Технико-экономическая оптимизация ПГ

Эффективность ПГ АЭС, как и любого другого энергетического оборудования, характеризуется довольно большим числом термодинамических и технико-экономических показателей. Так как КПД ПГ достаточно высок (h_ПГ = 0,96…0,99), то эффективность ПГ в большей степени будет определяться стоимостными показателями, в которых отражены затраты материальных средств и труда при изготовлении и эксплуатации.

Расчетные затраты на изготовление ПГ и его эксплуатацию в течение всего срока службы определяется следующим образом, у.е./год:

З_ПГ = S_ИЗГ + S_ЭКСПЛ .

Здесь:

у.е. – условная единица стоимости, например, 1 доллар США;

S_ИЗГ = К_НОРМЧЦ_ПГ - капитальные затраты, связанные с единовременным вложением средств на изготовление аппарата, у.е./год;

К_НОРМ = 0,217 - нормативный коэффициент эффективности капиталовложений, 1/год (величина, обратная сроку окупаемости изделия или объекта);

Ц_ПГ - стоимость собственно ПГ, у.е.;

S_ЭКСПЛ - эксплуатационные затраты, связанные с эксплуатационным обслуживанием ПГ в течение всего его срока службы , у.е./год.

Для ПГ эксплуатационные затраты (S_ЭКСПЛ) складываются из следующих составляющих, у.е./ год

.

Здесь:

 - затраты на амортизацию, у.е./ год;

 - затраты на текущий ремонт, у.е./ год;

 - общестанционные расходы, у.е./ год;

 - затраты на электроэнергию для прокачки

теплоносителя через ядерный реактор и ПГ, у.е./ год;

 - затраты на электроэнергию для подачи питательной воды из деаэратора в ПГ, у.е./ год.

Выделив отдельно в суммарных расчетных затратах З_ПГ составляющие, зависящие от стоимости Ц_ПГ и независящие от нее, получим:

.

т.е. расчетные затраты имеют одну капитальную составляющую S_КАП=0,3075ЧЦ_ПГ и две эксплуатационных (S_ТН, S_ПВ).

Затраты на эксплуатацию

Составляющие затрат на электроэнергию для прокачки теплоносителя и питательной воды определяются следующим образом:

а) Ц_Э = 0,0111 – средняя отпускная цена электроэнергии для энергосистем центра Европейской части РФ (по состоянию на 1997 год), у.е./ (кВтЧч);

б)  - установленное число часов работы ГЦН в году, ч/ год;

в)  - установленное число часов работы питательного насоса (ПТН, ПЭН) в году, ч/год;

г) - мощность главного циркуляционного насоса (ГЦН), затрачивается на преодоление гидравлического сопротивления тракта теплоносителя (напорная сторона ГЦН-ЯР-ПГ- сторона всасывания ГЦН ), кВт;

 – расход теплоносителя через ПГ, кг/с;

- гидравлические потери давления теплоносителя в I-ом контуре, Па.

Примечание:

На этапе эскизного проектирования ПГ можно принять:

.

где:

- средняя плотность теплоносителя в I-ом контуре, кг/м³;

 - КПД главного циркуляционного насоса.

д)  - мощность питательного насоса (ТПН, ПЭН), затрачиваемая на преодоление гидравлического сопротивления тракта питательной воды (напорная сторона питательного насоса — группа ПВД — водяной объем ПГ ), кВт;

D_ПВ  - расход питательной воды на ПГ , кг/с;

- гидравлические потери давления питательной воды во 2-ом контуре ( ), Па;

- средняя плотность питательной воды, кг/м³;

.

Поскольку при технико-экономической оптимизации по скорости w₁ постоянная составляющая затрат значения не имеет, поэтому N_ПН, S_ПВ можно опустить.