NA PŘESNOST PROVOZNÍHO MĚŘENÍ V JADERNÍCH ELEKTRÄRMjtCH. t = rt = t=xi>sesibss:iuksisscss3c» Z HLEDISKA METODIKY

Transkript

1 INIS-mf NA PŘESNOST PROVOZNÍHO MĚŘENÍ V JADERNÍCH ELEKTRÄRMjtCH. t = rt = t=xi>sesibss:iuksisscss3c» Z HLEDISKA METODIKY Ing. Čestmír H o l e č e k České energetické závody, generální ředitelství, Praha 1. Zásady energetického bilancování, účel a použití Principem energetického bilancování je - určení vnejäíeh vstupů a výstupů energie ve výrobné - provázání energetických toků mezi jednotlivými bilančními okruhy energetické výrobny flčelem energetického bilancování j«- stanovení. spotreby paliva. dodávky, reap, výroby elektřiny. dodávky tepla jako základu technicko-ekonomického hodnocení energetické výroby a základů pro fakturaci - stanovení atupně využití energie v přivedeném palivu se zhodnocením jeho využití v jednotlivých bilančních okruzích Nedílnou součástí energetického bilancování je rozbor energetická bilance a z ní spočítaných ukazatelů, jakož i rozbor dosažených parametrů v provozu. Využitím energetického bilancování i rozborů se získají podklady pro stanovení a realizaci technicko-organizačních opatření ke zvýšení úrovně hospodárnosti výroby v oblasti technického a provozního stavu zařízení. Podmínkou objektivních výsledků bilancí a rozborů je spolehlivé měření splňující projektovanou, reap, garantovanou přesnost a umístění měřicích přístrojů odpovídající požadavkům energetického bilancování. Uvedené obecně platné vatupy a výstupy, principy a účely energetického bilancování platí i pro jaderné elektrárny. Při jejich bilancování je nutné respektovat tu zvláštnost, že jediným možným způsobem určení vstupu celkově spotřebované tepelné energie z jaderného paliva je bilance primárního okruhu jaderné elektrárny..důvodem je nemožnost měřit množství energie, které se vyvinulo z jaderného paliva; komplikací je kampaňovitost vsázek a jejich vyhoření v reaktoru. Nedestruktivní gama spektrometrickou metodou je sice možné změřit vyhoření každé vyměněné kazety a přesností 3 až 5 %, ale až po jejich vyjmutí ze skladovacího bazénu přibližně po dvcu létech. Tento způsob tedy požadavky na bilancování a rozbory v měsíčních intervalech neředí

2 Podle symboliky energetického bilancování použité v /I/ platí pro výpočet základních ukazatelů: - měrné spotřeba energie z paliva na dodávku elektřiny,eľ spal ed _ M pal. Ldod kde Upal el - spotřeba energie z paliva na dodávku elektřiny Edod - dodávka elektřiny - měrná spotřeba energie z paliva na dodávku tepla spal td Mpal* Qtep kde Upal - spotřeba energie z paliva na dodávku tepla pro teplárenské účely Qtep - dodávka teple pro teplárenské účely Celková spotřeba energie z paliva [ GJ/lfflíh] [kiwh] [GJ/GJ] [Ol] [Ol] lípal + Mpal el + Mpal 1 = Qvyr R kde Q vyr - teplo vyrobené v reaktoru je definováno vztahem Qvyr B = Qvyr ra + Qodv P0 - Q p/ 0 kde Qvyr - teplo vyrobené v parogeneratorech Qodv PO - teplo odvedené chladicími meziokruhy hlavních cirkulačních čerpadel a ze systému ochrany a regulace reaktoru PO - energie přivedená vodě primárního okruhu cirkulační prací hlavních čerpadel, ohřívači kompenzátoru objemu apod. Protože sé nejvíce tepla přivedeného do primárního okruhu odvádí v parogenerátorech, je pro přesnost vstupu do celkového bilančního řetězce rozhodující PG Qvyr, které se se zřetelem na speciální podmínky bilancování v jaderných elektrárnách počítá ze vztahu Qvyr = /(Gnv - Godl) (ipur - inv) + + Godl. (i odl - inv) /. 1 kde Gnv - množství napájecí vody do parogenerétorů G odl - množství odluhů, popř. odkalů z parogenerétorů ipar - entalpie páry na výstupu z parogenerátoru, přičemž se bere zřetel na vlhkost péry speciálním mířením nebo podle projektu -3 [OJ] [OJ] [«] [Qjj M [m/t]

