ЕЛЕКТРОПРОИЗВОДСТВО – on line

АЕЦ Козлодуй - данни за електропроизводството

Генерация и товар на ЕЕС в реално време


АЕЦ “Козлодуй” работи на номинална мощност = електрическа мощност 1040 – 1060 MW?

23.04.2012

В обществото от няколко месеца постепенно се утвърждава впечатлението, че АЕЦ “Козлодуй” работи на недопустимо-високи нива на мощност над 1040 MW. Съобщението за такива стойности се появи в медиите след посещението на министър Трайков в централата по повод рекорда за производство на електроенергия.

Никой не пожела да обясни на журналистите, а чрез тях на хората, същността на нещата. А там, където не достига информация се създават условия за слухове и свободни съчинения по темата.

С риск да бъда обвинен в профанизиране ще се опитам да обясня разбираемо за какво става въпрос. Ще се радвам да получа и публикувам компетентни мнения и коментари от специалисти, знаещи и можещи, за да бъде въпросът осветлен напълно.

Моля неспециалистите преди да продължат нататък предлагам да се запознаят с принципите на работа на АЕЦ: http://www.kznpp.org/index.php?lang=bg&p=production&p1=tech_scheme

Първо нека да си изясним понятията:

-         Номинална мощност на реактора (по-правилно е да се говори на ядрената паропроизводителна установка – ЯППУ) за пети и шести енергоблок съответства на Nном  = 3000 MW топлинна мощност, което се приема за 100% Nном.

-         Електрическата мощност на енергоблока по проект е 1000 MW и се дефинира при номинална топлинна мощност на ЯППУ 3000 MW, но реалната й стойност зависи от редица фактори, част от които ще разгледаме по-късно.

 -         Прието е негласно, когато се говори за номинална мощност да се подразбира топлинна мощност на ЯППУ, а мощността на изхода на турбогенератора винаги да се уточнява като “електрическа”.

 -         Топлинната мощност на всяка ЯППУ се управлява (изменя) предимно чрез положението на органите за регулиране (ОР) на системата за управление и защита (СУЗ) на реактора и чрез изменение на концентрацията на бор в топлоносителя. Тя се измерва и изчислява от много параметри в системата за вътрешно-реакторен контрол (СВРК).

 -         Съгласно документите, регламентиращи експлоатацията, на всеки енергоблок се указва при какви условия и до колко е допустимо топлинната мощност да превишава номиналната. За енергоблоковете с ВВЭР – 1000, типичната стойност е 102% Nном.

 

От какво зависи електрическата мощност на енергоблока?

-         От конкретната конструкция и качествата на основните агрегати – турбина и турбогенератор. Те са даденост за всеки енергоблок, но подлежат на реконструкции и модернизация.

 -         Коефициентът на полезно действие (КПД) при преобразуването на топлинната енергия на прегрятата пара генерирана в парогенераторите в електрическа е относително нисък – 33,33%.

 -         Турбогенераторът е електрическа машина, преобразуваща механичната енергия от турбината в електрическа и има КПД приблизително 98,8%, който почти не се влияе от външни фактори. Място за революционни решения тук няма.

 -         КПД на турбината, освен чрез изменение на  конкретната й конструкция, може да се подобри и чрез подмяна на някои възли и агрегати по втори контур с по-ефективни.

 -         Основен външен фактор, влияещ на КПД на турбината, е температурата и дебита на охлаждащата вода за кондензатора. От ефективната му работа зависи пряко нивото на вакуума, а оттам и ефективността (КПД) на турбината.

 

Основни дадености при въвеждането на блоковете в експлоатация:

Турбините и генераторите на пети и шести енергоблок на АЕЦ “Козлодуй” са произведени през осемдесетте години на миналия век. Турбините са бавнооборотни (1500 об/мин), модел К1000-60/1500-2, производство на “Турбоатом” – Харков.

Турбогенераторите са руски, производство на завод “Электросила”.

Към периода на въвеждане в експлоатация на енергоблоковете основните типични зависимости, отнасящи се до ефективността на работата (КПД) на турбината и съответно на производството на електроенергия при номинална топлинна мощност на ЯППУ (3000 MW),са показани на графиката.

-        На абцисната ос е нанесена скалата на температурата на входящата вода за охлаждане на кондензатора в оС.

-         На лявата ординатна ос е нанесена скалата на електрическата мощност на турбогенератора в %.

-         На  дясната ординатна ос е налягането (вакуума) на отработилата пара в кондензатора в кгс/см2.

-         Синята линия отразява налягането в кондензатора.

-         Червената линия показва изменението на мощността.

Най-важните изводи, които ще са ни необходими за по-нататъшните разсъждения се свеждат до:

-         При номинален дебит на охлаждащата вода и номинална мощност на ЯППУ – 1000 MW електрическа мощност се генерира при температура 20 оС.

