16+
Регистрация
РУС ENG
http://www.eprussia.ru/epr/158/12077.htm
Газета "Энергетика и промышленность России" | № 18 (158) сентябрь 2010 года

Высокотемпературные газоохлаждаемые реакторы – перспективная технология будущего

Энергетика: тенденции и перспективы К. т. н. Николай КОДОЧИГОВ, главный конструктор 4987

Ранее на страницах «Энергетики и промышленности России» уже обсуждались возможности и перспективы глобального перехода человечества к водородной энергетике и «водородной экономике».

Как отмечалось, центральной проблемой развития водородной энергетики, безусловно, является создание технологий промышленного производства дешевого водорода на основе «чистых» энергоисточников нового поколения.

Российские и зарубежные разработки показали, что эта задача может быть решена с привлечением современных ядерных технологий. На роль ядерного энергоисточника, способного обеспечить развивающееся человеческое общество экологически чистой и высокопотенциальной энергией, реально претендует высокотемпературный газоохлаждаемый реактор (ВТГР) с гелиевым теплоносителем. ВТГР обладает уникальной возможностью достижения уровня температур теплоносителя на выходе из реактора до 1000º С, что позволяет реализовать на его основе как высокоэффективные термодинамические циклы производства электроэнергии, так и процессы производства водорода, наряду с возможностью прямого использования тепла в промышленности взамен сжигания органического топлива. Отсутствие металлоконструкций в активной зоне ВТГР и особенности физических процессов в нем обеспечивают высокую безопасность реактора, исключают расплавление и разрушение активной зоны даже в самых маловероятных авариях.

Ключевая технология ВТГР – конструкция топливных сборок, использующая только керамические материалы и графит ядерного класса. Топливная композиция в виде микросфер диаметром ~0,5 мм окружена несколькими слоями защитных покрытий, образующих сферические капсулы, которые устойчивы к высоким температурам и обеспечивают надежное удержание продуктов деления.

Высокоэффективное производство электроэнергии может быть реализовано объединением ВТГР с газотурбинной установкой прямого цикла (цикл Брайтона) и паротурбинным циклом сверхкритических параметров с температурой пара 600º С и выше.

Предприятиями госкорпорации «Росатом» выполнены проработки различных вариантов установок с модульным гелиевым реактором для различных областей энерготехнологического применения, в том числе:
• для производства электроэнергии и коммунального теплоснабжения, с прямым газотурбинным циклом Брайтона – ГТ-МГР и МГР-100 ГТ, электрической мощностью 300 и 100 МВт;
• для производства электроэнергии и водорода методом высокотемпературного электролиза пара (ВЭП) – МГР-100 ВЭП;
• для производства водорода методом паровой конверсии метана (ПКМ) – МГР-100 ПКМ;
• для высокотемпературного теплоснабжения нефтехимического производства (НП) – МГР-100 НП.

Каждый вариант установки с ВТГР состоит из энергетической и технологической частей.

Энергетическая часть представляет собой энергоблок, включающий реактор с единичной тепловой мощностью 600 МВт (вариант ГТ-МГР) и 215 МВт (вариант МГР-100), а также, в зависимости от назначения, газотурбинный блок преобразования энергии (БПЭ), предназначенный для производства электроэнергии, и/или блоки теплообменного оборудования.

Технологическая часть МГР-100, в зависимости от назначения, представляет собой или технологическую установку по производству водорода, или контуры высокотемпературного теплоснабжения, снабжающие теплом различные технологические процессы.

Основными критериями при выборе технических решений являлись: обеспечение высоких технико-экономических показателей, минимизация воздействия на обслуживающий персонал, население и окружающую среду, исключение радиоактивного загрязнения технологического продукта.

Реализация проекта создания энергоисточников с ВТГР как инновационной технологии включает в себя разработку и создание высокотемпературных модульных гелиевых реакторов, высокотемпературного топлива с глубоким выгоранием, систем преобразования энергии с использованием технологии замкнутого газотурбинного цикла или паротурбинного цикла высоких параметров, систем и оборудования транспорта высокотемпературного тепла к промышленным потребителям, технологического оборудования промышленных производств для адаптации к атомному источнику тепла, компонентов, систем и технологий крупномасштабного производства водорода, в том числе из воды.

Основы этих технологий разрабатывались в рамках программы атомно-водородной энергетики и продолжают разрабатываться в настоящее время в рамках совместных работ госкорпорации «Росатом» с Министерством энергетики США по проекту высокотемпературного модульного гелиевого реактора с газовой турбиной (ГТ-МГР). В работах по этому направлению задействованы коллективы специалистов атомной, топливно-энергетической, авиационной и других отраслей промышленности. Российскую кооперацию предприятий возглавляет ОАО «ОКБМ Африкантов». На предприятиях ведутся как конструкторские разработки, так и экспериментальные исследования для отработки необходимых технологий и нового оборудования.

В заключение следует сказать, что актуальность использования водорода для промышленности признается на самом высоком уровне. Так, в послании президента России от 12 ноября 2009 года отмечено, что ядерные разработки будут активно применяться для производства водородного топлива. Переход к водородной энергетике может быть осуществлен совместными усилиями и при тесном сотрудничестве государственных структур, бизнеса, научных, конструкторских и промышленных организаций.
ОАО «ОКБМ Африкантов»

Кабельная арматура, Мощность, Росатом, Теплоснабжение, Топливо, Турбины, Электроэнергия , Энергия ,

Высокотемпературные газоохлаждаемые реакторы – перспективная технология будущегоКод PHP" data-description="Ранее на страницах «Энергетики и промышленности России» уже обсуждались возможности и перспективы глобального перехода человечества к водородной энергетике и «водородной экономике». <br>" data-url="https://www.eprussia.ru/epr/158/12077.htm"" data-image="https://www.eprussia.ru/upload/iblock/bd9/bd9f5515f9e22f4771278e7f149d027c.jpg" >

Отправить на Email


Похожие Свежие Популярные

Войти или Зарегистрироваться, чтобы оставить комментарий.