3 inv - entalpie napájecí vody [ltr/t] iodl - entalpie odluhované vody (na mezi sytosti v parogenerétoru) [lij/t] Ve výstupu z bilančního řetězce figuruje stanovení dodávky elektřiny (Edod) a dodávky tepla (Qtep) definované jako Edod = Esv - Eva [l4wh] kde Esv - svorková výrobe elektřiny [ MWh] Eva - vlaatní spotřeba elektřiny počítaná ze vztahu [lí*h] Evs = ji e. E t + E e [ijwhl E t - spotřeba elektřiny na výrobu tepla [J!Wh] E e - spotřeba elektřiny na výrobu elektřiny [WhJ /3e - podíl spotřeby tepla na výrobu elektřiny z celkové dodévky tepla [ -J U Q tep = Q t0 - Q ot fcjj kde Q t - odebrané teplo na prahu výrobny Q o, - vrácené teplo.na prahu výrobny [^i Principem rozboru je analýza odchylek jednotlivých parametrů od vztažných hodnot, reap, analýza dílčích ukazatelů proti žádoucím (projektovaným, garantovaným) hodnotám /4/. 2. Požadavky na přesnost a na spolehlivost mařeni Ze zásad a z účelu energetického bilancování a rozborů vyplývají požadavky na dodržování požadované přesnosti přednostně u měřidel na vstupech a výstupech, druhotně u měřidel uvnitř bilančních okruhů a pomocných parametrů. r V ča. normách souhrnné požadavky na přesnost měření z hlediska energetického bilancování uváděny nejaou. Dílčí požadavky na typy měřidel a na jejich přesnosti s obecnou platností pro energetické výrobny, zejména pro potřeby garančních měření jsou uváděny v /2, 3/. Nejúplnější požadavky na přesnost měření energetických veličin v jaderných elektrárnách jsou z dostupné literatury uvedeny v /5/. Tyto požadavky odpovídají i zásadám ča. metodiky podle /I/ a přísluaným čs. předpisům /2, 3/. Přehled vydaných požadavků z /5/ je uveden v příloze. Výpočet směrodatných hodnot přesnosti energetické bilance se musí pro každou výrobnu provést v Projektech energetická bilance se zřetelem na skutečné dispoziční uspořádání a musí se konfrontovat se zadanými

4 hodnotami. Podle zákonitostí pro výpočet chyb bude s využitím kapitoly 1 chyba hmotnostního tahu z parogenerátoru: Sa = chyba určení entalpie napájecí vody: r 1/ D inv (j tnv ^ inv o pnv 2 I J tnv inv 3 pnv inv chyba určení entalpie páry tí ipar = / ( D ipar (5" p par 2 D P par ipar chyba určení tepla r R 1/ ŕtä Í 2 (T~G Í" Ô Qvyr" = H ( Gpar. -^ ) + ( A i, ) celková chyba určení, měrné spotřeby tepla na dodávku elektřiny. _ C ed / 6~ 3vyr n 2- Q" Edod 2 Ô Bpal ed = f ( 1 ) + (- ) I Qvyr R Kioá Při dodrže»í optimálních hoänot přesnosti měřeni ae bude ct apal ed pohybovat v rozmezí 1,8 až 2 St. Při dodržení vyaoké přesnosti přístrojů a garančním měření se ve finské elektrárne LOVIISA-1 /6/ na hladině spolehlivosti 95 * dosáhlo chyby elektrického výkonu - 0,67 * (tj. - 3 MW) a měrné spotřeby tepla - 0,71 * (tj. 0,08 GJ/MWH). Literatura /I/ Metodika energetických bilancí a rozboru hospodárnosti*jadrových výrobní s reaktormi typu WER. Pr. ES č. 1/1985. /2/ Prověřovací zkoušky elektrárenských zařízení. OEG 38102C. /3/ Měření parních turbín při záručních zkouškách. ČSN /4/ Jíetodika UKTE v jaderných elektrárnách (etapa příprava tepelného bilancování v EDU). Zpráva ORGIÍEZ z

5 /5/ Požadavky na přesnost měření prô vjřpočst ukazatelů a norem energetických vyroben. Norma NDR č. TGL /07. /6/ Záruční zkouäky finské jaderné elektrárny LOVIISA-1 (vč. odkazu na lit. VDI 2048, ISO H 541, VDE/VDI 2620, ASME). /7/ Mřření vlhké páry. VDI směrnice 2043 z r. 197S)

6 P Ř Í L O H A It Požadavky na přesnost měření pro výpočet ukazatelů a norem jaderných výroben (výtah z TG1J» /07 se zřetelem na ča. podmínky) Převodníky třídy 0,2 Počitadla třídy lepší n«ž 1,0 Měřená médium Přesnost v + % Poznámka (typy měřidel) výroba elektřiny vlastní spotřeba dílčích spotřebičů sytá péra (na výstupu z parogenerótoru) napájecí voda do parogenerótoru * péra před turbínou páro pro dodóvku tepla, odběr z turbíny odluh přídavná napájecí voda" á" 1,6 -- 2,5 tlak í= 1 teplota ^ 1 vlhkost 0,05 množství - 2,0 tlak á 2,5 teplota - 1,0 množství 3,5 tlak í 1,0. teplota ^ 1 až 1,6 množství í 3,5 tlak ^ 1,0 teplota- 1,0. teplota 2 množství é. 4 elektroměry elektroměry ukazovací, registrační ukazovací registrační absolutně ukaž!,,, ukáz.,, registr-. kondenzát z turbíny horké voda - vratný kondenzát chladicí voda x nad 10 * nap. vody množství á J,0 teplota í 2,0 množství é. 3,0 _ ó 4,0 x pro potřebu měření uvnitř výrobny teplota á 16 á 2,5 x x pro potřebu měření uvnitř výrobny množství 5= 3,0 teplota -á 2,0 teplota á 2,5,, * regietr.,, úkaz.,,,,. regi 8tr,, *