Geum.ru

Федеральное агентство по атомной энергии фгуп «цнииатоминформ» центр «атом-инновация» материалы инновационного форума росатома июнь, 2007 год москва партнеры форума

Вид материалаДокументы

Содержание


Индуктивно-кондуктивные нагреватели для плавучей АЭС
О возможности участия ФГУП МП «ЗВЕЗДОЧКА» в реализации проектов малой атомной энергетики
Подобный материал:
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   60

Индуктивно-кондуктивные нагреватели для плавучей АЭС


Елшин А.И., Татауров Р.В., НИЦ ИНМАШ

Теплообеспечение береговых населенных пунктов с низкой плотностью населения, в районах мерзлотных зон, горных местностей при энергоснабжении от плавучей АЭС наиболее эффективно с помощью прямого преобразования электрической энергии в тепло непосредственно в месте теплопотребления. В качестве электрической нагрузки плавучих атомных электростанций, несомненно, должны использоваться высоконадежные электронагревательные устройства, отвечающие следующим требованиям.

1. Обеспечение защиты от поражения электрическим током по классу электробезопасности не ниже “2” и уровня напряжения прикосновения не выше 2 В.

3. Обеспечение надежных условий пожаробезопасности. Перегрев нагревательного элемента в рабочем режиме по отношению к теплоносителю не должен превышать 20-30%.

4. Обеспечение надежности и долговечности со сроком службы не менее 30 лет или 150000 часов.

5. Функциональное безразличие к типу теплоносителя и его физико-химическим свойствам и отсутствие влияния на компонентный состав теплоносителя.

Разработанные авторами индуктивно-кондуктивные нагревательные устройства с распределенной поверхностью нагрева в полной мере отвечают этим требованиям. Эти электронагревательные устройства созданы на основе традиционного трансформаторостроения и представляют собой обычный трансформатор, вторичная обмотка которого выполняет роль камеры нагрева твердого, жидкого или газообразного теплоносителя [1].

Сущность индуктивно-кондуктивного нагревателя в отличие от индуктивных устройств с трубчатыми теплообменниками состоит в том, что каждый элемент теплообменника имеет равную электромагнитную и тепловую нагрузку. Это приводит к равномерному нагреву камеры и исчезновению локальных зон и точек парообразования. Достигнуто значение коэффициента мощности устройств на уровне 0,97–1,0; снижена материалоемкость изделия и повышена надежность функционирования. Срок службы соответствует сроку службы обычного трансформатора и достигает 150 тысяч часов и более.

Созданные в начале 90-х годов прошлого столетия индуктивно-кондуктивные нагреватели успешно эксплуатируются в промышленных зданиях, индивидуальных домах, коттеджах, спортивных лагерях, домах отдыха, сельскохозяйственных предприятиях Новосибирской, Свердловской, Кемеровской, Иркутской, Омской, Томской областей, Алтайского и Красноярского краев, Подмосковья. Пятнадцатилетний опыт эксплуатации свидетельствует о высокой эффективности, надежности и степени защиты от электропоражения устройств нагрева для электроотопления, горячего водоснабжения и технологических целей. В течение этого времени получено более 30-ти патентов на изобретения различных установок индуктивно-кондуктивного нагрева, разработан и внедрен ряд типоразмеров нагревателей мощностью: 2.7, 4, 12, 18, 24, 48, 96, 144, 244 кВт на напряжение 0.4 кВ и в 1995 г. проведена их паспортная сертификация [2].

Концерн "Росэнергоатом" 14 июня 2006 года заключил ряд контрактов с российскими предприятиями по строительству на судоверфи "Севмаш" в Северодвинске первой в мире плавучей атомной теплоэлектростанции (ПАТЭС). Планируется, что плавучая АЭС с двумя судовыми реакторами КЛТ40-С суммарной мощностью более 70 мегаватт будет введена в эксплуатацию осенью 2010 года. В связи с развитием атомной энергетики малой и средней мощности представляется целесообразным разработка, проектирование, изготовление нормативно-технической документации, организации производства устройств теплоснабжения береговых коммунальных и производственных служб на базе индуктивно-кондуктивных нагревателей мощностью от 400 кВт до 6300 кВт на напряжение 6/10 кВ.

Авторами проведено предпроектное исследование технических характеристик индуктивно-кондуктивных нагревателей жидкости "ГИДРОМАГ" мощностью от 0.4 МВт до 6.3 МВт на напряжение 10/6 кВ.

Применение индуктивно-кондуктивных нагревателей, отличающихся высокой надежностью и электробезопасностью, дает возможность надежно эксплуатировать энергосистему в течение длительного времени без ремонтов и профилактических отключений.

