Thermodynamic Considerations for a Single-Reheat Cycle SCWR
Notice bibliographique
Résumé
Currently, there are a number of Generation IV SuperCritical Water-cooled nuclear Reactor (SCWR) concepts under development worldwide. The main objectives for developing and utilizing SCWRs are: 1) Increase gross thermal efficiency of current Nuclear Power Plants (NPPs) from 30 – 35% to approximately 45 – 50%, and 2) Decrease capital and operational costs and, in doing so, decrease electrical-energy costs. SCW NPPs will have much higher operating parameters compared to current NPPs (i.e., steam pressures of about 25 MPa and steam outlet temperatures up to 625°C). Additionally, SCWRs will have a simplified flow circuit in which steam generators, steam dryers, steam separators, etc. will be eliminated. Furthermore, SCWRs operating at higher temperatures can facilitate an economical co-generation of hydrogen through thermo-chemical cycles (particularly, the copper-chlorine cycle) or direct high-temperature electrolysis. To decrease significantly the development costs of a SCW NPP, to increase its reliability, and to achieve similar high thermal efficiencies as the advanced fossil steam cycles it should be determined whether SCW NPPs can be designed with a steam-cycle arrangement that closely matches that of mature SuperCritical (SC) fossil-fired thermal power plants (including their SC-turbine technology). The state-of-the-art SC-steam cycles at fossil-fired power plants are designed with a single-steam reheat and regenerative feedwater heating. Due to that, they reach thermal steam-cycle efficiencies up to 54% (i.e., net plant efficiencies of up to 43% on a Higher Heating Value (HHV) Basis). This paper analyzes main parameters and performance in terms of thermal efficiency of a SCW NPP concept based on a direct regenerative steam cycle. To increase the thermal efficiency and to match current SC-turbine parameters, the cycle also includes a single steam-reheat stage. The cycle is comprised of: an SCWR, a SC turbine, which consists of one High-Pressure (HP) cylinder, one Intermediate-Pressure (IP) cylinder and two Low-Pressure (LP) cylinders, one deaerator, ten feedwater heaters, and pumps. Since this option includes a “nuclear” steam-reheat stage, the SCWR is based on a pressure-tube design. A thermal-performance simulation reveals that the overall thermal efficiency is approximately 50%.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,009 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».