Строится: 2 блока На Курской АЭС-2, 2 блока на Ленинградской АЭС-2, 4 блока в Турции, 4 блока в Египте, 2 блока в Бангладеше, 4 блока в Китае, 4 блока в Индии, 1 блок в Иране
Есть ещё простое и отлично работающее решение для coolray - headunit reloaded (ищется в ветке на 4pda и тг-каналах). Позволяет получить андроид-авто на ГУ с разблокированным андроидом, как по проводу, так и без. Подойдёт ли решение для Монжаро с большим количеством дисплеев и какой будет функционал - увы, не могу проверить
Есть момент, не описанный в статье - разность давлений нагреваемой и греющей сред. Если давление нагреваемой среды больше чем давление греющей, то при наличии дырочки чистая вода потечет в грязную, а не наоборот, и горячую воду можно спокойно пить
Например, для АЭС есть документ СП 2.6.1. 28-2000, который говорит что
При использовании АС для целей отопления и горячего водоснабжения магистральный трубопровод тепловой сети должен быть отключен от сетевых подогревателей в случае превышения удельной активности радионуклидов в воде более однократного значения уровней вмешательства, приведенных в приложении П-2 НРБ-99, или снижения перепада давления менее 0,1 МПа (1,0 кг/см2)
Есть ли что-нибудь аналогичное для теплообменников, установленных в МКД - не могу утверждать
Мне очень интересно как у АЭС получают КПД 32 % при температуре 350С в первичном контуре, если ТЭС получают КПД 32% при 500С?
Ну вот как-то, блоки ВВЭР-1200 имеют электрическую 1186 МВт при тепловой 3200 МВт, аж 37% выходит...
Топливу температура не важна, а вот энергетикам нужен именно БОЛЬШОЙ тепловой поток, который без БОЛЬШОГО дТ перепада температуры ТВЭЛ/ теплоноситель не снимешь
Не нужен большой тепловой поток, нужен достаточный для эффективного отвода тепла. И для этого не нужен большой перепад температур, влияет огромное количество параметров (особенно расход и теплоемкость).
Была бы жидкая вода при 500 градусах - работали бы на 500 градусах, но увы, остаются жидкие металлы.... Слегка связан с атомной энергетикой, знаю о чем речь
Утилизация тепла с градирен не может считаться в подсчёт самого процесса электрогенерации от паровых турбин
все верно. А пар, который идет на нагрев воды для нужд теплофикации, берется не с выхлопа, а из промежуточной части турбины. И не учитывать пользу этой энергии, которая пошла на пользу, а не нагрев окружающей среды - нельзя. От этого и КПД ТЭЦ выше при работе в теплофикационном цикле.
Не стал утяжелять статью непрофильной информацией
То что градирни третий контур для АЭС - и так никто не знает. Лучше продвигать знания в массы, а не порождать мифы и слухи.
Перегрев пара на АЭС всего 350С, тогда как на ТЭС температура пара 500С
Но это не отменяет того факта, что КПД АЭС минимум 32%, а не 20 как на рисунке
Как тип теплоносителя скажется на прочности ТВЭЛ?
Никак. Но жидкометаллический теплоноситель позволяет радикально повысить температуру активной зоны (500-600 градусов) и, соответственно, температуру пара на входе в турбину, что повышает КПД цикла. Повышение температуры возможно из-за физических особенностей воды (343 градуса - критическая точка, дальше жидкая вода не существует). А уж в технико-экономический расчет лезть смысла нет, АЭС с жидкометаллическим теплоносителем уникальны и практически бесценны из-за сложности технологий=)
Перегрев ТВЭЛ как раз и связан с возможностью вывода тепла из сердцевины ядерного топлива. Снижение температуры таблеток можно компенсировать ростом площади теплообмена ТВЛ, но это приведёт к распуханию 1-го контура. То есть АЭС резко подорожает при неизменной мощности
Отвод тепла не равно температура топлива. Здесь важна скорость отвода тепла, чтобы она была равна выделяемой энергии, при этом температура активной зоны будет оставаться постоянной. А скорость зависит от огромного числа параметров - тип охладителя, его теплоемкость, площадь поверхности, скорость потока, температура, давление...
