INIS-mf--11243
NA
Z
HLEDISKA
PŘESNOST t=
PROVOZNÍHO
MĚŘENÍ
V JADERNÍCH
rt = t=xi>SEsiBss:iUKsisscss3c»
ELEKTRÄRMjtCH.
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.
- 14 -
Podle symboliky energetického bilancování použité v / I / platí pro výpočet základních ukazatelů: - měrné spotřeba energie z paliva na dodávku elektřiny ,eľ spaled _ M pal. Ldod Upalel - spotřeba energie z paliva na dodávku elektřiny Edod - dodávka elektřiny
kde
- měrná spotřeba energie z paliva na dodávku tepla Mpal* spal td Qtep kde
Upal Qtep
- spotřeba energie z paliva na dodávku tepla pro teplárenské účely - dodávka teple pro teplárenské účely
[ GJ/lfflíh]
[kIWh] [GJ/GJ]
[Ol] [Ol]
Celková spotřeba energie z paliva lípal kde
+
Mpal e l
Q vyr
+ Mpal 1
=
Qvyr R
- teplo vyrobené v reaktoru je definováno vztahem Qvyr B = Qvyr r a + Qodv P 0 - Q
kde
p/0
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.
[OJ]
[OJ]
[«]
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
kde
= /(Gnv - Godl) (ipur - inv) + + Godl . (i odl - inv) / . 1
-3
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 - 15 -
[Qjj
M [m/t]
inv - entalpie napájecí vody iodl - entalpie odluhované vody (na mezi sytosti v parogenerétoru)
[ltr/t] [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 Eva - vlaatní spotřeba elektřiny počítaná ze vztahu
Evs = ji e . E t + E e Et Ee /3e
[lí*h]
[iJWhl
- spotřeba elektřiny na výrobu tepla - spotřeba elektřiny na výrobu elektřiny - podíl spotřeby tepla na výrobu elektřiny z celkové dodévky tepla
[J!Wh] [WhJ
Q tep
Qt0 - Qot
fcjj
Q t - odebrané teplo na prahu výrobny Q o , - vrácené teplo.na prahu výrobny
[^i
U kde
[ MWh]
=
[ -J
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 - 16 -
.
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
I
J tnv
(j tnv
^ inv
o pnv
inv
3 pnv
inv
2
chyba určení entalpie páry
tí ipar
D ipar
= / (—
(5" p par
D P par
2
ipar
chyba určení tepla
r R 1/ ŕTÄ Í Ô Qvyr" = H ( Gpar . -^
2 ) + (A i ,
(T~G Í" — — )
celková chyba určení, měrné spotřeby tepla na dodávku elektřiny . _ C ed / 6~ 3vyr n Ô Bpal e d = f (— 1
I
Qvyr
R
2Q" Edod ) + (Kioá
2 )
Při dodrže»í optimálních hoänot přesnosti měřeni ae bude cT apal e d 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 W E R . Pr. ES č. 1/1985. / 2 / Prověřovací zkoušky elektrárenských zařízení. OEG 38102C. / 3 / Měření parních turbín při záručních zkouškách. ČSN 08 0070. / 4 / Jíetodika UKTE v jaderných elektrárnách (etapa příprava tepelného bilancování v EDU). Zpráva ORGIÍEZ z 28.5.1980.
- 17 -
/ 5 / Požadavky na přesnost měření prô vjřpočst ukazatelů a norem energetických vyroben. Norma NDR č . TGL 190-103/07. /6/ Záruční zkouäky finské jaderné elektrárny LOVIISA-1 (vč. odkazu na l i t . VDI 2048, ISO H 541, VDE/VDI 2620, ASME). /7/ Mřření vlhké páry. VDI směrnice 2043 z r. 197S).
- 18 -
P Ř Í L O H A
It
Požadavky na přesnost měření pro výpočet ukazatelů a norem jaderných výroben (výtah z TG1J» 190-103/07 se zřetelem na ča. podmínky) Převodníky třídy 0,2 Počitadla třídy l e p š í n«ž 1,0 Přesnost
Měřená médium
v +%
výroba elektřiny vlastní spotřeba dílčích spotřebičů sytá péra (na výstupu z parogenerótoru)
• Poznámka (typy měřidel)
á"
1,6
elektroměry
--
2,5
elektroměry ukazovací, registrační ukazovací registrační absolutně ukaž. regiatr. , počitadla ukaž. registr. počitadla ukaž. registr-. počitadla ukaž. regiatr. počitadla ukaž ! , registr., počitadla ukaž. registr. , počitadla ukáz. regiatr. počitadla ukaž. regiatr. počitadla ukaž. registr. počitadla ukaž. regiatr.
tlak í= 1 teplota ^ 1 vlhkost £ 0,05 množství - 2,0 napájecí voda do parogenerótoru tlak á 2,5 * teplota - 1,0 péra před turbínou množství — 3,5 tlak í£ 1,0 . teplota ^ 1 až 1,6 páro pro dodóvku tepla, množství í 3,5 odběr z turbíny tlak ^ 1,0 teplota- — 1,0 . teplota £ 2 odluh množství é. 4 přídavná napájecí voda"
ukaž., registr.
x
kondenzát z turbíny horké voda
nad 10 * nap. vody množství á J,0 teplota í£ 2,0 množství é. 3,0 _ ó 4,0 x
-
• vratný kondenzát chladicí voda
pro potřebu měření uvnitř výrobny teplota á 1 6 á 2,5 x
ukaž., regiatr. ukaž.,* regietr.
počitadla počitadla
ukaž., registr., počitadla
ukaž., registr.
*•
x
pro potřebu měření uvnitř výrobny množství 5= 3,0 teplota -á 2,0 teplota á 2,5
. úkaz., regi 8tr,, počitadla ukaž., registr. ukaž., regiatr.