Литература:

1. Елшин. А.И. Конструкции и расчет трансформаторных устройств низкотемпературного нагрева для жизнеобеспечения человека.  Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2000.  140 с.

2. Интернет: ссылка скрыта

О возможности участия ФГУП МП «ЗВЕЗДОЧКА» в реализации проектов малой атомной энергетики


Калистратов Н.Я., Корб В.Р., ФГУП МП «Звездочка»

Зона децентрализованного энергоснабжения занимает порядка двух третей территории России и характерна тем, что именно на этой территории проживают группы населения, малочисленные народы Севера, уровень жизни которых в значительной степени зависит от энергообеспечения поселков и соответствующих производств. С другой стороны, эта зона обладает уникальными запасами полезных ископаемых, добыча которых сдерживается или сворачивается из-за отсутствия инфраструктуры, прежде всего энергетики и транспорта. Только на Чукотке залежи полезных ископаемых оцениваются в триллион долларов. По данным Мирового энергетического агентства (МЭА), запасы нефти в перспективных районах Восточной Сибири и Дальнего Востока оцениваются в 14 млрд. тонн. Причем, на большинстве месторождений добыча пока не ведется; регион дает сейчас менее 1% общероссийского объема добычи нефти. Очевидно, что для этой обширной территории, которая отличается низкой плотностью населения, решить проблему развития энергетики путем крупного сетевого строительства практически невозможно. В России имеется пятьдесят регионов, где уже существует потребность в ТЭС малой мощности.

В этих условиях, малая атомная энергетика может и должна стать основой создания децентрализованных систем энергообеспечения. Особенно это касается всех малоосвоенных районов России и мира - Крайнего Севера, Дальнего Востока, пустынь, океанических островов, а также сверх заселенных мегаполисов. Так, по мнению японских разработчиков мини реакторов, они могут эффективно использоваться для компенсации пиковых нагрузок в крупных городских зонах, таких, как Токийский залив. В России сегодня для использования малой атомной энергетики нового поколения перспективны Северный морской путь, Чукотка, БАМ, Приполярный Урал, нефтегазовые месторождения Восточной Сибири и Дальнего Востока

Северный морской путь получил свое наибольшее развитие с появлением атомных ледоколов. Создаваемая в настоящее время в Северодвинске плавучая АТЭС является важным этапом создания комплекса малых АТЭС на протяжении всего Пути. Для завоза топлива и грузов в северные регионы РФ ежегодно тратится более 3-х млрд. рублей. Только для завоза 250 тыс. тонн жидкого топлива в арктические районы Республики Саха (Якутия), с учетом многозвенности схемы завоза (ж/д, река, море, река, автозимник), расходы достигают 1,2 млрд. рублей. Использование атомных станций малой мощности (АС ММ) различного исполнения снимет проблему завоза топлива, а использование плавучих АТЭС малой мощности значительно облегчают проблему снятия станций с эксплуатации (Бекман И.Н. Ядерная индустрия. Курс лекций).

На заседании Собрания представителей северных территорий, прошедшего 29 апреля 2004 г. в Салехарде, Президент Владимир Путин подверг резкой критике идею переселения людей из районов Крайнего Севера. По его мнению, «…федеральные власти обязаны в первую очередь заниматься развитием инфраструктуры этих регионов, а северяне не должны чувствовать себя ущемленными, необходимо обеспечить им доступ ко всем благам цивилизации». Реализация проектов малой энергетики в удаленных и северных регионах России может существенным образом повлиять на оздоровление социально- экономической ситуации в них.

Энергия – это жизнь; и кто даст энергию нашим слабо освоенным территориям, тот и будет их хозяином. По заключению специалистов НТЦ «Курчатовский институт», необходимость строительства сети плавучих, наземных, подводных, подземных, передвижных и других типов АЭС ММ уже сегодня расценивается как фактор национальной безопасности России, которым нельзя пренебречь. (РНЦ «Курчатовский институт». Система АЭС малой мощности, как фактор национальной безопасности России).

Предприятия Государственного Российского центра атомного судостроения (ГРЦАС) г. Северодвинска - единственные предприятия России, сохранившие с 90-х годов в полной мере уникальные технологии монтажа корабельной спецэнергетики на базе ЯЭУ.

