Розробка стратегії розвитку інфраструктури теплопостачання міста Одеси з використанням технології SMR-160

Abstract

У якості енергоджерела для міста Одеса було розглянуто ядерну енергетичну установку з реактором SMR-160. Запропоновано розташування ЯЕУ на відстані 30 км від міста в морі. Ціль роботи - визначити теплові втрати при дальньому транспорті теплоти потужністю 442 МВт. Для вирішення поставленої задачі була розроблена математична модель теплопроводу, яка дозволила провести оптимізацію основних параметрів - діаметру трубопроводу та товщини теплоізоляції. Оптимізація проводилася за критерієм мінімуму річних приведених витрат на транспорт теплоти. Приведені витрати враховують вартість трубопроводу з монтажем, витрати на привід насосу для транспортування прямої та зворотної мережевої води та витрати на заміщення втрат теплоти. За результатами розрахунків було отримано, що мінімуму приведених витрат відповідають наступні оптимальні параметри: зовнішній діаметр прямого та зворотного трубопроводів 1,02 м, товщина теплоізоляції прямого трубопроводу 90 мм, а зворотного – 60 мм. При цих параметрах загальні втрати в теплотрасі дорівнюють 8,03 МВт, що складає 1,08 % від теплоти, що передається. Загальна вартість трубопроводу складає 27,85 млн. доларів. Оптимізація конструктивних параметрів прямого трубопроводу дозволила зменшити втрати теплоти на 54 %. Отримані результати свідчать про економічну доцільність дальнього транспорту теплоти від АЕС.

As an energy source for the city of Odessa was considered NPP with reactor SMR-160. The location of the NPP at a distance of 30 km from the city in the sea is proposed. Purpose of work define thermal losses at far transportation warmth capacity 442 MW. To solve delivered tasks was developed mathematical model the heat pipeline which allowed conduct optimization basic parameters diameter pipeline and thicknesses thermal insulation. Optmization conducted by criterion minimum annual (reduced) expenses on transport warmth. These costs take into account the cost of the pipeline with installation, pump drive costs for transportation of direct and return network water and heat loss substitution costs. Based on the results of calculations was received that the minimum reduced costs correspond to the following optimal parameters: outer diameter of straight and return pipelines 1.02 m, thickness of heat insulation of straight pipeline 90 mm, and the inverse - 60 mm. With these parameters, the total losses in the heating mains are 8.03 MW which is 1.08% from heat that transmitted. The total cost of the pipeline is 27.85 million dollars. Optimization of the design parameters of the direct pipeline allowed to reduce heat loss by 54%. The obtained results indicate the economic feasibility of long-distance heat transport from NPP.