Королёв Владимир Ильич — кандидат технических наук, профессор
198035, Санкт-Петербург, ул. Двинская, 5/7
Korolev, Vladimir I. — PhD, professor
5/7 Dvinskaya Str., St. Petersburg, 198035
Лебедев Анатолий Иванович — кандидат технических наук
198035, Санкт-Петербург, ул. Двинская, 5/7
Lebedev, Anatoly I. — PhD, Assistant Professor
5/7 Dvinskaya Str., St. Petersburg, 198035
В работе предлагается возможный вариант снижения перерасхода ядерного топлива на маневрирование за счет использования технологии скользящего давления пара. Отмечается, что с начала эксплуатации атомных ледоколов в Арктике существует значительный перерасход ядерного топлива на маневрирование ядерной энергетической установкой и актуальной целью является поиск решений для его снижения. Предлагается (кратковременный переход на скользящее давление пара в главном паропроводе по инициативе судоводителя, который осуществляет маневрирование ледоколом, имея возможность управлять мощностью только гребной электрической установки. В настоящее время судоводитель самостоятельно не имеет возможности увеличивать мощность реактора даже если это требуется по условиям безопасного судовождения. Отмечается, что на всех проектах атомных ледоколов предусмотрено ограничение мощности гребной электрической установки, которое устанавливается из центрального по ста управления оператором ядерной паропроизводящей установки, и судоводитель не может самостоятельно увеличить мощность реактора для экстренного маневра. Обращается внимание на то, что если судоводитель все же задает мощность гребной электрической установки больше заданного ограничения мощности, то нагрузка с главных турбогенераторов автоматически списывается и восстанавливается прежнее ограничение мощности. Предлагается модернизация, при которой судоводитель без запроса нового увеличения мощности реактора в центральный пост управления имеет возможность самостоятельно увеличить мощность реактора в период выполнения экстренного маневра. Это позволяет существенно снизить величину ограничения мощности гребной электрической установки и соответствующую мощность реакторов при выполнении работ в Арктике на конкретном участке пути без ущерба безопасности судовождения. Отмечается, что данное решение обеспечивает экономию ядерного топлива и увеличивает кампанию активной зоны. Выполненные в работе оценки показывают существенную экономию ядерного топлива при использовании технологии скользящего давления для преодоления кратковременных маловероятных препятствий, возникающих в сложных ледовых условиях Арктики.
This work proposes a possible method to reduce nuclear fuel overconsumption during maneuvering by utilizing sliding steam pressure technology. It is noted that since the beginning of atomic icebreaker operations in the Arctic, there has been significant overconsumption of nuclear fuel during maneuvering of nuclear power plants, and finding solutions to reduce this is a pressing goal. A proposal is made for a temporary transition to sliding steam pressure in the main steam pipeline at the initiative of the navigator, who maneuvers the icebreaker and can control the power of the electric propulsion system. Currently, the navigator cannot independently increase the reactor power even if required for safe navigation. It is noted that all atomic icebreaker projects have limitations on the power of the electric propulsion system set by the central control post operator of the nuclear steam generating system, and the navigator cannot independently increase reactor power for emergency maneuvers. Attention is drawn to the fact that if the navigator still sets the power of the electric propulsion system above the specified power limit, the load from the main turbogenerators is automatically removed and the previous power limit is restored. A modification is proposed where the navigator, without requesting a new increase in reactor power from the central control post, can independently increase reactor power during emergency maneuvers. This allows significantly reducing the limitation on the power of the electric propulsion system and the corresponding reactor power when performing work in the Arctic on a specific route section without compromising navigation safety. It is noted that this solution provides nuclear fuel savings and extends the active zone campaign. Evaluations performed in the research show significant nuclear fuel savings when using sliding steam pressure technology to overcome short-term unlikely obstacles arising in complex ice conditions in the Arctic.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.