Скачиваний:
148
Добавлен:
12.06.2014
Размер:
10.22 Mб
Скачать

АТОМНЫЕ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ

Экспериментальное обоснование, испытания и внедрение новой сепарационной схемы на парогенераторах блоков АЭС с ВВЭР-1000

Нигматулин Б. И., Агеев А. Г., Блинков В. Н., доктора техн. наук, Васильева Р. В., Корольков Б. М., кандидаты техн. наук,

Драгунов Ю. Г., доктор техн. наук, Трунов Н. Б., Некрасов А. В., кандидаты техн. наук,

Илюшин В. Ф., èíæ.

ЭНИЦ ВНИИАЭС (г. Электрогорск) – ОКБ “Гидропресс” (г. Подольск)

Âнастоящее время в парогенераторах АЭС с ВВЭР используется, как известно, гравитационная система сепарации. На станциях первого поколения (ВВЭР-210, -365, -440) были приняты относительно невысокие нагрузки зеркала испарения, ранее апробированные в котельной технике. На станциях последующих поколений с более мощным реактором ВВЭР-1000 эта нагрузка была увеличе- на почти в 2 раза, в том числе и по условиям обеспечения транспортабельности. Острота проблемы состояла в том, что не только не имелось опыта работы оборудования с такой нагрузкой, но и сама эта нагрузка считалась предельной для гравитационной сепарации как таковой. Все это потребовало организации широкомасштабных исследований, в том числе и на действующем оборудовании АЭС.

Âпарогенераторах (ПГ) типа ПГВ-1000 блока ВВЭР-1000 в отличие от ПГ предыдущего поколения дополнительно использован погруженный дырчатый лист (ПДЛ), предназначенный для выравнивания увеличенной нагрузки зеркала испаре-

Íï, ìì

 

 

 

 

1

750

 

2

 

 

500

 

 

250

 

0,75 W0 , ì/c

0,25

0,50

" # $%

&'! (% )%

*%+ ,-.

1 – горизонтальный барабан (профилированный паровой объем); 2 – вертикальный барабан

ния и являющийся в этой связи одним из основных элементов сепарационной схемы.

Комплекс исследований в обоснование сепарационной схемы ПГВ-1000 был проведен в ЭНИЦ ВНИИАЭС при натурных параметрах среды на экспериментальном стенде, оборудованном установкой -просвечивания. Так как опыты проводились на стадии разработки проекта ПГВ-1000, исследовались различные варианты организации сепарационной схемы, отличающиеся схемой включения ПДЛ в контур циркуляции, его живым сечением, длиной закраины, конструктивной высотой парового объема, наличием или отсутствием жалюзийного сепаратора.

К наиболее важным результатам этих исследований следует отнести установленную возможность существенного форсирования нагрузки зеркала испарения при гравитационной сепарации (до 0,7 м с, ðèñ. 1) по сравнению с ее общепринятыми значениями (до 0,3 м с) за счет увеличения конструктивной высоты парового объема. Впервые были разграничены условия паросепарации в вертикальных и горизонтальных барабанах, существенно отличающиеся вследствие различной конфигурации парового объема. Применительно к парогенератору ПГВ-1000 было показано, что принятая в нем форсированная нагрузка зеркала испарения может быть реализована без использования жалюзийного сепаратора даже с учетом остаточ- ной неравномерности после ПДЛ. Позднее эти результаты были подтверждены при испытаниях полноразмерной модели ПГВ-1000 на стенде ОКБ “Гидропресс”.

Использование метода -просвечивания позволило разработать уточненную методику расчета ПДЛ, являющегося основным элементом гравитационных схем сепарации [1]. В этой методике впервые были учтены схема включения ПДЛ в контур циркуляции, длина закраины, вынос влаги

16

2003, ¹ 3

1

2

3

4

2820

 

40

40

 

40

 

2

 

 

 

3

540

120

20

 

 

80

40

 

2856

3210

/0 & -"1 + 2 3 /.

1 – жалюзийный сепаратор; 2 – погруженный дырчатый лист; 3 – гидрозатвор; 4 – теплообменный пучок

с паром через отверстия ПДЛ. По этой методике был рассчитан ПДЛ для ПГВ-440 Кольской АЭС (ðèñ. 2). Цель испытаний ПГВ-440 с ПДЛ состояла в том, чтобы показать, что ПДЛ, эффективно работающий в котельных барабанах диаметром 1400 – 1600 мм, также эффективен и в парогенераторах АЭС, имеющих более чем в 2 раза больший диаметр. По разработанной методике рассчитан также ПДЛ парогенератора ПГВ-1000.

