УДК 621.311.25 (06) Физико-технические проблемы ядерной

УДК 621.311.25 (06) Физико-технические проблемы ядерной энергетики
А.А. ЧЕРНОЩУК
Научный руководитель – В.П. ПИЩУЛИН, к.т.н., доцент
Северский технологический институт НИЯУ «МИФИ»
РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ТЕПЛОВОГО РАСЧЕТА
ПАРОГЕНРАТОРА АЭС
Обосновано строительство Северской АЭС и разработана методика теплового расчета парогенератора.
Анализ стратегии энергетического производства показывает, что основным реальным кандидатом для
базовой энергетики завтрашнего дня являются атомные электростанции.
Энергетическая стратегия России на период до 2020 года устанавливает цели, задачи и основные
направления долгосрочной энергетической политики государства. Атомная энергетика обеспечивает в
настоящее время в России примерно 16% выработки электрической энергии. Томская область связана с
атомной энергетикой уже более полувека: она обладает всем необходимым потенциалом для подготовки и
обучения специалистов - атомщиков; необходимость АЭС диктуется экономическими причинами;
строительство АЭС сможет обеспечить тысячи новых рабочих мест, повлечет за собой небывалое развитие
строительной отрасли, как в Томске, так и в Северске; экологическая безопасность атомных электростанций
превосходит тепловые.
В Северске планируется строительство двухконтурной атомной станции на базе усовершенствованных
реакторов ВВЭР-1000, в проекте которого специалисты добиваются максимально возможного повышения
к.п.д и обеспечения необходимых запасов по теплотехнической надёжности активной зоны.
Технологический процесс производства электроэнергии на АЭС включает в себя:

нагрев воды первого контура в реакторе ВВЭР-1000,

получение пара в парогенераторе,

превращение энергии пара при вращательном движении турбины, а затем в электрогенераторе в
электрическую энергию.
Нами предложена и апробирована методика теплового расчета парогенератора. Она заключается в
разбиении поверхности теплообмена на зоны (первая зона: нагрев воды до температуры кипения, вторая
зона: кипение воды).
317,45
322
ЗОНА 1
ЗОНА 2
278
289
278
225
Рис. 1. Разбиение на зоны
Для каждой зоны определяется:
1. средние температуры теплоносителей
2.
∆tср.=t1ср+t2ср ;
задаются рядом значений температуры стенки со стороны горячего теплоносителя
3.
значения удельного теплового потока
4.
строят график зависимости
tст1
q1  1 t1ñð  t ñò 1  ; q1  ст tст1  tст 2  ; q2   2 tст 2  tкип  ;
 ст
удельных тепловых потоков от температуры стенки
истинные значения соответствующих величин:
tст1 , находят
qист , tст1ист .
5. рассчитывают поверхности теплообмена, истинные значения коэффициентов теплопередачи К и
теплоотдачи  1ист и  2ист , а также истинную температуру второй стенки, для каждой из зон:
'
Fi 
qèñò
qист
Qi
qист
, Ki 
,  1ист 
,  2ист 
,
q èñòi
t ñð
t1cр  t ст1ист
t ст 2ист  t кип
F  F1  F2 
Q1
Q
 2  7488  1109  8597 ì 2 ,
qèñò 1 qèñò 2
УДК 621.311.25 (06) Физико-технические проблемы ядерной энергетики
Разработана методика расчета парогенератора АЭС с реактором ВВЭР – 1000, и по данной методике
был произведен примерный расчет и найдены основные значения. Данный расчет приведен в программе
MathCad.