Топливу не принципиально при какой температуре работать, лишь бы не началось плавление либо разрушение конструкций внутри реактора - тогда изменится характеристика активной зоны, изменится (уменьшится) скорость отвода тепла - и лавинообразная авария
Все хорошо в статье, но подпись к рисунку 21 просто убила абсолютной глупостью...
КПД выработки электроэнергии на электростанциях разных типов. Для ТЭЦ дан завышенный КПД 70%
Это нормальный способ расчета КПД, а не завышенный. КПД - полезное поделенное на затраты.
только за счёт вторичного использования теплового сброса с турбин на отопление городского жилья
вторичного? просто отбора пара на собственные нужды
а не на прямую конденсацию пара в градирнях.
пар в градирнях не конденсируется, он конденсируется в конденсаторе. Среда, которая охлаждает конденсатор, сама охлаждается (=отдает тепло в окружающую среду) с использованием градирни
Низкий КПД 20% у АЭС связан с пониженной температурой перегретого пара.
АЭС бывают разные, в том числе и с жидкометаллическим теплоносителем. И там вполне себе приличная температура перегретого пара. У более традиционных АЭС турбины работают на влажном паре, но и их КПД в диапазоне 32-36 % (но никак не 20, непонятно откуда взята эта картинка).
так как недопустим высокий нагрев тепловыделяющих сборок с ядерным топливом (ТВЭЛ)
недопустим нагрев, который может привести к повреждению или плавлению топлива. А это связано с кризисами теплообмена и т.п., там порядок температур тысячи градусов. Просто высокий нагрев - да почему бы и нет, опять же?
Все верно, гибкие ротора и валопровод состоит не из одного ротора, а из 7 соединенных между собой, и у каждого есть собственные критические частоты....
Бывают в жизни совпадения! Вот только вчера закончилась огромная работа по балансировке ротора турбогенератора АЭС после планового ремонта, которая длилась чуть меньше недели. По факту вышло все так как и описывается в статье - 3 пробных пуска, четвертый пристрелочный с хорошими результатами, пятый для идеального результата. На самом деле настоящая магия, когда сначала все трясет, трясет, трясет, а потом вжух - и идеальная картина! Одно дело крутить маленький ротор на станке, а другое - огромный тяжелый агрегат, для которого надо сначала "раскочегарить" блок АЭС, а потом обратно его заглушить для перебалансировки ротора.
Мощностей будет начинать не хватать когда количество электромобилей (в России) перевалит за пару десятков миллионов, и то не факт. Запас по производству электроэнергии в России колоссальный, может быть разве что локальная нагрузка на энергосистему.
Тут вопрос в экологичности - сжигать бензин в двигателе "фу-фу-фу, грязно!", а жечь газ/мазут/уголь на ТЭС, а потом по проводам с потерями заряжать аккумулятор "зеленого" электромобиля - это "нулевой углеродный след", хотя в итоге с учетом КПД выбросов в атмосферу получится даже больше от электромобиля
Мне кстати говоря, не очень понятна дельта температур, насколько градусов теплее сливается?
дельта порядка 10-12 градусов, совсем немного. Но! Если при жаре река нагревается не так быстро и не так сильно, то при схеме с градирней вода после охлаждения в любом случае больше температуры окружающего воздуха. Грубо - на улице +40, вода в градирне 43, после нагрева в конденсаторе уже 55, а это уже практически кипяток. Кроме того, есть ограничения по параметрам охлаждающей воды (турбина не сможет нормально работать, физика), да и вспомогательное оборудование охлаждать кипятком тоже трудно.
Нельзя ли поставить более мощные насосы?
Можно, но экономически нецелесообразно. Чтобы снизить дельту в 2 раза, до 5-6 градусов, надо увеличить расход в 2 раза, и мощность соответственно тоже увеличится в 2 раза. А она и так немаленькая, порядка 1,5-2% от мощности блока. А 3-4% - это уже очень много потерь
Текущее Q=0,1 при длительности импульса 0,8 мксекунд
Примерно так выгядел в 2006 году SpaceX. Маск до сих пор привлекает деньги, но вы уверены, что SpaceX существует для привлечения денег?
