Разработка и обоснование водородного энергетического комплекса влажнопаровых АЭС с установкой дополнительной турбины

• Автор: Егоров, Александр Николаевич
• Шифр специальности: 05.14.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Саратов
• Количество страниц: 125 с. : ил.

Содержание
Введение
Глава 1. Анализ современного состояния водородной энергетики
1.1 Свойства водорода как топлива и перспективность его применения, л
1.2 Тенденции совершенствования основного «внепикового» оборудования водородного энергетического комплекса на базе влажнопаровых АЭС
1.2.1 Производство водорода электролизным методом
1.2.2 Хранение водорода
1.3 Устройство водородного перегрева пара в циклах ТЭС и АЭС
1.4 Схемные решения повышения мощности и эффективности ТЭС и АЭС
1.5 Альтернативные способы аккумулирования электрической энергии
Глава 2. Выбор схемных решений и обоснование их термодинамической эффективности
2.1 Описание разработанной схемы паротурбинной установки АЭС с водородным перегревом пара
2.2 Сравнительная оценка термодинамической эффективности схемно-параметрических решений реализации водородного перегрева пара в цикле влажнопаровой АЭС
2.3 Аспекты безопасности водородного энергетического комплекса на АЭС
2.3.1 Общие требования к безопасности использования водорода
2.3.2 Безопасность использования водородного пара в паросиловом цикле энергоблока АЭС

Глава 3. Методика оценки и анализ термодинамической эффективности дополнительного подвода тепла в цикле влажнопаровой АЭС
3.1 Дополнительный подвод тепла к острому пару
3.1.1 Простейший термодинамический процесс без промежуточного перегрева пара и сепарации
3.1.2 Сложный термодинамический процесс с вытеснением сепарации
3.1.3 Сложный термодинамический процесс с вытеснением промежуточного перегрева
3.2 Дополнительный подвод тепла к пару промперегрева
3.3 Анализ результатов расчета термодинамической эффективности дополнительного подвода тепла в цикле влажнопаровой АЭС
Глава 4. Эффективность водородного энергетического комплекса на базе влажнопаровой АЭС с учетом системных факторов
4.1 Описание расчетной схемы водородного энергетического комплекса
4.2 Оценка себестоимости производства пиковой электроэнергии
с учетом неравномерности графика электрических нагрузок
4.3 Оценка технико-экономической конкурентоспособности водородного энергетического комплекса на базе влажнопаровой АЭС
4.3.1 Основные исходные данные для расчета техникоэкономических показателей
4.3.2 Методика оценки экономической эффективности проектов
4.3.3 Анализ технико-экономической эффективности водородного энергетического комплекса в сравнении с ГАЭС
Выводы
Направления дальнейших исследований Список использованных источников

го пара без использования принудительного охлаждения камеры сгорания водяным балластировочным компонентом.
В [40] рассматривается водород-кислородная камера стехиометрического сжигания водорода в кислороде, в которой за основу конструкции принята схема течения компонентов, реализуемая в противоточных вихревых горелочных устройствах, которые позволяют организовать самопроизвольное конвективнопленочное охлаждение поверхности огневой камеры (рисунок 1.6). Такой подход позволяет осуществить процесс качественного смесеобразования и горения водо-род-кислородной смеси в среде низко-температурного водяного пара, выступающего в роли балластировочной среды. Таким образом, в предложенной камере сгорания устранен главный недостаток существующих экспериментальных водо-род-кислородный парогенераторов - потери тепла на испарение балластировочно-го компонента. Кроме того интенсификация смешения компонентов топливной смеси приводит к увеличению эффективности и полноты сгорания водородного топлива, что позволяет добиться минимального недожога и максимального КПД камеры сгорания.
Пар на охлаждение
Рис. 1.6 Схема водород-кислородной камеры сгорания: Т*п п - температура перегретого пара; в п.п - расход перегретого пара; Т п.вх - температура перегреваемого пара; С п - расход перегреваемого пара; Р П Вх — давление перегреваемого пара; Т см - температура топливной смеси; в см - расход топливной смеси; Р См - давление топливной смеси