6.5 Система подпитки продувки реактора ввэр-1000 (спПр).
Система предназначена для:
- заполнения и (или) дозаполнения первого контура раствором борной кислоты;
поддержания материального баланса теплоносителя;
компенсации медленных изменений реактивности из-за выгорания и отравления топлива, а также компенсации изменений реактивности при пусках, остановах и при изменении нагрузки реактора;
дегазации и возврата организованных протечек теплоносителя первого контура;
корректировки показаний водно-химического режима в соответствии с нормами;
гидроиспытаний первого контура;
подачи запирающей воды на уплотнение ГЦН;
расхолаживания КД при неработающих ГЦН;
первоначального заполнения гидроемкостей САОЗ;
Система состоит из следующих функциональных групп:
дегазации и деаэрации теплоносителя;
подпиточных агрегатов;
магистралей подпитки и подачи запирающей воды на уплотнения ГЦН;
вывода теплоносителя первого контура;
подачи дистиллята.
Система подпитки-продувки относится к системам, важным для безопасности. Система функционирует в режимах нормальной эксплуатации, включая переходные режимы энергоблока. В аварийных ситуациях, связанных с разуплотнением первого или второго контуров, работоспособность системы по проекту не требуется. Учитывая, что система подпитки-продувки должна функционировать непрерывно в период нормальной эксплуатации блока на мощности, насосные агрегаты продублированы: рабочий, резервный и ремонтный.
В работе постоянно один из подпиточных агрегатов. Перепад давления между напором подпиточного насоса и первым контуром составляет 2.5 – 3 МПа. С помощью СППР в первый контур могут вводиться реагенты гидразин – гидрат (N2Н4), щелочь (КОН), аммиак (NН3). Реагенты подаются на всас подпиточных насосов специальными насосами – дозаторами.
Принципиальная схема системы подпитки-продувки представлена на рисунке 6.7. Характеристики деаэратора представлены в таблице 6.5. В систему входят два деаэратора – деаэратор подпитки (ДП) и деаэратор борного регулирования (ДБР). По конструкции деаэраторы идентичны. Конструкция такого деаэратора показана на рисунке 6.8. Деаэратор состоит из бака-аккумулятора со встроенным нагревателем и деаэрационной колонки. Внутри деаэрационной колонки с помощью перегородок организованы главная и периферийная распределительные камеры, центральная и кольцевая струйные камеры, малая и большая насадочные колонны. Внутри бака-аккумулятора установлены перегородки для организации потоков среды. В нижней части бака расположен трубный пучок подогревателя.
В связи с широким диапазоном нагрузок деаэраторов внутри деаэрационной колонки организованы два контура циркуляции. При малых нагрузках (до 9 м3/час) в работе находятся центральная распределительная 3 и струйная 5 камеры и насадочная колона 7 (рис. 6.8). При полной нагрузке в работе находятся также периферийная распределительная 4 и струйная 6 камеры и колона 8. Поток деаэрируется, проходя мелкими струйками через струйные камеры и насадочные колонны. Керамические насадки в дополнение к струям обеспечивают равномерный контакт пара и воды. Для подогрева и деаэрации воды используется пар, получаемый из воды, находящейся в баке-аккумуляторе. Нагревателем служит теплообменник, в трубный пучок которого поступает пар от редукционной установки с давлением около 0.3 МПа. Высокая дегазация воды обеспечивается организованным противоточным движением и постоянным контактом восходящего потока пара и нисходяще го потока воды. Деаэратор обеспечивает снижение содержания водорода не менее, чем в 100 раз, кислорода не менее, чем в 500 раз, радиоактивных благородных газов не менее, чем в 10 раз. Допустимая скорость разогрева (расхолаживания) не должна превышать 3 град/мин.
Подпитка первого контура осуществляется центробежными подпиточными насосами производительностью 10-60 м3/час и напором до 19,6МПа (200 ата). В номинальном режиме работает один подпиточный насос. В случае выхода из строя работающего насоса, автоматически запускается резервный насос.
Продувка первого контура осуществляется забором теплоносителя из «холодных» ниток петель главного циркуляционного контура с напора ГЦН. Продувочная вода собирается в общем коллекторе, охлаждается сначала в регенеративном теплообменнике продувки за счет регенеративного теплообмена с подпиточной водой, а затем дополнительно охлаждается в доохладителе продувки водой промконтура до температуры 40-500С. После этого продувочная вода поступает на специальную водоочистку (СВО-2).