Любая частная компания существует исключительно для получения денег. А вот если у владельца денег куры не клюют, то он может сделать что-то для развлечения, "because I can"
Так вот и причина кроется как раз в этом - этот проект простой, недорогой и неработающий.
Термоядерной энергией синтеза начали заниматься практически одновременно с освоенной ядерной энергией распада, но почему-то одну технологию смогли освоить и использовать в промышленности, а в другой удержание плазмы в 30 секунд - уже достижение даже без перспектив использования выделившейся энергии. При переходе в более-менее применимые для дальнейшего использования параметры - сразу возникает огромное количество проблем.
Почему нет паровых турбин мощностью 2000 МВт? Почему процессоры не работают на 10 ГГц? Почему нет зданий высотой 2 км? Потому что при примитивном увеличении масштаба и размера освоенного проекта возникают проблемы, которые упираются в фундаментальные законы физики, не проявляющие себя на малых масштабах.
На освоение термояда влито огромное количество человеческих, временных, материальных ресурсов за все эти 70 лет. Такие технологии не появляются по щелчку пальцев - это планомерный труд, и появление новых идей лишь немного приближает итоговый положительный финал. Но когда приходят 3,5 человека и говорят "вы ничего не понимаете и не умеет, а вот у нас все получилось" - выглядит как очередной стартап для привлечения бабла, как в свое время холодный термояд.
Не участвуют в суточном регулировании все тепловые станции из-за тепловой инерции
Ну почему, тепловые как раз участвуют, ограничения в участии в регулировании связаны уже с поставщиком тепла, с реактором.
В чем техническая проблема добавить регуляторы, трубы и насосы малых расходов?
В экономической нецелесообразности. Оборудование и в целом АЭС стоит очень больших денег, а добавлять в стоимость оборудование, которое никогда не пригодится- так себе идея... Если оно не влияет на безопасность. Все, что связано с остановкой реактора и ядерной безопасностью - многократно резервировано, плюс есть упоминаемые дизель-генераторы. А оборудование турбины на безопасность не влияет, как не удивительно, и режим работы на собственные нужды - для галочки, на время обратного включения в сеть по штатной схеме (вот для этого час-полтора)
Я так понимаю, турбина в работе должна быть прогрета и поддерживается при работе в прогретом состоянии температурой пара. Опять таки, если работа турбины на максимальной мощности не приводит к механическим расширениям сверх нормы, то почему работа на минимальной мощности приводит к этому?
При частичных режимах температура пара в турбине сильно снижается из-за дроссельного парораспределения, с парциальным ситуация будет чуть лучше. Из-за этого вся проточная часть начинает захолаживаться, и нагретая до этого турбина резко и неравномерно начинает сужаться (все детали разной геометрии, толщины и т.д.).
Плюс малый расход пара не обеспечивает должного теплоотвода от лопаток, и они начинают нагреваться из-за трения о среду, в итоге расширения, вибрация и т.д...
Из вашего развернутого комментария возникло больше вопросов чем ответов.
К сожалению на пальцах объяснить это не растягивая комментарий на 10 листов А4 я не смогу, придется глубоко углубляться в конструкцию турбины и в режимы работу паротурбинной установки.
В чем проблема утилизировать энергию в окружающую среду? Ведь на полной мощности утилизируется 60% тепловой энергии. Это не является проблемой, это штатный режим. Почему утилизировать 60% от полной тепловой мощности не проблема, а крошечное остаточное тепло — уже проблема?
Проблемы никакой нет, утилизировать можно в штатном режиме сколько угодно долго от 0 до 60% тепловой мощности при отключенной турбине и до 100% когда она в работе
Почему турбина не работает на малых мощностях? В чем проблема? В регулировке малых расходов? ...... Нет автоматики поддержать частоту вращения стабильной более одного часа?
Автоматика как раз способна поддерживать частоту вращения стабильной, и проверяют её в том числе в режиме работы на собственные нужды.