ПАТЭС с реакторами КЛТ- 40С, строящаяся на ФГУП ПО «Севмашпредприятие» в Северодвинске, можно поставить только на морском побережье, а плавучие энергоблоки (ПЭБ) на базе реакторов типа АБВ-6 (эл. мощность 6–12 МВт), можно проводить в устья рек и далеко вглубь континента, по рекам, ближе к основным потребителям. Такие ПЭБ успешно могут быть построены на ФГУП МП «Звездочка», входящем в ГРЦАС, г. Северодвинск.

Проект реактора АБВ-6 может быть доработан и отлицензирован в течении полутора- двух лет, и в течение трех лет построен блок. Плавучие энергоблоки с РУ АБВ-6 привлекательны тем, что на Севере России их можно будет проводить в устья рек, далеко вглубь континента, ближе к основным потребителям. По оценкам ОКБМ, на ближайшую перспективу потребность составит до 30 таких ПАТЭС (ОКБМ им. И.И.Африкантова, Виталий Петрунин. Интервью по итогам поездки в Казахстан, 10.08.2006 г.)

ФГУП МП «Звездочка» – это ведущая Российская верфь, специализирующаяся на ремонте и переоборудовании атомных подводных лодок и надводных кораблей с ЯЭУ. Предприятие является также одним из основных исполнителей программы комплексной утилизации атомных подводных лодок, выводимых из состава Военно-морского флота на Северо-западе России.

Предприятие более 40 лет занимается ремонтом и переоборудованием АПЛ. На предприятии освоены и до настоящего времени не утрачены самые современные технологии, обеспечивающие качество и надежность ремонтируемой военной техники, оборудования и систем ядерных энергетических установок.

С начала производственной деятельности на ФГУП МП «Звездочка» прошли ремонт, модернизацию и переоборудование более 80 единиц атомных подводных лодок.

Одним из направлений деятельности предприятия является военно-техническое сотрудничество. В соответствие с Распоряжением Президента РФ ФГУП МП «Звездочка» получила «Свидетельство на право осуществления внешней торговой деятельности…» в отношении продукции военного назначения в части, касающейся поставок запасных частей, агрегатов учебного и вспомогательного имущества, а также работ по техническому обслуживанию и ремонту этой продукции.

За последние годы, в рамках международных программ, на предприятии, введены уникальные объекты инфраструктуры:

- Специализированный комплекс промышленной утилизации АПЛ и НК с ЯЭУ всех типов, соответствующий мировым стандартам по ядерной, радиационной и экологической безопасности. Свидетельством этого является присуждение предприятию звания лауреата «Национальной экологической премии» в 2004 году за проект «Внедрение технологии экологически чистого производства утилизации АПЛ на ФГУП МП «Звездочка»;

- Специализированный, стационарный комплекс по переработке радиоактивных отходов;

- Береговой комплекс по выгрузке отработавшего ядерного топлива (ОЯТ) с площадкой временного хранения на 60 контейнеров с ОЯТ.

Вся эта инфраструктура может быть с максимальным эффектом использована при строительстве, эксплуатации, ремонте и утилизации ПАТЭС с РУ КЛТ – 40 с, строящейся на ПО «Севмашпредприятие», а также при строительстве других типов ПАТЭС (типа АБВ- 6м и др.) на ФГУП МП «Звездочка».

Филиалом Концерна «Росэнергоатом», «Дирекцией строящихся плавучих атомных станций», разработана «Концепция генеральной схемы размещения АСММ на территории РФ». ФГУП МП «Звездочка» считает реальным частичное использование имеемого производственного и технического потенциала для решения энергетических проблем Севера и отдаленных регионов России и участие предприятия в реализации проектов в рамках этой «Концепции…», а именно:

1. Участие в кооперации по подготовке эксплуатационного персонала, технического обслуживания и эксплуатации ПАТЭС.

2. Участие в разработке базового проекта ПАТЭС с РУ АБВ-6м для серии плавучих станций Изготовление и сдача в эксплуатацию ПАТЭС с РУ АБВ-6м.

3. Участие в проектах по освоению мирового рынка опреснения, изготовление плавучих атомных опреснительных комплексов на безе плавучего энергоблока (ПЭБ) с РУ АБВ-6.

4.Участие в проектах «Концерна «Росэнергоатом» по строительству необходимого количества «Плавучих и наземных атомных станций» с реакторами малой и средней мощности для выработки эл. энергии, тепла и опреснения морской воды.

5. Участие в проектах подводной электроэнергетики.

К преимуществам предприятий ГРЦАС г. Северодвинска относится наличие квалифицированного персонала, развитой инфраструктуры, научно-технической базы по обращению с ОЯТ и РАО, а также возможность проведения всех видов испытаний ЯЭУ, с обеспечением сдачи ПАТЭС «под ключ», и сервисным обслуживанием.