В штатном парогенераторе ПГВ-1000 блока ВВЭР-1000 была принята сепарационная схема с ПДЛ, снабженным закраиной длиной 730 мм, частично охватывающей теплообменный пучок, и жалюзийным сепаратором, который использовался на всех ПГ блоков предшествующих поколений. Однако из-за увеличенной нагрузки зеркала испарения вертикальный размер сепаратора резко возрос и составил около 500 мм. Конструктивная высота парового объема от ПДЛ до нижней кромки жалюзи оказалась равной при этом 750 мм. Промышленные испытания ПГВ-1000 головного блока ВВЭР-1000 выявили нерасчетный выброс пароводяной смеси в паровой объем из зазора между корпусом ПГ и закраиной щита со стороны “горя- чего” коллектора, вследствие чего влажность при мощности 80 – 85% оказалась выше нормируемой [2]. Поскольку жалюзийный сепаратор не обеспе- чил осушку пара, чтобы реализовать номинальную мощность блока, крайние ряды жалюзи со стороны “горячего” коллектора были закрыты отражателем (ðèñ. 3). Это решение по существу явилось оперативным, так как оно устранило последствия выброса, а не причины, и к тому же привело к появлению в паровом объеме парогенератора от-

раженного поперечного потока пара, ухудшающего эффективность сепарации.

Испытания ПГ головного блока показали также, что запас по паропроизводительности ПГ не превышает 8 – 10%, что приблизительно соответствует теплогидравлической неравноценности циркуляционных петель, вследствие чего уже при номинальной мощности блока отдельные ПГ работают на пределе по возможностям сепарационной схемы. Кроме того, оказалось, что допустимый интервал изменения уровня над ПДЛ, непосредственно влияющего на безопасность турбоустановки, крайне ограничен, поэтому эксплуатацию ПГ пришлось осуществлять по косвенному параметру – уровню в зазоре между закраиной ПДЛ и корпусом ПГ в его торце. Положение этого уровня не превышает отметки ПДЛ, что ограничи- вает запас воды в ПГ.

Высказанные рядом организаций предположения по поводу причин выброса пароводяной смеси в паровой объем сводились к недостаточному се- чению ПДЛ. Однако опыты с увеличением его живого сечения с 3,7 до 8, 12 и 20% показали, что выброс не изменился, а снятие ПДЛ вообще не позволило взять номинальную нагрузку блока. Существовало также мнение, что выброс связан не с недостаточным живым сечением ПДЛ, а с его компоновкой относительно трубного пучка и, в частности, с отсутствием гидрозатвора. Поэтому пар, вынесенный опускным потоком теплоносителя и генерируемый частью пучка, не охваченной закраиной, свободно попадает в упомянутый зазор, что и приводит к выбросу. Лучшим способом предотвращения выброса при существующей компоновке ПДЛ является закрытие зазора между корпусом

2003, ¹ 3

17

1

2

3

4

5

6

7

8

9

4 - 5 0

-67 ' .

1 – патрубки отвода пара; 2 – корпус; 3 – жалюзийный сепаратор; 4 – отражатель; 5 – погруженный дырчатый лист; 6 – закраины ПДЛ; 7 – пакеты теплообменного пучка; 8 – “горячий” коллектор; 9 – “холодный” коллектор

ПГ и закраиной ПДЛ со стороны “горячего” коллектора дополнительными перфорированными листами при одновременном открытии предусмотренных проектом люков в закраине для свободного перетока пара. При этом слив воды с ПДЛ осуществлялся бы только по его торцам и со стороны “холодного” коллектора, что по существу соответствует фактической картине движения потоков. В перспективе целесообразен отказ от закраины в этой части ПГ, что увеличит живое сече- ние опускного канала и улучшит гидродинамику водяного объема.

Указанное изменение компоновки ПДЛ было реализовано на ПГ-4 блока ¹ 1 Балаковской АЭС (БаАЭС). Для проверки эффективности предложенных конструктивных решений ПГ-4 был оснащен системой экспериментального контроля, включающей пробоотборники пара, гидростатиче- ские датчики паросодержания и турбинные расходомеры для определения скоростей и направления потока.

Полученные при исследовании данные истинных объемных паросодержаний и скоростей циркуляции в характерных зонах водяного объема ПГ-4 и влияние на эти характеристики мощности и уровня воды в целом согласуются с данными, полученными ранее на штатных ПГ головного блока ВВЭР-1000. Дополнительно был получен положительный результат, заключающийся в снижении паросодержания в зазоре между закраиной ПДЛ и теплообменным пучком в районе “горячего” кол-

, %

 

 

 

 

60,00

 

 

3

3

 

 

 

 

40,00

 

 

 

 

20,00

 

 

 

 

 

 

 

 

2

10,00

 

2

 

 

 

 

 

 

6,00

 

 

 

 

4,00

1

 

 

1

 

 

 

2,00

 

 

 

 

1,00

 

 

 

 

0,60

 

 

 

 

0,40

 

 

 

 

0,20

 

 

 

 

0,10

 

 

 

 

0,06

 

 

 

 

0,04

 

 

 

100 HÁÙÓ, ìì

–300

–200

–100

0

+ " # $

8 + 9 3 / : ;; <

8 4 =13 / : < & & & 9>? !