Основная проблема - вся установка рассчитана на номинальный режим работы, 100% мощности, атомные станции обычно не участвуют в суточном регулировании и всегда несут полную нагрузку. Исходя из этого все регуляторы, трубы, насосы рассчитываются на номинальный режим, а пусковые режимы проходятся быстро и больших проблем не возникает.
Почему ее параметры уходят?
Потому что турбина - это высокотехнологичное изделие машиностроения с жесткими допусками. Аналогично она рассчитана на номинальный режим, и в режимах частичной нагрузки её параметры отклоняются от номинальных и могут превысить допустимые, что потребует или ее отключения, или приведет к повреждению.
Скорость последних лопаток - околозвуковая, температурные расширения при длине агрегата 50+ метров - значительные, а зазоры - минимальные. На примере той турбины, с которой работаю я: если ротор цилиндра высокого давления станет длиннее (или короче) корпуса на 3 мм - нужно все отключать, иначе пойдут задевания внутри. А если ротор сдвинется относительно нулевой точки (упорного подшипника) на 1,2 мм - турбина отключится сама защитой.
При таких вводных чрезвычайно малорасходные режимы вредны для работы турбины, все едет вкривь и вкось из-за перекосов температур/давлений/расходов, если она так долго поработает - вполне вероятно, ее придется выкинуть и поставить новую, а удовольствие это не из дешевых.
Очень много ответов Вы получили, но далеко не все они правильные 1) Турбогенератор может крутиться в холостую. Но тогда он просто не вырабатывает электроэнергию (аналогия - двигатель крутится, сцепление выжато, колеса стоят на месте)
2) Режим работы на собственные нужды - есть такая возможность, более того, сам лично участвовал в проверке такого режима работы. Он реализуется при отключении энергоблока от энергосистемы. При этом абсолютно все оборудование станции запитывается от турбогенератора через трансформаторы собственных нужд 3) Но бесконечно работать на собственные нужды не получится.... Есть определенные технологические ограничения по параметрам работы турбины.
Ситуация получается такая: реактор 30-50% мощности, турбина 3-7% мощности. Остальная мощность, создаваемая реактором, напрямую утилизируется в окружающую через промежуточный контур. Но турбина на настолько малых мощностях работать не сможет долго - она на это не рассчитана, её параметры быстро (час-полтора) уйдут за допустимые пределы, особенности конструкции и принципа работы. Аналогия - двигатель авто крутится на 800-6000 оборотах, а мы его заставляем крутиться на 400.
А что думать, тут наверняка все условия выполнены. Ядерная безопасность двухконтурных АЭС обеспечивается исключительно состоянием первого контура и системами безопасности, а это все находится внутри контайнмента (вот эта большая круглая штука на фотографии). Второй контур относительно чистый, нужен исключительно для выработки электроэнергии, хотя опосредованно и он может влиять на первый контур, его отказы не влияют на ядерную безопасность.
Скорость вращения турбины при любом рабочем диапазоне электрической мощности одинакова, соответственно, и центробежная сила тоже не зависит от мощности.
с 2015 года введены в эксплуатацию:
БН-800 на Белоярской АЭС-2
2 блока ВВЭР-1200 Ленинградской АЭС-2
2 Блока ВВЭР-1200 Нововоронежской АЭС-2
ВВЭР-1000 Ростовкой АЭС
Плавучая АЭС Академик Ломоносов
2 блока ВВЭР-1200 Белорусской АЭС
2 блока в Китае
1 блок в Индии
Строится: 2 блока На Курской АЭС-2, 2 блока на Ленинградской АЭС-2, 4 блока в Турции, 4 блока в Египте, 2 блока в Бангладеше, 4 блока в Китае, 4 блока в Индии, 1 блок в Иране
И еще планов громадье на ближайшие десятилетия
Есть ещё простое и отлично работающее решение для coolray - headunit reloaded (ищется в ветке на 4pda и тг-каналах). Позволяет получить андроид-авто на ГУ с разблокированным андроидом, как по проводу, так и без. Подойдёт ли решение для Монжаро с большим количеством дисплеев и какой будет функционал - увы, не могу проверить
Есть момент, не описанный в статье - разность давлений нагреваемой и греющей сред. Если давление нагреваемой среды больше чем давление греющей, то при наличии дырочки чистая вода потечет в грязную, а не наоборот, и горячую воду можно спокойно пить
Например, для АЭС есть документ СП 2.6.1. 28-2000, который говорит что
Есть ли что-нибудь аналогичное для теплообменников, установленных в МКД - не могу утверждать
Промежуточный перегрев один, но двухступенчатый. Поднимает температуру перегретого пара практически до температуры свежего. На ТЭС похожая схема.
