11.3 Размещение деаэраторов на электростанциях.

Термические деаэраторы устанавливают на такой высоте над осью входного патрубка питательного насоса, чтобы обеспечивался подпор сверх давления водяных паров при температуре воды, необходимой для безаварийной работы питательных насосов. Требуемая величина подпора определяется паспортными данными насоса.

Рис. 11.8 Расположение деаэратора по отношению к питательному насосу.

Давление на входе в насос складывается из давления в деаэраторе и гидростатического давления веса водяного столба. Для деаэраторов повышенного давления высота установки деаэраторов обычно составляет 24-27 м.

12. Система питательной воды.

Систему питательной воды, включая систему регенеративного подогрева высокого давления, будем рассматривать в основном на примере энергоблока с реактором ВВЭР-1000 (при этом систему питательной воды энергоблока РБМК-1000 приведем для сравнения со схемой энергоблока ВВЭР-1000). Отметим, что на энергоблоке РБМК-1000 регенеративных подогревателей высокого давления нет.

Система питательной воды предназначена для подачи питательней воды в парогенераторы (ПГ) или барабаны-сепараторы из деаэраторов повышенного давления. Для блока ВВЭР-1000 система питательной воды работает в режиме планового или аварийного расхолаживания блока, служит для предварительного прогрева, деаэрации питательной воды и заполнения второго контура и для отвода остаточного тепловыделения реактора при останове или при поддержании блока в горячем резерве.

Надежность работы питательных насосов требует предотвращения вскипания воды в самом насосе. Вода в деаэраторных баках деаэраторов находится при температуре кипения, поэтому при уменьшении давления в питательном насосе за счет входного сопротивления она могла бы вскипеть, нарушив работу питательного насоса.

Для предотвращения этого явления деаэраторный бак, как уже отмечалось, поднимается над отметкой установки питательного насоса на высоту 24 -27 м, а сопротивление линий, подающих воду к питательному насосу, не должно превышать 0,01 МПа (0,1 кгс/см²). Тем самым создается самоторможение испарения при входе в питательный насос, и кавитация становится невозможной.

Система питательной воды - один из важнейших элементов тепловой схемы атомной электростанции, обеспечивающий надежность работы энергоблока и бесперебойность отпуска электроэнергии в сеть. Задача системы состоит в непрерывном восполнении убыли воды в парообразующей установке (ПГ), связанной, прежде всего, с расходом пара на турбину, а также с расходом пара прочим потребителям через коллектор собственных нужд (КСН), утечками во втором контуре (течи, парения) и т.д.

Для энергоблока с реактором ВВЭР-1000 система питательной воды содержит:

- два деаэратора повышенного давления;

- четыре фильтра по питательной воде (3 рабочих, 1 - в резерве);

- два главных питательных насосов с турбоприводом (ТПН) и два вспомогательных питательных насоса с электроприводом (ВПЭН);

- систему регенерации высокого давления (две нитки ПВД);

- узел питания, состоящий из регуляторов уровня парогенераторов (РУПГ) с основными линиями подачи питательной воды в ПГ и байпасными линиями подачи питательной воды в ПГ с отсекающими арматурами на этих линиях;

- трубопроводы и арматура.

В зависимости от турбины система регенеративного подогрева высокого давления содержит два или три регенеративных подогревателя высокого давления (ПВД).

На рис. 12.1 и 12.2. представлены два варианта принципиальных схем системы питательной воды энергоблока с реактором ВВЭР-1000.

Узел питания парогенераторов обеспечивает регулировку подачи питательной воды в номинальном режиме, а также при пусках и остановах энергоблока для поддержания уровня в ПГ.

Узел питания парогенераторов состоит из:

- задвижек на основных линиях подачи питательной воды в ПГ Dy400;

-задвижек на байпасных линиях подачи питательной воды в ПГ Dy100;

-регуляторов на основных линиях подачи питательной воды в ПГ Dy400;

-регуляторов на байпасных линиях подачи питательной воды в ПГ Dy100.

Задвижки узла питания - арматура двухпозиционного действия. Задвижки применяются только для включения трубопроводов питательной воды в работу по какой либо нитке (основной или байпасной) или отключения их в резерв или ремонт. Использование задвижек в качестве регулирующих устройств в системе питательной воды запрещается.

Задвижки управляются автоматически (от систем управления при помощи встроенного электропривода) и вручную (с помощью маховика привода).

Задвижки открываются и закрываются при перепаде среды (питательной воды) на затворе до 1 МПа (10 кгс/см²).

Рис. 12.1 Принципиальная схема системы питательной воды ВВЭР-1000 (вариант с тремя ПВД).

1 – предвключенный (бустерный) насос (ПД-3750-200), 2шт, Q=3815 м³/ч, H=2,1МПа

2 - питательный насос (ПТ-3750-75), 2шт, Q=3760 м³/ч, H=8 МПа

3 - вспомогательный питательный насос (ПЭ-150-85), 2шт, Q=150 м³/ч, H=9 МПа

4 - ПДВ№5, 2шт,(ПВ-2500-97-10А) F=2500м²

5 - ПДВ№6, 2шт,(ПВ-2500-97-18А) F=2500м²

6 - ПДВ№7, 2шт,(ПВ-2500-97-28А) F=2500м²

7 - парогенератор (ПГВ-1000), 4шт, P=6,28 МПа, Q=1469 т/ч

8 - фильтр, 4шт, ∆P=1,5 м.в.ст, Q=2000 м³/ч

9 – приводная турбина питательного насоса, 2шт, (ОК-12А), N=12МВт.

