Июнь 17th, 2013
Все это привело к тому, что в настоящее время углекислотные циклы используются только на опытных промышленных установках.Другой способ, позволяющий существенно повысить эффективность преобразования тепловой энергии, который, так же как и парогазовый ЯПГУ, был апробирован в промышленном масштабе, — использование в высокотемпературной ступени бинарного цикла установок, работающих на парах металлов. В 1925—1948 гг. в США было построено несколько электростанций на органическом топливе, работающих по бинарному ртутно-водяному циклу. Вследствие недостатков ртути как рабочего тела (интенсивной коррозии конструкционных материалов при температуре выше 770 К, токсичности) в то время эти установки с небольшим КПД (0,38) не смогли конкурировать с работающими на водяном паре.Успешное использование в ядерных реакторах жидких металлов (натрия и калия), их бесспорные преимущества как теплоносителей для высокотеплонапряженных реакторов и теп-лообменных устройств вновь открыли перспективу использования в ЯЭУ бинарных циклов, в верхней ступени которых располагается цикл Ренкина на паре металла. Наиболее подходящим рабочим телом такого цикла является калий, имеющий низкое давление пара при температурах 1070—1270 К (0,2—1 МПа) и обладающий при этих температурах удовлетворительной совместимостью пара с железохромоникелевыми сплавами и сплавами на никелевой основе или сплавами ниобия. Было сделано много попыток найти другие вещества, которые в высокотемпературном паровом цикле были бы лучше калия. Оказалось, что только цезий и рубидий имеют требуемые характеристики, но оба дороги и их запасы незначительны. Натрий имеет более высокую температуру кипения. По сравнению с ртутью калий менее агрессивен, очень хорошо смачивает поверхности из нержавеющей стали, что в сочетании с более высокой теплопроводностью упрощает проблемы теплопередачи.