Тут за счёт масштаба и оптимизации потоков выезжают. Тут мегаватт, тут два сэкономить - вот и лишние 5% КПД мощности
И на ТЭС КПД выше в любом случае - там от 37 только начинается все, может быть и 40 и 42%
Ну вот как-то, блоки ВВЭР-1200 имеют электрическую 1186 МВт при тепловой 3200 МВт, аж 37% выходит...
Не нужен большой тепловой поток, нужен достаточный для эффективного отвода тепла. И для этого не нужен большой перепад температур, влияет огромное количество параметров (особенно расход и теплоемкость).
Была бы жидкая вода при 500 градусах - работали бы на 500 градусах, но увы, остаются жидкие металлы.... Слегка связан с атомной энергетикой, знаю о чем речь
все верно. А пар, который идет на нагрев воды для нужд теплофикации, берется не с выхлопа, а из промежуточной части турбины. И не учитывать пользу этой энергии, которая пошла на пользу, а не нагрев окружающей среды - нельзя. От этого и КПД ТЭЦ выше при работе в теплофикационном цикле.
То что градирни третий контур для АЭС - и так никто не знает. Лучше продвигать знания в массы, а не порождать мифы и слухи.
Но это не отменяет того факта, что КПД АЭС минимум 32%, а не 20 как на рисунке
Никак. Но жидкометаллический теплоноситель позволяет радикально повысить температуру активной зоны (500-600 градусов) и, соответственно, температуру пара на входе в турбину, что повышает КПД цикла. Повышение температуры возможно из-за физических особенностей воды (343 градуса - критическая точка, дальше жидкая вода не существует). А уж в технико-экономический расчет лезть смысла нет, АЭС с жидкометаллическим теплоносителем уникальны и практически бесценны из-за сложности технологий=)
Отвод тепла не равно температура топлива. Здесь важна скорость отвода тепла, чтобы она была равна выделяемой энергии, при этом температура активной зоны будет оставаться постоянной. А скорость зависит от огромного числа параметров - тип охладителя, его теплоемкость, площадь поверхности, скорость потока, температура, давление...
Топливу не принципиально при какой температуре работать, лишь бы не началось плавление либо разрушение конструкций внутри реактора - тогда изменится характеристика активной зоны, изменится (уменьшится) скорость отвода тепла - и лавинообразная авария
Все хорошо в статье, но подпись к рисунку 21 просто убила абсолютной глупостью...
КПД выработки электроэнергии на электростанциях разных типов. Для ТЭЦ дан завышенный КПД 70%
Это нормальный способ расчета КПД, а не завышенный. КПД - полезное поделенное на затраты.
только за счёт вторичного использования теплового сброса с турбин на отопление городского жилья
вторичного? просто отбора пара на собственные нужды
а не на прямую конденсацию пара в градирнях.
пар в градирнях не конденсируется, он конденсируется в конденсаторе. Среда, которая охлаждает конденсатор, сама охлаждается (=отдает тепло в окружающую среду) с использованием градирни
Низкий КПД 20% у АЭС связан с пониженной температурой перегретого пара.
АЭС бывают разные, в том числе и с жидкометаллическим теплоносителем. И там вполне себе приличная температура перегретого пара. У более традиционных АЭС турбины работают на влажном паре, но и их КПД в диапазоне 32-36 % (но никак не 20, непонятно откуда взята эта картинка).
