Тепловые схемы энергоблоков АЭС

Основными требованиями к тепловым схемам АЭС являются:

- наибольшая безопасность и безаварийность в работе и

- наиболее полное использование возможностей ядерного реактора.

Выбор тепловой схемы АЭС производится поэтапно: строится принципиальная тепловая схема и определяются расходы и параметры рабочих сред в узловых точках; выбираются характеристики оборудования и уточняются параметры во всех точках схемы; производится разработка полной тепловой схемы энергоблока АЭС, окончательные параметры определяются при решении задачи оптимизации энергоблока в целом. Тепловая схема АЭС должна обеспечивать работу на доступных переменных режимах и при частичных нагрузках, а также безопасные аварийные режимы.

Для АЭС применяют одно- (рис.6.3, а), двух- (рис.6.3, б) и трехконтурные (рис.6.3, в) принципиальные тепловые схемы энергоблоков.

Рис.6.3. Принципиальные тепловые схемы энергоблоков АЭС.

1 – ядерное горючее; 2 – реактор; 3 – паровая турбина; 4 – электрогенератор; 5 – конденсатор; 6 – конденсатный насос; 7 – система регенерации турбины; 8 – питательный насос; 9 - парогенератор первого контура; 10 – циркуляционный насос первого контура; 11 – парогенератор второго контура; 12 – циркуляционный насос второго контура.

Число контуров выбирается с учетом требований обеспечения безопасности работы энергоблока при всех возможных аварийных ситуациях. Включение промежуточных контуров связано с появлением дополнительных необратимых потерь в цикле, т.е. с уменьшением к.п.д. энергоблока АЭС.

Для АЭС с реакторами охлаждаемыми водой под давлением применяют двухконтурные схемы. Энергоблоки АЭС с кипящими реакторами в настоящее время выполняются по одноконтурной схеме. На энергоблоках АЭС с реакторами, охлаждаемыми жидким металлом используются трехконтурные схемы.

Энергоблоки АЭС с газоохлаждаемыми реакторами и паротурбинным циклом работают по двухконтурной схеме. Для АЭС с перспективными высокотемпературными газоохлаждаемыми реакторами разрабатываются, как двухконтурные (паротурбинные циклы), так и одноконтурные (с газотурбинным циклом) тепловые схемы.