2. WYTWARZANIE ENERGII ELEKTRYCZNEJ 166
Rys. 2.81. Osuszanie pary w turbinie za pomocą oddzielania wilgoci i międzystopniowcgo przegrzewania parą świeżą, wg [2.1]: a) ideowy schemat cieplny; b) wykres /, s
I wytwornica pary, 2 część wysokoprężna turbiny, .1 separator mechaniczny (wodooddzielacz),
4 przegrzewać/ międzyslopniowy (osuszacz), 5 część niskoprężna turbiny, 6 skraplacz, 7 pompa skroplin, 8 — zbiornik wody zasilającej, 9 pompa wody zasilającej
W odróżnieniu od klasycznych elektrowni kondensacyjnych, w których międzystop-niowe przegrzewanie pary z wykorzystaniem ciepła spalin w kotle parowym powoduje zwiększenie sprawności obiegu (p. 2.2.1), opisane wyżej sposoby osuszania pary w obiegu wtórnym elektrowni jądrowej nie prowadzą do zwiększenia sprawności obiegu. Mimo zastosowania regeneracyjnego podgrzewania wody zasilającej sprawność obiegu w elektrowniach jądrowych pozostaje więc dosyć mata.
Dlatego sprawność ogólna elektrowni jądrowych ą/;j, określona wzorem (2.145), której przykładowe wartości dla elektrowni z reaktorami wodnymi podano w tabl. 2.25, wynosi przeciętnie 28-r-35%.
Urządzenia cieplnocnergetyczne w elektrowni jądrowej występują najczęściej w układach blokowych pojedynczych lub podwójnych. Pojedynczy układ blokowy (monoblok) polega na tym, że jeden reaktor współpracuje z jednym turbozespołem. Układy monoblokowe stosuje się obecnie w większości elektrowni jądrowych z reaktorami wodnymi typu PWR i BWR. Układy duoblokowe występują natomiast w elektrowniach z reaktorami typu WWER, pracujących w b. ZSRR i niektórych krajach Europy Środkowo-Wschodniej.
Na rysunku 2.82 przedstawiono podstawowy schemat cieplny bloku jądrowego z turbozespołem o mocy 465 MW, zaprojektowany dla elektrowni jądrowej z reaktorami typu WWER, a w tabl. 2.28 podano główne parametry techniczne tego turbozespołu.
Układy elektryczne elektrowni jądrowych nie różnią się zasadniczo od układów stosowanych w klasycznych elektrowniach cieplnych. Turbogeneratory współpracują szeregowo z transformatorami blokowymi, zasilającymi rozdzielnice najwyższych napięć (220 kV i 400 kV). Rozdzielnice główne potrzeb własnych są zasilane w normalnych warunkach pracy przez transformatory odczcpowc, a w przypadkach awaryjnych — przez transformatory rezerwowe. Generalnie jednak układom potrzeb własnych w elektrowni jądrowej stawia się wymagania dotyczące pewności zasilania wyższe niż w elektrowni klasycznej. Z tego względu wprowadza się podział odbiorów potrzeb własnych na trzy kategorie.
Do kategorii I zalicza się odbiory, dla których przerwa w zasilaniu nie jest dopuszczalna ani w ruchu normalnym, ani podczas awarii.
Rys. 2.82. Podstawowy schemat cieplny bloku jądrowego z reaktorem wodnym ciśnieniowym typu WWF.R-440 i turbozespołem o mocy 465 MW
Tablica 2.28. Podstawowe parametry techniczne turbozespołu o mocy 465 MW dla elektrowni jądrowej z reaktorami typu WWER, wg danych wytwórców
Turbina parowa kondensacyjna typu 4K465 | |
Moc znamionowa turbiny. MW |
465 |
Ciśnienie pary na wlocie do turbiny, MPa |
4,315 |
Temperatura pary na wlocie do turbiny, °C |
255 |
Wilgotność par)' na wlocie do turbiny, % |
0,5 |
Strumień masy pary na wlocie do turbiny, kg/s |
750 |
Ciśnienie w skraplaczu, kPa |
4,8 |
Temperatura wody chłodzącej, °C |
17 |
Liczba podgrzewaczy regeneracyjnych, szt. |
6 |
Temperatura wody zasilającej wytwornicę pary, C |
223 |
Prędkość obrotowa turbozespołu, obr/min |
3000 |
Generator synchroniczny trójfazowy | |
Moc znamionowa generatora, MV A |
600 |
Napięcie znamionowe, kV |
21 |
Częstotliwość, Hz |
50 |
Sprawność, % |
98.5 |
Należą do nich:
— układy sterowania, nadzoru i zabezpieczeń reaktora;
— układy przyrządów kontrolno-pomiarowych i automatyki;
— oświetlenie awaryjne i środki łączności.
Do kategorii II zalicza się odbiory, dla których dopuszczalne są jedynie krótkotrwałe przerwy w zasilaniu (15 s-t- 3 min). W elektrowni z reaktorami wodnymi ciśnieniowymi należą do nich m.in.:
— urządzenia do utrzymywania ciśnienia w obiegu pierwotnym i odprowadzania ciepła powyłączeniowego;
— układy chłodzenia głównych pomp cyrkulacyjnych;
— układy niezawodnego odstawiania turbozespołów;
— układy wentylacyjne i dozymetryczne.