eling of thermodynamic processes in the main cooling water system of the VVER-1200 power unit
https://doi.org/10.26583/gns-2026-02-06
EDN: HYUWBH
Abstract
The article evaluates the effect of the cooling water temperature on the pressure in the main condensers of a steam turbine installation C-1200-6.8/50 for nuclear power plants with a VVER-1200 reactor. Based on the results of the study, a simulated thermohydraulic model is created in the dynamic modeling environment of SimInTech technical systems, taking into account the influence of the heat and mass transfer process in the tower evaporative cooling tower and the thermal balance of the turbine condenser. The model makes it possible to quantify the effect of air temperature on the vacuum in the turbine condenser. Based on the data obtained, graphs of the dependence of the pressure in the condenser on the temperature of the main cooling water are constructed, with the help of which it is possible to predict the moment of the onset of operational limits. This assessment is especially relevant for nuclear power plants built in the southern part of central Russia, as well as for foreign projects of Rosatom State Corporation. The experience of operating cooling systems, especially with hard water, shows that compliance with the cleanliness requirements of internal devices is an important measure in maintaining the water-chemical regime and optimizing the operating modes of the cooling tower, therefore, the pollution parameter is introduced in the model description. The objectives of this study are to assess the influence of only external environmental conditions, namely ambient air temperature, without taking into account the process of sediment formation in the system. The practical significance of the work lies in the analysis of operational data to substantiate the need for corrective measures and modernization solutions that can be used by employees of JSC Concern Rosenergoatom Novovoronezh Nuclear Power Plant to improve the efficiency of the circulating water supply system with tower evaporative cooling towers.
About the Authors
G. A. Bashkirov
Voronezh State Technical University
Russian Federation
Russian Federation
postgraduate student
A. D. Danilov
Voronezh State Technical University
Russian Federation
Russian Federation
Dr. Sci. (Engin.), Professor
N. V. Karandeeva
Novovoronezh Nuclear Power Plant – a branch of Rosenergoatom Concern JSC
Russian Federation
Russian Federation
senior engineer of the chemical department equipment operation
References
1. Поваров В.П., Стацура Д.Б., Усачев Д.Е. Опыт эксплуатации и пути повышения эффективности работы си-стемы технического водоснабжения энергоблоков № 1, 2 Нововоронежской АЭС-2. Известия вузов. Ядерная энергетика. 2020;(2):5-16. https://doi.org/10.26583/npe.2020.2.01
2. Малинина Т.В., Чишко С.Д. Сравнительная оценка эффективности АЭС и КЭС в электроэнергетике. Научно-технические ведомости СПбГПУ. 2017;10(1):80-89. Режим доступа: https://economy.spbstu.ru/userfiles/files/articles/2017/1/07_malinina_chishko.pdf?ysclid=mowrgqg02v989114880 (дата обращения: 13.01.2026).
3. Ростунцова И.А., Шевченко Н.Ю. Оценка эффективности схем модернизации системы технического водо-снабжения АЭС. Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. 2015;9:612-617. Ре-жим доступа: https://applied-research.ru/article/view?id=7557&ysclid=mowriyhybs26704563 (дата обращения: 13.01.2026).
4. Трухний А.Д. Стационарные паровые турбины. Москва: Энергоатомиздат, 1989, 481 с. Режим доступа: https://rusneb.ru/catalog/000200_000018_rc_223757/?ysclid=mowrl7nejq736046610 (дата обращения: 14.01.2026).
5. Поваров В.П., Безручко О.Л., Гусев И.Н., Усачев Д.Е. Паротурбинная установка К-1200-6,8/50. Воронеж: Диамат, 2021. 499 с. Режим доступа: https://openrepository.mephi.ru/handle/123456789/36829 (дата обращения: 23.01.2026).
6. Жмудь В. А. Основные ошибки при оптимизации регуляторов для замкнутых систем управления. Автома-тика и программная инженерия. 2016;2(16):47-61. Режим доступа: https://cyberleninka.ru/article/n/osnovnye-oshibki-pri-optimizatsii-regulyatorov-dlya-zamknutyh-sistem-upravleniya/viewer (дата обращения: 23.01.2026).