-         Електрическата мощност при 30 оС спада с повече от 3,5%, а при 10 оС  се повишава с 1,5%, при неизменен дебит на охлаждащата вода.

Модернизации по втори контур и тяхното влияние върху КПД

-         Подмяна на кондензаторите на турбините:

В периода  2003 – 2004 година бяха заменени кондензаторите на турбините на пети и шести енергоблок с нова конструкция на тръбните системи от неръждаема стомана и ефективна модулна компановка на тръбните снопове, формата на които е отработена с помощта на водещи руски научно-изследователски институти.

Експлоатацията на енергоблоковете потвърди високата надеждност на кондензаторите, премахната беше необходимостта от блокова обезсоляваща установка и подобряване на водно-химичния режим.

Благодарение на ефективната работа на кондензаторите при номинална мощност на ЯППУ, мощността на всеки турбоагрегат беше увеличена с до 7,9 MWи бяха разширени възможностите за нормална работа при товари до 1100 – 1160 MW. 

-         Подмяна на подгреватели високо налягане (ПВН):

През 2010 – 2011 година бяха подменени подгревателите високо налягане (ПВН) с нова конструкция, притежаваща редица предимства. Качествата им са подробно описани в брой 5/2010 на списанието “Първа Атомна”. Основното им достойнство в светлината на темата, която разглеждаме е, че благодарение на ефективната им работа температурата на входа на парогенераторите се е увеличила с няколко градуса, което води до прираст с 1% (10 MW) на електрическата мощност на блока.

Сумарно: при номинална мощност на ЯППУ електрическата мощност на всеки енергоблок се е увеличила с около 17-18 MW.

Това довежда до съществено изменение на графиката на зависимостта на изменението на електрическата мощност в зависимост от температурата на охлаждащата вода в кондензатора при неизменен дебит.

Най-важните изменения се свеждат до:

-         Изместване на температурата на охлаждащата вода, при която изходната мощност е 1000 MW при номинална топлинна мощност, с 10 оС до около 30 оС. Това е огромно предимство за ефективността на енергоблока през летните горещини.

-         При температура на охлаждащата вода 10 оС, нарастването на електрическата мощност е с около 4,3% спрямо 1,5% преди модернизациите.

-         При температура на охлаждащата вода 33 оС електрическата мощност се намалява с 1,5% срещу около 3,8 % преди модернизациите.

 

Съвместимо ли е твърдението:

“Блоковете работят на номинална мощност” с

“Електрическата мощност е над 1040 MW

Отговорът ще намерите в следващата графика.

Изводът е категоричен: При номинална топлинна мощност 3000 MW на ЯППУ и температура на охлаждащата вода по-ниска от 16 оС, електрическата мощност ще бъде по-голяма от 1040 MW.


Това не е всичко

В началото на статията споделих следното:

-         Съгласно документите, регламентиращи експлоатацията, на всеки енергоблок се указва при какви условия и до колко е допустимо топлинната мощност да превишава номиналната. За енергоблоковете с ВВЭР – 1000, типичната стойност е 102% Nном.

Много централи с реактори ВВЭР-1000 устойчиво работят в зоната на 101,5% топлинна мощност без превишаване на регламентираните параметри.

По този начин се добавят още 15 MW допълнителна електрическа мощност.

При оптимална температура на охлаждащата вода (8 оС), това означава  електрическа мощност около 1058 MW. 

Какво ще стане при преминаване на 104%

При повишаване на топлинната мощност на ЯППУ до 104%, без допълнителни модернизации на турбината, графиката не изменя характера си и придобива следния вид:

 

Има ли още резерви?

Харковският завод “Турбоатом” предлага два варианта за модернизация на цилиндър високо налягане (ЦВН) на турбината, с което се повишава електрическата мощност с още 9,55 или 19,12 MW при топлинна мощност на ЯППУ 3120 MW (104%).

Повишаването на електрическата мощност се гарантира при всички работни температури на охлаждащата вода.

Крива 2 – без модернизация на ЦВН

Крива 3 – повишаване на ел. мощност с 9,55 MW

Крива 1 – повишаване на ел. мощност с 19,12 MW

Някой колега, може би, се е запитал защо електрическата мощност на пети блок почти винаги е с около 10 MW над мощността на шести блок. Отговорът е следният – преди доста години първият вариант за модернизация на ЦВН е бил реализиран.

Автор: Красимир Христов – AtomInfo.Bg

Tags: ,

Comments are closed.

Тема на седмицата

ЕС – Ядрената енергетика се изплъзва от Европа

Атомът тръгва от Запад на Изток, и това съществено променя ядрения отрасъл. Към такъв извод са склонни много от участниците в европейския ядрен форум,...

Още »

Приносът на ядрения отрасъл в икономиката на ЕС

СЪПРИЧАСТНОСТ към децата – аутисти

Търсене

ENEN PLUS project – европейско ядрено ученическо състезание

Последни коментари