. (1963) Regenerators of gas turbine units. Moscow, 180. Available at: www.gornitsa.ru/item.php?id=15544612 [in Russian]
Kostyuk A.G., Frolov V.V., Bulkin A.E., Trukhny A.D. (2016) Steam and gas turbines for power plants textbook for universities. Moscow, Publ.House of MEI, 556. Available at: https://obuchalka.org/2017111297430/parovie-i-gazovie-turbini-dlya-elektrostancii-kostuk-a-g-frolov-v-v-bulkin-a-e-truhnii-a-d-2016.html [in Russian]
Grebennik V.N., Kukharkin N.E., Ponomarev-Stepnoy N.N. (2008) High-temperature gas-cooled reactors - an innovative direction in the development of nuclear energy. Energoatomizdat, 136. Available at: https://cyberleninka.ru/article/n/vysokotemperaturnye-gazoohlazhdaemye-reaktory/viewer [in Russian]
Goryunova I.Y., Larionov I.D. (2017) GTU regenerators: a methodological manual. Yekaterinburg : Ural University Publishing House, 80. Available at: http://elar.urfu.ru/handle/10995/54034 [in Russian]
Lipin A.A., Romanenko Yu.E., Shibashov A.V., Lipin A.G. - Calculation of heat exchangers. Shell-and-tube heat exchangers. Ivanovo, 76. Available at: https://e.lanbook.com/book/171826 [in Russian]
Stetsov N.V. (2023) Effect of changing the regenerator resistance on the characteristics of a closed nuclear gas turbine with a hydrogen complex. Butakovskie readings: articles collection of the III All-Russian youth conference with international participation, Tomsk: TPU Publishing House, 249 – 252. Available at: http://earchive.tpu.ru/handle/11683/77631
Stetsov N.V. (2023) Analysis of the influence of controlled parameters on the operation of a closed GTU with a hydrogen complex. Butakovskie readings: articles collection of the III All-Russian youth conference with international participation, Tomsk: TPU Publishing House, 427 – 430. Available at: http://earchive.tpu.ru/handle/11683/76052 [in Russian]
Antonova A.M., Vorobyov A.V., Stetsov N.V. (2022) Analysis of the influence of controlled parameters on the efficiency of a closed GTU with a hydrogen complex. Proceedings of the XIII All-Russian Scientific and Technical Conference, Orenburg State University, 51 - 57. Available at: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=50174542&pff=1
Guidance document on standardization rules for thermal and hydraulic calculation of heat exchange equipment of NPP OKSTU 3103 (1990) Available at: https://docs.cntd.ru/document/1200085786 [in Russian]
