CRITERIA AND CONDITIONS OF THE INTER-CIRCUIT THERMODYNAMIC INSTABILITY OF THE NPP’S MODERNIZED TURBINE SYSTEM

Authors

DOI:

https://doi.org/10.20535/1813-5420.3.2023.289659

Keywords:

modernization of turbo installations, thermodynamic instability

Abstract

The original method of determining the criteria and conditions of inter-circuit thermodynamic instability in the modernized system "steam turbine - regeneration system with absorption heat pumps" is presented. This was developed through a thermodynamic analysis of the effect of independent fluctuating deviations from equilibrium in both the wet vapor flow at the absorption heat pump inlet and the measured pressure in the absorption heat pump/low pressure mixing heaters. Unlike known approaches to modeling thermodynamic processes, the thermodynamic model of the developed method takes into account the influence of fluctuating deviations from the equilibrium state of thermodynamic parameters, which determine the criteria and conditions of interloop thermodynamic instability. Based on the analysis of the received criteria and conditions, it was established that the main cause of inter-circuit thermodynamic instability in the modernized system "steam turbine unit — a regeneration system with absorption heat pumps" is determined by the incompleteness (inertia) of heat-mass exchange and hydrodynamic processes during fluctuating deviations from the equilibrium state of thermodynamic parameters.  Prevention of the conditions for inter-loop thermodynamic instability in the modernized system "steam turbine unit — a regeneration system with absorption heat pumps" can be ensured by installing flow controllers in the wet steam supply circuits from the high-pressure cylinder of the turbine to the absorption heat pumps, and absorption heat pumps in mixing heaters low pressure to maintain a constant pressure in absorption heat pumps and low pressure mixing heaters. It is also necessary to consider that the modernization of the "steam turbine unit — a regeneration system with absorption heat pumps" system can affect the performance and conditions of inter-loop thermodynamic instability of "neighboring" systems. These issues determine the need for further analysis of the validity of the modernization of the "steam turbine unit — a regeneration system with absorption heat pumps" systems.

References

Науково- технічні основни заходів підвищення безпеки АЕС з ВВЕР. Інститут проблем безпеки АЕС Національної Академії наук України. Під редакією академика О.О. Ключникова, Чорнобиль, 2012, 296 с.

Hemmat Safwat, Asif Arutig, Syed Husaini Systematic Methodology for Diagnostics of Water Hammer in LPW Power Plants // Nuclear Engineering and Design. - 1990 - № 122 – P. 365 – 376.

Pressurized Thermal Shock in NPP: Goad Practics for Assessment Deterministic Evaluation for the Integrity of Reactor Pressure Vessel / IAEA-TECDOC 1627 – 2010.

Королев О.В., Іщенко А.П, Іщенко О.П. Исследование гидравлических ударов при заполнении системы компенсации давления в водоводяных энергетических реакторах. Известия Вузов. Енергетика. - № 5 - 2017 - P.459-469.

Skalozubov V., Komarov Yu., Pirkovskiy D., Kozlov I. Water Hammer Conditions and consequences in Pressurizers of Nuclear Reactors // Turkish Journal of Physics. - 2019 - № 3 (43) — P.229-235.

Скалозубов В.І., Білоус Н.В., Пірковский Д.С., Козлов І.Л., Комаров Ю.А., Чулкін О.А. Гідродинамічні удари в обладнанні ядерних енергоустановок при трансзвукових режимах течії парорідинних потоків // Ядерна та радіаційна безпека. 2019.- № 2 (82) – ЗЗ P. 43-46.

Скалозубов В.І, Пірковский Д.С ., Комаров Ю.А, Козлов І.Л. Сучасний метод умов надійності критичних гідравлічних ударів // Проблеми атомної науки і техніки. 2017 - № 4 (110) — P.74-79.

Скалозубов В.І. Козлов І.Л., Чулкін О.А., Комаров Ю.А., Піонтковський О.І. Аналіз критичних умов надійності при гідроударах в активних системах безпеки ядерних енергоустановок з ВВЕР-1000. Ядерна та радіаційна безпека. № 1(81) (2019). С. 42-45.

Шараевский И.Г., Фиалко Н.М., Носовский А.В.. Зимин А.Б., Шараевский Г.И. Актуальні проблеми теплофізики проектних та тяжких аварій ядерних енергоблоків. Ядерна та радіаційна безпека №2(70) (2016) С. 32-36.

Шараевский И.Г Проблеми підвищення показників надійності розрахунків критичних теплових потоків у водоохолоджуваних ядерних реакторах на основі комп’ютерних теплогідравлічних кодів. // Ядерна та радіаційна безпека. - № 3 (79) — 2018 — С. 16-22.

Accident Management programmers for NPP: Specific Safety Guide. IAEA Safety Standards Series № SSG-54. - Vienna: IAEA. - 2019 – 81 p.

Дємєнков В.М., Шугайло О. П., Мустафін М.А., Макаренко М.В. Оцінка цілісності обладнання та трубопроводів АС на основі пов'язаних розрахунків в ANSYS і RELAP CODE. Ядерна та радіаційна безпека №3(87) (2020). С. 46-54.

Sauvage E., Musoyan G. Nuclear Reactor Severe Accident Analysis: Applications and Management Guidelines // SARnet. - Budapest – Hungary. - 2018 – 38 p.

Downloads

Published

2023-11-13

Issue

No. 3 (2023)

Section

TECHNOLOGIES AND EQUIPMENT IN ENERGY

License

Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:

  1. Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
  1. Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
  1. Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).