bigdrum (bigdrum) wrote,
bigdrum
bigdrum

Category:

Prototype this по-русски - выпуск 145. Долой ТЭЦ!



В России две беды. В атомной энергетике тоже. Первая - коррозия (циркониевый предел), вторая - невозможность резко менять мощность реактора.

Если бы АЭС могли оперативно реагировать на изменение мощности потребления, то тогда не нужны были бы ТЭЦ, ГЭС и так далее. Однако реактор имеет определенную инерцию, связанную с динамическим равновесием огромного количества параметров. Переход от одного стабильного к другому стабильному состоянию требует времени. Авария нна 4 энергоблоке АЭС демонстрирует, как одно нестабильное состояние может переходить в другое нестабильное за считанные секунды, но это же не то, чего мы ожидаем от реактора, верно? Кроме того, глубина дросселирования РБМК в случае Чернобыльской катастрофы составляла 50% на протяжении суток до начала эксперимента, что вполне является нормой для ежедневных колебаний мощности потребления. И этого хватило, чтобы реактор отравился в достаточной степени, чтобы взорваться во время эксперимента. Что же говорить о вполне себе резких колебаниях в течении дня на те же 50% или даже больше?

Мы уже рассматривали вариант, который мог бы помочь в данном случае - добавление в цикл преобразования тепла на АЭС теплоаккумулятора. Однако здесь у нас встает первая беда атомной энергетики - допустимая температура работы ТВЭЛ меньше 360 градусов. А значит, мы не можем разогреть теплоаккумулятор до температуры выше. В то же время температура пара в современных ТЭЦ может достигать 500 градусов, а чем больше температура пара - тем больше КПД генерации.

Казалось бы, вот так вот все нехорошо, две беды вместе - и у нас уже совершенно незеленая энергетика...

Однако я тут, спросонья, неожиданно вспомнил кое о чем.

Логично было бы совместить теплоаккумуляцию, которая демпфирует колебания потребляемой мощности, и дает возможность реактору работать в более приемлемом режиме, с повышением КПД за счет увеличения рабочей температуры активной зоны и первого контура. И здесь мы вспоминаем о реакторах с ЖМТ. Уже в СБВР рабочая температура превышает 400 градусов. Однако реакторы с ЖМТ обладают тем качеством, что теплоноситель в них застывает, к тому же промышленные установки такого типа - дело будущего.

Естественно предположить, что сочетание ЖМТ с теплоаккумуляцией позволит поднять температуру теплоаккумулятора до величин, дающих приемлемый КПД. Однако как это сделать, если масса теплоаккумулятора большая, и отбор тепла, особенно на этапе разогрева, способен привести к застыванию теплоносителя?

И вот тут вот я кое-что сообразил...

Представим себе реактор бассейнового типа, но вместо воды в бассейне - свинец. Представим себе, чо в качестве атомной установки мы используем гомогенный реактор. В этом случае первый контур у нас образуется рабочим составом топливо плюс замедлитель. Рабочий состав циркулирует по трубам внутри бассейна, разогревая его одновременно в значительном объеме. При этом происходит расплав всего объема аккумулятора (за счет фазового перехода накапливается тепло). Так как рабочий состав не застывает - иначе у нас реактор просто не запустится - у нас пропадает проблема застывания ЖМТ. И мы можем использовать большие температуры теплоаккумулятора, который одновременно будет играть роль радиационной защиты и системы пассивной безопасности.

Используя двойные стенки нашего бассейна в качестве точек парогенерации, мы сможем получать пар приемлемых характеристик, одновременно мы будем иметь массу с огромной тепловой инерцией, позволяющей нам резкие маневры мощностью, не трогая реактор, плюс гомогенные реакторы не требуют перегрузки топлива, так как работа с составом рабочей смеси происходит прямо в процессе.

Естественно, гомогенные реакторы обладают своими коррозионными проблемами. Однако, в силу иного конструктива, они не так критично зависят от замерзания теплоносителя. Альтернатива гомогенным реакторам, при использовании ЖМТ - реакторы с двойным первым контуром, например трубки с водой внутри массива ЖМТ, которые производят первичное рассеяние тепла и разогревают теплоноситель до рабочей температуры - выглядит несколько сложнее, чем хотелось бы, в то же время гомогенные реакторы осуществляют тепловыделение не только в активной зоне, но и во всем контуре рабочей смеси, что в данном случае представляется большим плюсом.

Наконец, после остановки реактора у нас остается теплоаккумулятор с огромным накопленным запасом тепла. Это тепло можно использовать на нужды АЭС в качестве источника энергии в турбинах низкого давления - недостаточно эффективных для коммерческой генерации, но достаточных для сервисных нужд.

Итак - гомогенный реактор с высокой температурой работы (более 400-500 градусов) плюс массив ЖМТ в качестве теплоаккумулятора могут в сумме породить высокоманевренную по мощности энергетическую установку.

Вот бы кто из атомщиков почесал репу, в Росатоме...

.
Tags: Prototype this по-русски
Subscribe

Recent Posts from This Journal

  • Ух ты, как любопытно

    Складывается впечатление о вторжении в систему управления. Это напоминало бы муху пилота Пиркса (например, болтик, оставленный в боксе сигнальной…

  • Газ для диктатуры лохтората

    Самое любопытное здесь - оценки спотового рынка. При контрактах, доходящих до 570, этой осенью-зимой следует ожидать СУЩЕСТВЕННОЙ разницы между…

  • Пы.Сы.

    Вот вам еще на поржать:

promo bigdrum february 17, 2019 22:31 6
Buy for 10 tokens
На мейл-ру пролетела очередная "желтая" новость, коих не счесть. Касательно контактов с инопланетянами. В силу чего, втыкая по причине небольшой эмоциональной раздолбанности, я вот тут вдруг решил взять и откомментировать это дело. Да, ребята! МЫ БУДЕМ ГОВОРИТЬ ОБ НЛО, ПРИШЕЛЬЦАХ…
  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

  • 5 comments