Review
РЕЦЕНЗИЯ
Рассмотрена статья «Моделирование термодинамических процессов в системе основной охлаждающей воды энергоблока ВВЭР-1200».
Статья посвящена актуальной для атомной энергетики проблеме оптимизации работы систем оборотного технического водоснабжения и поддержания оптимального вакуума в конденсаторах турбин, от параметров которых напрямую зависят тепловая экономичность и располагаемая мощность энергоблоков. Авторами представлена разработанная имитационная теплогидравлическая модель системы охлаждения в среде динамического моделирования SimInTech, учитывающая процессы тепломассообмена в башенной испарительной градирне и тепловой баланс конденсатора турбины К-1200-6,8/50. В работе подробно описан математический аппарат, включая дискретизированное уравнение Меркеля и методы устранения алгебраических петель в замкнутом контуре. Проведена калибровка и верификация модели на основе реальных эксплуатационных данных энергоблока №1 НВАЭС-2 и проектных номограмм. Показано, что модель позволяет с высокой точностью (погрешность не более 4%) прогнозировать изменение давления в конденсаторе в зависимости от температуры наружного воздуха и охлаждающей воды.
Название статьи полностью отражает её содержание. Аннотация структурирована и лаконично представляет основные результаты работы.
Научная цель исследования сформулирована, а методология исследования опирается на общепринятые практики математического моделирования технических систем. Но в первую очередь ценность статье придаёт успешная адаптация программного комплекса SimInTech для решения прикладной инженерной задачи, а также детальная верификация модели на реальных эксплуатационных данных действующей АЭС.
При этом ключевые результаты работы имеют практическую значимость для атомной энергетики. В первую очередь, это:
– впервые разработанная и верифицированная имитационная модель системы основного технического водоснабжения энергоблока ВВЭР-1200 в среде SimInTech;
– количественная оценка влияния климатических факторов на давление в конденсаторе турбины с обоснованием моментов наступления эксплуатационных пределов и необходимости снижения электрической нагрузки;
– задел для дальнейшего прогнозирования долговременной деградации охлаждающей способности градирни с учётом кинетики образования отложений и планирования ремонтных кампаний.
Статья написана строгим техническим языком, терминология используется корректно, математический аппарат изложен последовательно. Структура работы логична, а выводы полностью соответствуют представленным результатам. Графический материал и таблицы оформлены наглядно и соответствуют требованиям.
К статье имеются отдельные замечания.
а) В дальнейшем развитии модели рекомендуется учесть динамический характер образования карбонатных отложений и их влияние на коэффициент массопередачи в нестационарных режимах.
б) Желательно более подробно описать методику выбора шага интегрирования и критерии устойчивости численного решения при моделировании замкнутого контура «конденсатор-градирня» в переходных процессах.
Однако данные замечания носят рекомендательный характер и не снижают высокой научно-практической ценности работы и не препятствуют её публикации, а обозначают перспективные направления для дальнейших исследований. Прочие мелкие замечания стилистического характера приведены по тексту статьи.
Учитывая вышеизложенное, считаю, что статья «Моделирование термодинамических процессов в системе основной охлаждающей воды энергоблока ВВЭР-1200» представляет собой завершённое и практически значимое исследование, вносящее вклад в инженерную поддержку атомной энергетики, и рекомендуется к публикации в журнале «Глобальная ядерная безопасность»..
Рецензент
к.т.н., доцент кафедры атомной энергетики
ВИТИ НИЯУ МИФИ А.А. Лапкис
For citations:
Bashkirov G.A., Danilov A.D., Karandeeva N.V. eling of thermodynamic processes in the main cooling water system of the VVER-1200 power unit. Global Nuclear Safety. 2026;16(2):57-66. (In Russ.) https://doi.org/10.26583/gns-2026-02-06. EDN: HYUWBH
Views:
53
JATS XML
Email this article 