так как недопустим высокий нагрев тепловыделяющих сборок с ядерным топливом (ТВЭЛ)
недопустим нагрев, который может привести к повреждению или плавлению топлива. А это связано с кризисами теплообмена и т.п., там порядок температур тысячи градусов. Просто высокий нагрев - да почему бы и нет, опять же?
да, а как эту работу сделать иначе?
Все верно, гибкие ротора и валопровод состоит не из одного ротора, а из 7 соединенных между собой, и у каждого есть собственные критические частоты....
Бывают в жизни совпадения! Вот только вчера закончилась огромная работа по балансировке ротора турбогенератора АЭС после планового ремонта, которая длилась чуть меньше недели. По факту вышло все так как и описывается в статье - 3 пробных пуска, четвертый пристрелочный с хорошими результатами, пятый для идеального результата. На самом деле настоящая магия, когда сначала все трясет, трясет, трясет, а потом вжух - и идеальная картина!
Одно дело крутить маленький ротор на станке, а другое - огромный тяжелый агрегат, для которого надо сначала "раскочегарить" блок АЭС, а потом обратно его заглушить для перебалансировки ротора.
Мощностей будет начинать не хватать когда количество электромобилей (в России) перевалит за пару десятков миллионов, и то не факт. Запас по производству электроэнергии в России колоссальный, может быть разве что локальная нагрузка на энергосистему.
Тут вопрос в экологичности - сжигать бензин в двигателе "фу-фу-фу, грязно!", а жечь газ/мазут/уголь на ТЭС, а потом по проводам с потерями заряжать аккумулятор "зеленого" электромобиля - это "нулевой углеродный след", хотя в итоге с учетом КПД выбросов в атмосферу получится даже больше от электромобиля
Вода ниже температуры окружающего воздуха - в теории. В реальных условиях верно обратное.
Это как КПД, может быть практически 1, а в реальности у паровых машин не более 40%
дельта порядка 10-12 градусов, совсем немного. Но! Если при жаре река нагревается не так быстро и не так сильно, то при схеме с градирней вода после охлаждения в любом случае больше температуры окружающего воздуха. Грубо - на улице +40, вода в градирне 43, после нагрева в конденсаторе уже 55, а это уже практически кипяток.
Кроме того, есть ограничения по параметрам охлаждающей воды (турбина не сможет нормально работать, физика), да и вспомогательное оборудование охлаждать кипятком тоже трудно.
Можно, но экономически нецелесообразно. Чтобы снизить дельту в 2 раза, до 5-6 градусов, надо увеличить расход в 2 раза, и мощность соответственно тоже увеличится в 2 раза. А она и так немаленькая, порядка 1,5-2% от мощности блока. А 3-4% - это уже очень много потерь
Текущее Q=0,1 при длительности импульса 0,8 мксекунд
Любая частная компания существует исключительно для получения денег. А вот если у владельца денег куры не клюют, то он может сделать что-то для развлечения, "because I can"
Так вот и причина кроется как раз в этом - этот проект простой, недорогой и неработающий.
Термоядерной энергией синтеза начали заниматься практически одновременно с освоенной ядерной энергией распада, но почему-то одну технологию смогли освоить и использовать в промышленности, а в другой удержание плазмы в 30 секунд - уже достижение даже без перспектив использования выделившейся энергии. При переходе в более-менее применимые для дальнейшего использования параметры - сразу возникает огромное количество проблем.
Почему нет паровых турбин мощностью 2000 МВт? Почему процессоры не работают на 10 ГГц? Почему нет зданий высотой 2 км? Потому что при примитивном увеличении масштаба и размера освоенного проекта возникают проблемы, которые упираются в фундаментальные законы физики, не проявляющие себя на малых масштабах.
На освоение термояда влито огромное количество человеческих, временных, материальных ресурсов за все эти 70 лет. Такие технологии не появляются по щелчку пальцев - это планомерный труд, и появление новых идей лишь немного приближает итоговый положительный финал. Но когда приходят 3,5 человека и говорят "вы ничего не понимаете и не умеет, а вот у нас все получилось" - выглядит как очередной стартап для привлечения бабла, как в свое время холодный термояд.
