Selected design and construction aspects of supercritical steam generators for high temperature reactors

• Autorzy: Przybylski M. , Głuch J.

Warianty tytułu

PL

Wybrane zagadnienia konstrukcji i projektowania wytwornic pary o parametrach nadkrytycznych współpracujących z reaktorami wysokotemperaturowymi

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Article presents design and construction considerations on supercritical (once-through) steam generator using high and very high temperature reactor cores as heat source. Helical-coil steam generators are preferred over other types of design thanks to their increased heat transfer rate and compactness. Applicable modernised Rankine cycle and changes in thermophysical parameters of water in the neighbourhood of critical and pseudocritical points are examined. Correlations determining heat transfer coefficient are analysed in order to select the most applicable among them. Critical design aspects of such a supercritical nuclear steam supply system are discussed.

PL

Omówiono wybrane zagadnienia konstrukcji i projektowania przepływowych wytwornic pary współpracujących z rektorami wysoko i bardzo wysoko temperaturowymi. Wytwornice pary o powierzchni wymiany ciepła w formie koncentrycznych spiral wielozwojowych są preferowanym typem dzięki intensyfikacji wymiany ciepła, której towarzyszy redukcja wymiarów zewnętrznych. Przedstawiony został stosowny obieg Rankine’a oraz przeanalizowane zmiany parametrów termofizycznych wody w otoczeniu punktu krytycznego i pseudokrytycznych. Artykuł zawiera analizę i uzasadnienie doboru korelacji określających intensywność procesu przejmowania ciepła przez wodę w stanie nadkrytycznym oraz stosowne poprawki umożliwiające stosowanie jej w przypadku omawianego typu konstrukcyjnego wytwornicy pary.

Słowa kluczowe

EN

steam generator; Rankine cycle; supercritical parameters; heat exchanger

PL

wytwornica pary; obieg Rankine'a; parametry nadkrytyczne; wymiennik ciepła

• Wydawca: Wydawnictwo Instytutu Maszyn Przepływowych PAN ; Komitet Problemów Energetyki Polskiej Akademii Nauk
• Czasopismo: Archiwum Energetyki
• Rocznik: 2012
• Tom: T. 42, nr 2
• Strony: 113--120
• Opis fizyczny: Bibliogr. 8 poz.

Twórcy

autor

Przybylski M.

• Gdansk University of Technology. Faculty of Ocean Engineering and Ship Technology

autor

Głuch J.

• Gdansk University of Technology. Faculty of Ocean Engineering and Ship Technology

Bibliografia

• [1] Pioro I., Mokry S.: Thermophysical properties at critical and supercritical conditions. In: Heat Transfer Theoretical Analysis, Experimental Investigations and Industrial Systems. InTech, Rijeka 2011.
• [2] Pioro I., Mokry S.: Heat transfer to fluids at supercritical pressures. In: Heat Transfer Theoretical Analysis, Experimental Investigations and Industrial Systems. InTech, Rijeka 2011.
• [3] Oka Y., et al.: Super Light Water Reactors and Super Fast Reactors. Springer, London 2010.
• [4] Klisińska M.: High Temperature Reactors VHTR, Genesis, Studies, Current Status, Perspectives. Wydawnictwo Instytutu Energii Atomowej, Otwock - Świerk 2008 (in Polish).
• [5] Esch M., et al.: State of the art of helium heat exchangers development for future HTR - Projects., In: Proc. 4th Int. Topical Meeting on High Temperature Reactor Technology, Washington 2008.
• [6] JBeck J.M., Pincock L.F.: High Temperature Gas-Cooled Reactors: Lessons Learned Applicable to the Next Generation Nuclear Plant. Idaho National Laboratory, Idaho Falls 2011.
• [7] Przybylski M.: Preliminary project of supercritical steam generator for HTR Power plant, producing steam with the following parameters: 28MPa/550°C/580°/C. BSc thesis, Gdańsk 2012 (in Polish).
• [8] Przybylski M.: Marine boilers with heat exchange surface in form of concentric, multi-turn spirals (helical-coil heat exchanger), utilizing heat from HTR reactor. In: Proc. 15th Int. Symposium of Students and Young Mechanical Engineers, Gdańsk, 16-19 May, 2012.