((( ,1 .

1, 2, 3 – соответственно влажность на нижней кромке жалюзи, под отражающим экраном, в паровом объеме на отметке 180 мм ниже жалюзи

лектора с 0,8 до 0,53, что улучшает условия циркуляции в этой зоне ПГ.

Íà ðèñ. 4 показаны графики зависимости влажности от положения массового уровня в ПГ в трех характерных зонах парового объема ПГ-4 Балаковской АЭС и для сравнения в тех же зонах штатного ПГ-3 блока ¹ 5 НВАЭС. Массовый уровень в ПГ измерялся в зазоре между закраиной ПДЛ и корпусом ПГ в его торце со стороны “холодного” коллектора. Нижний отбор уровнемера располагался на 320 мм ниже горизонтальной пластины ПДЛ, положение которой принято за нулевую отметку уровня.

Из графиков ðèñ. 4 видно, что в штатном ПГ под отражателем, на нижней кромке жалюзи и на 180 мм ниже жалюзи значение влажности высокое, обусловленное выбросом пароводяной смеси в паровой объем. Для ПГ-4 с модернизированным ПДЛ влажность в указанных зонах существенно снизилась, что свидетельствует о ликвидации выброса пароводяной смеси. Принципиально важным является тот факт, что в определенном диапазоне изменения уровня воды влажность на нижней кромке жалюзи стала ниже ее нормируемого зна- чения, т.е. установка жалюзийного сепаратора не является обязательной. Снижение уровня влажности на нижней кромке жалюзи объясняет также более низкую влажность в паропроводе на выходе из ПГ-4 по сравнению с другими парогенераторами штатного исполнения (ðèñ. 5, график 5 ).

18

2003, ¹ 3

Устранение выброса пароводяной смеси в паровой объем открыло возможность дальнейшего совершенствования сепарационной схемы ПГВ-1000 и, в частности, замены жалюзийного сепаратора потолочным пароприемным щитом.

Как известно, схема с ПДЛ была разработана теоретически и экспериментально в ЦКТИ им. И. В. Ползунова К. А. Блиновым и Г. Н. Кружилиным в 1938 г. применительно к судовым паровым котлам и с самого начала не предполагала использования жалюзийного сепаратора. Отвод пара по этой схеме производился с помощью пароотборной трубы, установленной вдоль барабана и рассчи- танной на равномерный отбор пара по его длине. В дальнейшем ПДЛ широко применялся ОРГРЭС и в стационарных барабанных котлах, причем для обеспечения равномерного отбора пара вдоль барабана использовался потолочный пароприемный щит. Попытка ОРГРЭС дополнительно установить в барабанах жалюзийный сепаратор себя не оправдала.

Экспериментальные исследования на моделях, а также опыт эксплуатации парогенерирующего оборудования АЭС подтвердили, что при использовании гравитационной сепарации в сочетании с ПДЛ нет прямой необходимости в дополнительной установке жалюзийного сепаратора, а в определенных условиях его установка может дать даже негативный результат. Без жалюзийного сепаратора работают, как известно, барабаны-сепараторы АЭС с РБМК, где сепарационная схема организована с помощью ПДЛ и пароприемного щита. При этом в рабочем диапазоне изменения уровня над ПДЛ барабаны-сепараторы выдают пар с влажностью 0,01 – 0,03%.

Возможный негативный результат при использовании жалюзийного сепаратора связан с тем, что при его установке уменьшается располагаемая высота парового объема, понижается отметка отбора пара и тем самым увеличивается его исходная влажность. Поэтому в каждом конкретном случае необходим анализ, что дает установка жалюзи, имея в виду при этом конечную влажность, запас по паропроизводительности и допустимый интервал изменения уровня. Применительно к парогенератору ПГВ-1000, как показывают приведенные далее расчеты, замена жалюзийного сепаратора потолочным пароприемным щитом и увеличение за счет этого конструктивной высоты парового объема с 750 до 1200 мм приводит к уменьшению влажности пара, увеличению запаса по паропроизводительности и расширению допустимого интервала изменения уровня по сравнению со штатным вариантом сепарационной схемы.

