Модульні енергетичні установки на основі газової турбіни: перспективний шлях розвитку ядерної енергетики

Abstract

Виконано розрахунок термодинамічного циклу блока перетворення енергії модульної ядерної енергетичної установки з газоохолоджуваним гелієвим реактором тепловою потужністю 250 МВт у режимі вироблення електроенергії і в комбінованому режимі з виробленням теплової енергії для комунального теплопостачання. Розглянута енергетична установка працює за складним термодинамічним циклом ГТУ, який являє собою замкнутий цикл Брайтона з регенерацією теплоти і проміжним охолодженням робочого тіла в компресорі. Проаналізовано вплив параметрів робочого процесу газотурбінної установки складного термодинамічного циклу Брайтона на показники його ефективності. Показано, що високої ефективності циклу ГТУ з гелієвою турбіною можна досягти лише за умови гранично високих значень ККД усіх елементів ГТУ.The thermodynamic cycle analysis was performed of power conversion block of the modular nuclear power plant with helium-cooled nuclear reactor thermal power of 250 MWt. This unit operates at the mode of electricity production, as well as at the combined mode with electricity and thermal energy production for community heating. The power plant is based on a complex gas turbine cycle which represents a closed regenerative Brayton cycle with intermediate helium cooling in the compressor. An analysis is given of gas turbine cycle parameters which influence greatly its efficiency. It is shown the best gas turbine cycle efficiency with helium gas turbine can be achieved only at extremely high efficiency of all elements of power conversion block.