Ядерная и углеводородная энергетики

Цитата: Stak от 15.09.2022 17:46:51Ну в общем-то этого достаточно, что бы про такой вариант забыть :)
А если другой теплоноситель? Азот, или, например, аммиак?

Цитата: ILPetr от 15.09.2022 19:44:50Мну интересно зачем? КПД тепловой машины определяется температурой рабочего тела на входе и выходе. Температура входа однозначно определяется тепловыми характеристиками реактора, а выхода  - температурой окружающей среды. Каков смысл менять традициооный пар на азот или аммиак?

Цитата: ДядяВася от 15.09.2022 20:18:44Ни разу не специалист по тепловым машинам, да и рыть глубоко лень. Весь смысл не в СО2 и NH3 как таковых, а то, что они переходят в сверхкритику при не фантастических температурах - давлении.
 
А преимущество сверхкритики в том, что у них в рабочем интервале Т-Р нет фазового перехода, на что тратится прорва энергии.
ИМХО

Цитата: ILPetr от 15.09.2022 21:31:11Я так понимаю, что они все равно в ходе работы в тепловой машине из сверкритического состояния переходят в "обычное". И при этом при фазовом переходе, ЕМНИП, внутренняя энергия рабочего тела уменьшается, что повышает КПД тепловой машины.

ЦитатаЭнергетический цикл со сверхкритическим диоксидом углерода (sCO₂) - это перспективная технология, с помощью которой тепловая энергия преобразуется в электрическую. Этот метод использует sCO₂ как рабочую среду в замкнутом или полузамкнутом термодинамическом цикле Брайтона.

Цикл Брайтона - это тот же цикл, который определяет работу турбин в установках на природном газе. Только СО₂ в течение всего цикла находится в сверхкритическом состоянии. Таким образом, в отличие от цикла Ренкина, цикл Брайтона происходит без конденсации или изменения фазы рабочей среды.

Цитата: Stak от 15.09.2022 16:23:55Вопрос для дискуссии - 
Есть ли какие-либо перспективы у больших БН с натрием в первом контуре и сверхкритическим СО₂ во втором? 
Плюсы - исключение промежуточного контура, невозможность натриевых пожаров, возможность реализации интегральной компоновки, уже отработанная АЗ... 

 

Цитата

По гуглингу нашёл упоминания о похожем решении для АСММ, но там тепловые трубы на первом контуре:

ЦитатаAurora – реактор на быстрых нейтронах, в качестве топлива он использует металлический уран U-Zr. Тепло от активной зоны передается в теплообменники посредством тепловых трубок. Всего имеется шесть теплообменников, рабочее тело второго контура – сверхкритический диоксид углерода s-CO2 (состояние сверхкритической жидкости достигается при высоких температурах и давлении, когда вещество приобретает свойства как газа, так и жидкости).

И у Вестов ещё на свинце есть прожект:

Цитатаhttp://www.atominfo.ru/newsy/z0794.htm
"Westinghouse LFR" (название условное) - реактор мощностью 465 МВт(э). Разработчики намерены сделать конкурентоспособным "даже на наиболее сложных глобальных рынках".

Реактор бассейновый, спектр нейтронов в нём быстрый. Турбина блока будет работать на сверхкритическом диоксиде углерода (sCO₂). Блок подключается к системе хранения энергии, что позволит избежать маневрирования тепловой мощностью реактора. Топливо - нитрид урана.

Цитата: ДядяВася от 15.09.2022 17:19:451.    Лучше тренироваться на кошечках.
Много ли обычных ТЭЦ на sСО₂ и есть ли они вообще. Вот когда будет технология отработана в обычных промышленных чайниках, тогда можно будет мечтать о ядерных.

2.    Давление в корпусе БН слегка отрицательное (дабы всяческая гадость не летела на волю, и конструктивно, чтобы корпус не превратился в монстра) и заполнено инертным газом, а давление сверхкритического  СО₂, по крайней мере, 73 атм. Поэтому неизбежно просачивание газа в корпус реактора с соответствующем эффектом. Натрий весьма неплохо горит в атмосфере sСО₂.

3.    КПД БН слегка за 40%. Может не стоить повышать дальше?

