Способ эксплуатации атомной паротурбинной энергетической установки и установка для его осуществления
Изобретение относится к области атомной техники и теплоэнергетики. Способ эксплуатации атомной паротурбинной установки включает превращение питательной воды в пар в реакторной установке, сжатие пара компрессором, подогрев до сопряженных параметров в пароперегревателе. Компрессор вращают приводящей в действие электрогенератор газотурбинной установкой. В греющую сторону пароперегревателя подают топливо. Перегретый пар направляют в паровую турбину, вращающую основной электрогенератор. Паровая турбина снабжена подогревателями питательной воды и обогреваемыми органическим топливом промежуточными пароперегревателями. Устройство снабжено дополнительной газотурбинной энергетической установкой, вращающей дополнительный электрогенератор. В пароперегревателях дополнительно пар подогревают за счет дополнительной подачи в греющие стороны пароперегревателей выхлопных газов из газотурбинных установок. Из греющих сторон всех органических пароперегревателей отработавший газ направляют в греющие стороны подогревателей питательной воды, далее направляют в греющую сторону теплообменника потребителя тепловой энергии. Изобретение позволяет повысить экономичность атомной электростанции. 2 н.п. ф-лы, 7 ил.
Текст описания приведен в факсимильном виде.
1. Способ эксплуатации атомной паротурбинной энергетической установки, по которому в реакторной установке (РУ) за счет тепла ядерного топлива сжатую насосом питательную воду превращают в носитель тепловой энергии - водяной пар, который сжимают до более высокого давления в, по меньшей мере, одном, например, многоступенчатом компрессоре, преимущественно, с промежуточным охлаждением его ступеней питательной водой установки, который вращают, например, приводящей в действие электрогенератор газотурбинной установкой (ГТУ), камера сгорания которой работает на органическом топливе, затем водяной пар подогревают до сопряженных параметров в, по меньшей мере, одном пароперегревателе, в греющую сторону которого подают для горения, преимущественно, газообразное или жидкое органическое топливо, а также окислитель в виде, например, атмосферного воздуха, а далее перегретый в пароперегревателе водяной пар направляют для совершения работы в соответствующие рабочие цилиндры, то есть в цилиндр высокого давления (ЦВД), цилиндр среднего давления (ЦСД) и, например, в цилиндр низкого давления (ЦНД), по меньшей мере, одной вращающей основной электрогенератор паровой турбины установки, снабженной, в том числе подогревателями питательной воды, в которых воду, полученную в конденсаторе паротурбинной части (ПТЧ) установки, подогревают перед подачей в обогреваемые стороны парогенераторов РУ, отличающийся тем, что водяной пар в обогреваемых органическим топливом пароперегревателях, установленных перед ЦВД, перед ЦСД, а также, например, перед ЦНД паровой турбины, дополнительно, не менее чем, например, на ˜25% от суммарной тепловой мощности пароперегревателей, подогревают за счет дополнительной подачи в греющие стороны пароперегревателей выхлопных газов из газотурбинной установки, вращающей компрессор и электрогенератор, а также подачи выхлопных газов из, по меньшей мере, одной дополнительной газотурбинной энергетической установки, вращающей дополнительный электрогенератор и камера сгорания которой работает на органическом (или углеводородном) топливе, при этом из греющих сторон всех органических пароперегревателей отработавший газ направляют в греющие стороны, преимущественно, всех подогревателей питательной воды, из которых газ, при необходимости, направляют в греющую сторону, по меньшей мере, одного теплообменника потребителя тепловой энергии в виде, например, горячей воды или пара, а затем газ выпускают в атмосферу.
2. Атомная паротурбинная энергетическая установка, включающая реакторную установку (РУ), производящую носитель тепловой энергии - водяной пар (рабочее тело ПТЧ установки), а также соединенную трубопроводами с РУ по пару и питательной воде паротурбинную установку, содержащую обогреваемую сторону парогенератора РУ, выход пара из которой соединен через запорные устройства одновременно с входом пара в многоступенчатый охлаждаемый, преимущественно, питательной водой компрессор, приводимый в действие, например, газотурбинной энергетической установкой, камера сгорания которой выполнена с возможностью отопления газообразным или жидким органическим топливом, а также соединен с входом пара в рабочий цилиндр среднего давления (ЦСД), по меньшей мере, одной паровой турбины, приводящей в действие электрогенератор, и, кроме того, также соединен с входом пара в обогреваемую сторону пароперегревателя, которая, в свою очередь соединена с ЦСД паровой турбины, при этом выход сжатого водяного пара из компрессора соединен с входом пара в цилиндр высокого давления (ЦВД) паровой турбины через обогреваемую сторону пароперегревателя, кроме того, выход пара из ЦСД паровой турбины соединен с входом пара в ЦНД паровой турбины, например, через обогреваемую сторону третьего пароперегревателя, при этом греющие стороны всех пароперегревателей энергоустановки соединены через запорно-регулирующие устройства с источниками газообразного или жидкого органического топлива, а также, например, через газодувки с атмосферным воздухом для горения топлива, отличающаяся тем, что в состав энергетической установки введена, по меньшей мере, одна дополнительная газотурбинная установка, вращающая дополнительный электрогенератор и камера сгорания которой выполнена с возможностью отопления газообразным или жидким органическим топливом, при этом греющие стороны, преимущественно, всех пароперегревателей соединены также с трубопроводами выхода выхлопных газов из всех газотурбинных установок, причем выходы отработавшего газа из греющих сторон, преимущественно, всех пароперегревателей соединены с входом газа в греющие стороны, преимущественно, всех подогревателей питательной воды, выходы газа из которых соединены, например, с греющей стороной теплообменника потребителя тепловой энергии, после которой соединены, наконец, с атмосферой.