Линии связи: [1] – от деаэратора, [2] – на КОСы (клапаны обратные с сервоприводом), [3] – в расширитель дренажей (РД) машзала, [4] – линии рециркуляции в деаэратор.

Регуляторы основные и байпасные на узле питания парогенераторов применяются для регулирования расходов питательной воды при пусковых операциях, при работе энергоблока на мощности, при остановах энергоблока.

Рис. 12.2 Принципиальная схема системы питательной воды ВВЭР-1000 (вариант с двумя ПВД).

Регуляторы Dy400 являются основными регуляторами, которые установлены на напорных трубопроводах питания парогенераторов, а ркгуляторы Dy100 являются вспомогательными регуляторами, предназначенными для работы только при пусках и остановах энергоблоков, и установлены на байпасных трубопроводах регуляторов Dy400.

Предвключенный (бустерный) насос используется для создания необходимого давления на всасе основного питательного насоса чтобы избежать кавитации. Бустерный насос приводится в действие приводной турбиной ОК-12А через редуктор.

Вспомогательный питательный насос приводится в действие от электродвигателя. Электродвигатели вспомогательных питательных электронасосов (ВПЭН) запитаны от системы надежного питания энергоблока.

Для предотвращения вскипания воды в насосе из-за разогрева в проточной части при работе на малых расходах предусмотрена линия рециркуляции воды в деаэратор.

В состав линии рециркуляции входят дросселирующее устройство и запорная арматура. Управление запорной арматурой автоматическое, по импульсам от расходомера, установленного на напорном трубопроводе насоса.

На рис. 12.3 представлена схема питательного узла барабан-сепараторов (БС) энергоблока с реактором РБМК-1000. Питательные узлы предназначены для регулирования, очистки и распределения по БС потока питательной воды, поступающей в КМПЦ от питательных насосов (ПЭН) при заполнении и подпитке контура, а в период работы блока на мощности и в переходных режимах - для автоматического поддержания заданного уровня в БС.

На каждом блоке установлено по два питательных узла, и каждый из них обслуживает БС одной половины КМПЦ.

В состав каждого питательного узла входят:

• параллельно расположенные питательные линии, связанные между собой перемычками: 2 основные питательные линии, образованные трубопроводами диаметрами 426х22 мм, и одна пусковая, образованная трубопроводом диаметром 159х9 мм;

• трубопроводы, по которым осуществляется подвод питательной воды к питательному узлу от напорного коллектора ПЭН;

- трубопроводы, по которым питательная вода поступает в БС.

На каждой питательной линии установлены запорные задвижки Dу400, обратный клапан Dу400, регулирующий клапан Dу250, механический фильтр для улавливания частиц размером более 0,1 мм перед подачей воды в барабан-сепараторы.

На байпасной линии установлены запорные задвижки Dу150, два регулирующих клапана Dу150, обратный клапан Dу150, расходомерная шайба, механический фильтр для улавливания частиц размером более 0,1 мм перед подачей воды в барабан-сепараторы.

Запорная арматура позволяет отсекать питательные линии при выполнении ремонтных работ.

На двух входных перемычках между основными линиями и байпасной установлено по одной запорной задвижке Dу150.

Смеситель состоит из корпуса и закрепленного в нем устройства для подачи продувочной воды в средину потока питательной воды, чтобы избежать чрезмерных термических напряжений при смешении двух потоков воды с сильно отличающейся температурой.

На рис. 12.4 представлена схема трубопроводов питательной воды энергоблока РБМК-1000. На блоке РБМК-1000 установлено четыре деаэратора. Все четыре деаэратора объединены уравнительными трубопроводами по пару и воде и работают как единая установка. В уравнительные трубопроводы по воде предусмотрена подача воды от баков чистого конденсата в аварийных режимах. На уравнительных трубопроводах, а также на коллекторе всаса питательных насосов установлено по две секционирующие задвижки, которые позволяют разделять группы деаэраторов.

Рис. 12.3 Схема питательного узла энергоблока РБМК-100

1

1

2

2

3

4

4

5

6

Рис. 12.4. Схема трубопроводов питательной воды энергоблока РБМК-1000.

1 – деаэратор, 2 – фильтр питательного насоса, 3 – фильтр аварийного питательного насоса, 4 – питательный насос, 5 – аварийный питательный насос, 6 – трубопровод промывок.

Питательный насосный агрегат СПЭ-1650-75 устанавливается в качестве основного питательного насоса и предназначен для подачи питательной воды из деаэраторов в барабан – сепараторы.

Насос СПЭ-1650-75 – горизонтальный, однокорпусной, секционный, трехступенчатый с односторонним расположением рабочих колес.

На блоке установлено пять питательных насосов (четыре рабочих, один – резервный). Производительность каждого насоса соответствует примерно половине расхода пара на одну турбину, работающую с номинальной нагрузкой.

Аварийные питательные насосы предназначены для подачи воды в КМПЦ при работе САОР, а также для подпитки КМПЦ при переходных режимах на блоке.