Расход продувки составляет 25-30 т/час. После СВО-2 очищенная вода подается в деаэратор подпитки, где осуществляется ее дегазация. Затем вода охлаждается, подается на всас подпиточных насосов и возвращается в первый контур.
Организованные протечки из бака насосами через фильтры СВО-2 (или по байпасу фильтров) направляются в деаэратор подпитки, дегазируются, охлаждаются и далее с помощью подпиточных насосов возвращаются в первый контур.
Компенсация неорганизованных протечек первого контура осуществляется путем подачи в деаэратор подпитки дистиллята или борного концентрата. Регулирование подпитки осуществляется оператором или регулятором.
14
15
6
6
7
8
9
100
11
12
13
14
15
16
ТУ20801
СВО-2
1
2
Рисунок 6.7. Принципиальная схема системы подпитки-продувки ВВЭР-1000.
1 - бак организованных протечек, 2 - система очистки продувочной воды СВО-2, 3 -деаэратор подпиточной воды (ДП), 4 - деаэратор борного регулирования (ДБР), 5 - регенеративный теплообменник, 6 - доохладитель подпиточной воды, 7 - охладитель чистого конденсата, 8 - охладитель выпара ДБР, 9 - теплообменник охлаждения гидропяты подпиточного насоса, 10 - предвключённый подпиточный насос, 11 - основной подпиточный насос, 12 - доохладитель продувки 1 контура, 13 - регенеративный теплообменник продувки 1 контура, 14 - СВО №1, 15 – ГЦН.
Л
инии
связи: - к насосу гидроиспытаний,
- в бак чистого конденсата, - на
заполне-ние баков гидрозатворов в
системе спецгазоочистки, - вода для
дегазации ДБР, - сброс избыточной
воды при переполнении ДБР, - греющий
пар из машзала, - выпар деаэра-тора
подпитки, - вывод борного раствора
из 1 контура, - возврат конденсата
выпара,
,
- от насосов
заполнения 1 контура и от насосов
дистиллята для поддержания уровня в
деаэраторе подпитки,
- слив из
деаэратора подпитки,
- от
насосов гидроиспытаний, - подача
борного концентрата, - подача
химических реагентов, - оргпротечки.
номинальный уровень
рециркуляция
подпиточных
насосов
Рис. 6.8. Конструкция деаэратора подпитки (борного регулирования).
1 – бак-аккумулятор, 2 – деаэрационная колонка, 3 – центральная распределительная камера, 4 – периферийная распределительная камера, 5 – центральная струйная камера, 6 – периферийная струйная камера, 7, 8 – насадочные колонны, 9 – теплообменник, 10 – перелив, 11 – глухой щит, 12 – дренаж.
Таблица 6.5. Технические характеристики деаэратора подпитки (борного регулирования)
Номинальная производительность, т/час |
70 |
Температура деаэрируемой воды, 0С |
104 |
Расход выпара при номинальной производительности, кг/час |
150 |
Производительность в аварийном режиме с частичной деаэрацией, т/час |
100 |
Расчетное давление, МПа (ата) |
0,5 (5) |
Объем корпуса геометрический, м3 |
31 |
Объем корпуса рабочий, м3 |
19 |
Поверхность теплообмена нагревателя, м2 |
53,5 |
Количество теплообменных труб Ø18х2,5, шт |
179 |
Как уже отмечалось, система подпитки-продувки используется для компенсации медленного изменения реактивности путем изменения концентрации борной кислоты в первом контуре. В режиме ввода бора в первый контур борная кислота с концентрацией 40г/кг подается на всас подпиточных насосов от насосов борного концентрата с расходом до 60 м3/час. Теплоноситель, выводимый из первого контура, сбрасывается в баки боросодержащей воды. Уровень в деаэраторе подпитки в этом режиме поддерживается регулятором.
В режиме вывода бора из первого контура дистиллят с расходом до 60 м3/час поступает в деаэратор борного регулирования и далее на всас подпиточных насосов. Уровень дистиллята в деаэраторе борного регулирования поддерживается регулятором. Теплоноситель, выводимый из первого контура, после деаэратора подпитки сбрасывается в баки боросодержащей воды.
В процессе нормальной эксплуатации, когда изменение концентрации борной кислоты не требуется, через деаэратор борного регулирования предусмотрена циркуляция дистиллята без добавки бора для поддержания деаэратора в разогретом состоянии.
Во всех режимах работы системы подпитки-продувки первого контура давление в деаэраторах подпитки и борного регулирования поддерживается регуляторами на греющем паре.