Цитата

4.     Бумажных проектов множество, с самыми фантастическими конструкциями и невероятной эффективностью. Вот когда из бумаги родится что то железное, тогда и можно будет обсуждать.

PS. Ну это так, на первый взгляд. Если копнуть глубже.....

Цитата: Stak от 15.09.2022 17:46:51Ну в общем-то этого достаточно, что бы про такой вариант забыть :)
А если другой теплоноситель? Азот, или, например, аммиак?

Цитата: ДядяВася от 15.09.2022 18:26:01У азота какое давление и температура для сверхкритики?

Цитата
Аммиак довольно агрессивный газ. 
Опять же, где Вы видели в качестве рабочего тела азот или аммиак (не считая холодильных машин)?
На первый взгляд.

Цитата: ILPetr от 15.09.2022 19:44:50Мну интересно зачем? КПД тепловой машины определяется температурой рабочего тела на входе и выходе. Температура входа однозначно определяется тепловыми характеристиками реактора, а выхода  - температурой окружающей среды. Каков смысл менять традициооный пар на азот или аммиак?

Цитата: ILPetr от 15.09.2022 21:31:11Я так понимаю, что они все равно в ходе работы в тепловой машине из сверкритического состояния переходят в "обычное". И при этом при фазовом переходе, ЕМНИП, внутренняя энергия рабочего тела уменьшается, что повышает КПД тепловой машины.

Цитата: ДядяВася от 15.09.2022 18:26:01У азота какое давление и температура для сверхкритики?
Аммиак довольно агрессивный газ. 
Опять же, где Вы видели в качестве рабочего тела азот или аммиак (не считая холодильных машин)?
На первый взгляд.

Цитата: Stak от 16.09.2022 00:32:37У азота 126К и 33.5 атм, т.е. давление вдвое ниже чем у sCO2. У аммиака 405К и 111.5 атм, на треть больше чем у sCO2, но тоже в более-менее разумных пределах. 
И нет, не видел, но почему бы и нет?  А если что-то мешает - хотелось бы понять, что именно.

Цитата: Stak от 16.09.2022 00:32:37По КПД - его, имхо, много не бывает, не зря же ВВЭР СКД планируют?

Цитата: GrinF от 16.09.2022 00:15:33нет - лни обходят критическую точку... вот инженерное обеспечение это обхода и есть причина кучи патентов
В урощенном варианте так

Цитата: ILPetr от 16.09.2022 13:43:55Значит это не сверхкритика... 
 
ПМСМ,  сверхкритика во всем цикле была бы интересна из-за возможной гораздо бОльшей плотности рабочего тела - турбина и теплообменники сильно бы "похудели".

Цитата: GrinF от 17.09.2022 00:18:36Ну здрасьте приехали ... А что такое область ночи параболической формы в правом нижнем углу с пямыми участками изотерм(точнее верхняя точкатой области), которую так старательно обходят в многосупенчатом компрессоре с промежуточным охлаждением.. не кажется ли вам уважаемый что в изображении цикле sCO2 во всем цикле ?

Цитата: Stak от 15.09.2022 16:23:55Вопрос для дискуссии - 
Есть ли какие-либо перспективы у больших БН (либо средних и малых) с натрием в первом контуре и сверхкритическим СО₂  гелием или азотом во втором? 
Плюсы - исключение промежуточного контура, невозможность натриевых пожаров, возможность реализации интегральной компоновки, уже отработанная АЗ...

Цитата: ILPetr от 17.09.2022 11:54:11Так ее старательно обходят? Я-то думал, что сверхкритика внутри этой параболы на графике PV.

Цитата: Stak от 17.09.2022 14:27:40Если вот так переформулировать?
И гелий, и азот по пальцепотолочной прикидке вполне подходят, гелий так и вовсе шикарен с критическим давлением 2.5 бар. 

Цитата

Азот примерно вдвое хуже углекислоты по теплоёмкости, зато применим при почти вдвое меньшем критическом давлении, и по теплопроводности - почти одинаков.

Цитата: Пенсионэр от 17.09.2022 16:49:26Как не переформулируй - всё одно не то. Избыточное давление как переформулировать, да и с коэффициентами теплопередачи вопросы. А в итоге, как я думаю, всё упирается в максимальную температуру ТВЭЛа.