Примеры программ регулирования ЯЭУ

Как уже отмечалось, для простоты реализации программу изменения отдельного параметра чаще всего принимают по закону поддержания постоянного значения параметра во всем диапазоне мощности (хотя могут быть и программы, когда параметры устанавливаются переменными). В этой связи для энергоблоков двухконтурных ЯЭУ, работающих на насыщенном паре, можно отметить два основных типа программ регулирования и два дополнительных варианта:

а) программа регулирования при постоянной средней температуре теплоносителя;

б) программа регулирования при постоянном давлении пара в паропроводе;

в) компромиссная программа, в которой поддерживается средняя температура теплоносителя (или давление пара в паропроводе), но не на постоянном уровне, а несколько изменяемом в функции мощности. Мера изменения программного параметра подбирается такой, чтобы второй параметр (соответственно давление пара или средняя температура теплоносителя) сохранил бы тот же характер изменения, что и в основных программах, но более умеренно в количественном отношении;

г) комбинированная программа, в которой в одних диапазонах мощности поддерживается постоянная средняя температура теплоносителя, в других - давление пара.

Выбор программы регулирования ЯЭУ - весьма важный этап в разработке ЯЭУ. Существенное влияние типа программы регулирования на важные показатели энергоблока покажем на примере технико-экономических показателей.

При регулировании мощности установки по различным программам существенно по-разному ведут себя составляющие стоимости одного киловатт-часа выработанной электроэнергии. Действительно, если при снижении мощности ЯЭУ снижаются параметры пара перед турбиной, то снижается КПД установки, а это приводит к повышению топливной составляющей в себестоимости электроэнергии. Если же программой регулирования предусмотрено поддержание постоянного температурного режима в I контуре ППУ, то это может потребовать применения ряда дополнительных устройств в системе управления установкой. В результате может увеличиться капитальная составляющая в стоимости электроэнергии. При сопоставлении возможных вариантов программ регулирования необходимо исходить из предполагаемых режимов использования ЯЭУ АЭС. Если ожидается, что установка в основном будет работать на номинальной мощности, то следует принять тот вариант программы, который не предполагает увеличение капитальных затрат. Если же ожидаются длительные режимы на сниженной мощности, то удорожание оборудования может быть предпочтительным, если при этом будет получено улучшение экономичности режимов.

Необходимо учитывать также требования к маневренности установки. Например, для обеспечения более быстрого перехода с одного уровня мощности установки на другой (и при большом диапазоне изменения мощности) можно принять программу регулирования расхода теплоносителя I контура пропорционально мощности. Это позволит так построить программу регулирования, что температурный режим ядерного реактора может быть неизменным в достаточно широком диапазоне мощности. Благодаря этому время переходного режима сокращается, хотя конструкция и управление циркуляционным насосом первого контура усложняются. Постоянство температурного режима в активной зоне уменьшает также колебания реактивности реактора при изменении мощности, уменьшает нагрузку на систему компенсации давления, что также сказывается положительно на маневренности установки.

Ниже несколько детальнее рассмотрены особенности различных программ регулирования ЯЭУ АЭС.