Ну почему, тепловые как раз участвуют, ограничения в участии в регулировании связаны уже с поставщиком тепла, с реактором.
В экономической нецелесообразности. Оборудование и в целом АЭС стоит очень больших денег, а добавлять в стоимость оборудование, которое никогда не пригодится- так себе идея... Если оно не влияет на безопасность.
Все, что связано с остановкой реактора и ядерной безопасностью - многократно резервировано, плюс есть упоминаемые дизель-генераторы. А оборудование турбины на безопасность не влияет, как не удивительно, и режим работы на собственные нужды - для галочки, на время обратного включения в сеть по штатной схеме (вот для этого час-полтора)
При частичных режимах температура пара в турбине сильно снижается из-за дроссельного парораспределения, с парциальным ситуация будет чуть лучше. Из-за этого вся проточная часть начинает захолаживаться, и нагретая до этого турбина резко и неравномерно начинает сужаться (все детали разной геометрии, толщины и т.д.).
Плюс малый расход пара не обеспечивает должного теплоотвода от лопаток, и они начинают нагреваться из-за трения о среду, в итоге расширения, вибрация и т.д...
К сожалению на пальцах объяснить это не растягивая комментарий на 10 листов А4 я не смогу, придется глубоко углубляться в конструкцию турбины и в режимы работу паротурбинной установки.
Проблемы никакой нет, утилизировать можно в штатном режиме сколько угодно долго от 0 до 60% тепловой мощности при отключенной турбине и до 100% когда она в работе
Автоматика как раз способна поддерживать частоту вращения стабильной, и проверяют её в том числе в режиме работы на собственные нужды.
Основная проблема - вся установка рассчитана на номинальный режим работы, 100% мощности, атомные станции обычно не участвуют в суточном регулировании и всегда несут полную нагрузку. Исходя из этого все регуляторы, трубы, насосы рассчитываются на номинальный режим, а пусковые режимы проходятся быстро и больших проблем не возникает.
Потому что турбина - это высокотехнологичное изделие машиностроения с жесткими допусками. Аналогично она рассчитана на номинальный режим, и в режимах частичной нагрузки её параметры отклоняются от номинальных и могут превысить допустимые, что потребует или ее отключения, или приведет к повреждению.
Скорость последних лопаток - околозвуковая, температурные расширения при длине агрегата 50+ метров - значительные, а зазоры - минимальные. На примере той турбины, с которой работаю я: если ротор цилиндра высокого давления станет длиннее (или короче) корпуса на 3 мм - нужно все отключать, иначе пойдут задевания внутри. А если ротор сдвинется относительно нулевой точки (упорного подшипника) на 1,2 мм - турбина отключится сама защитой.
При таких вводных чрезвычайно малорасходные режимы вредны для работы турбины, все едет вкривь и вкось из-за перекосов температур/давлений/расходов, если она так долго поработает - вполне вероятно, ее придется выкинуть и поставить новую, а удовольствие это не из дешевых.
Очень много ответов Вы получили, но далеко не все они правильные
1) Турбогенератор может крутиться в холостую. Но тогда он просто не вырабатывает электроэнергию (аналогия - двигатель крутится, сцепление выжато, колеса стоят на месте)
2) Режим работы на собственные нужды - есть такая возможность, более того, сам лично участвовал в проверке такого режима работы. Он реализуется при отключении энергоблока от энергосистемы. При этом абсолютно все оборудование станции запитывается от турбогенератора через трансформаторы собственных нужд
3) Но бесконечно работать на собственные нужды не получится.... Есть определенные технологические ограничения по параметрам работы турбины.
Ситуация получается такая: реактор 30-50% мощности, турбина 3-7% мощности. Остальная мощность, создаваемая реактором, напрямую утилизируется в окружающую через промежуточный контур. Но турбина на настолько малых мощностях работать не сможет долго - она на это не рассчитана, её параметры быстро (час-полтора) уйдут за допустимые пределы, особенности конструкции и принципа работы. Аналогия - двигатель авто крутится на 800-6000 оборотах, а мы его заставляем крутиться на 400.