Отмеченная неэффективность использования жалюзи в схемах с предварительной гравитационной сепарацией над барботажным слоем имеет физическое объяснение. Как показывают опыты по зондированию парового объема, основная мас-

 

1,00

 

 

 

 

 

%

0,60

 

4

 

2

 

ÏÃ,

 

 

 

 

0,40

 

1

 

 

 

параиз

 

 

 

 

 

0,20

 

5

6

8

 

влажность

 

 

 

0,10

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

0,06

 

 

 

 

 

Массовая

 

 

 

 

 

0,04

 

7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,02

 

 

 

 

 

 

0,01

 

 

 

 

Í, ì

 

–100

0

100

 

200

@ / 0 0 -" 5 0 .

1 – ПГ-3, пятый блок Нововоронежской АЭС, штатные сепарационные устройства; 2 – ПГ-1, первый блок Запорожской АЭС, штатные сепарационные устройства; 3 – ПГ-3, первый блок Балаковской АЭС, штатные сепарационные устройства; 4 – ПГ-3, первый блок Запорожской АЭС, штатные сепарационные устройства; 5 – ПГ-4, первый блок Балаковской АЭС, закрыт опускной канал между ПДЛ и корпусом на горячей стороне; 6 – ПГ-4, четвертый блок Балаковской АЭС, закрыт опускной канал между ПДЛ и корпусом на горячей стороне, вместо жалюзи пароприемный щит, оставлены металлоконструкции крепления жалюзи; 7 – ПГ-4, второй блок Балаковской АЭС, плоский пароприемный щит, металлоконструкции удалены; 8 – ПГ-4, первый блок Волгодонской АЭС, плоский пароприемный щит, металлоконструкции удалены

са подпрыгивающих над зеркалом испарения капель поднимается при давлении 3 – 7 МПа на высоту не более 150 – 200 мм и падает обратно. В пределах названной высоты влажность изменяется от ее максимального значения 50 – 70% непосредственно над зеркалом испарения до влажности менее 0,1%. Практически это означает, что при положении физического уровня на 150 – 200 мм ниже жалюзи влажности перед ними составляет не более 0,1%. Однако достаточно повысить массовый уровень на 70 – 100 мм и произойдет затопление жалюзи двухфазным слоем, поскольку повышение физического уровня опережает рост массового уровня за счет набухания в рассматриваемом слу- чае примерно в 2 раза. Поэтому нельзя гарантировать поддержание на входе в жалюзи начальной влажности 5 – 10%, на которую они рассчитаны, поскольку из-за колебаний уровня может произойти их затопление. Вследствие этого в действительности уровень в парогенераторах АЭС с ВВЭР первого поколения поддерживается таким образом, чтобы на входе в жалюзи был гарантированно сухой пар (âõ < 0,1 – 0,2%). При этом создается видимость их эффективности, но на самом деле

2003, ¹ 3

19

Íï, ìì

1000

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

H

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ê

 

1

 

 

 

 

 

 

1200

ìì

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

750

 

 

 

1010

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

H

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

ê =

750

ìì

 

 

 

 

 

 

 

 

 

500

 

 

 

 

 

 

 

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

250

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,25

 

0,50

0,75 W , ì/c

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

* " # 0 : % % <

: % % < $

.

1 – профилированный паровой объем, отношение скорости на отметке пара к скорости на зеркале испарения равно 2,1, влажность 0,2%; 2 – непрофилированный паровой объем, влажность 0,2%; 3 – то же, влажность 10 – 15%; 4 – располагаемая высота парового объема в варианте без жалюзи с пароприемным щитом и ПДЛ при массовом уровне над ПДЛ 150 мм и конструктивном расстоянии Hê от ПДЛ до отметки отбора 1200 мм; 5 – располагаемая высота с жалюзи без ПДЛ при массовом уровне 150 мм и Hê = 1010 ìì; 6 – располагаемая высота с жалюзи и ПДЛ при массовом уровне 150 мм и Hê = 750 ìì

при снятии жалюзи условия паросепарации могут быть улучшены.

В цилиндрическом корпусе парогенератора ПГВ-1000 увеличена локальная скорость пара по высоте парового объема, что необходимо учитывать при расчете паросепарации. На нижней кромке жалюзи скорость возрастает по отношению к скорости на зеркале испарения в 1,2 раза, на отметке пароприемного щита при отказе от жалюзи – в 1,73 раза. В последнем случае для оценки допустимой паровой нагрузки следует пользоваться результатами работ, выполненными применительно к условиям барабан-сепараторов РБМК, имеющим приблизительно такую же степень профилирования парового объема [3].

Погруженный дырчатый лист не обеспечивает полного выравнивания нагрузки зеркала испарения и имеется остаточная неравномерность, приводящая к локальному росту скорости пара в районе максимальных тепловыделений у “горячего” коллектора. Расчет паросепарции должен проводиться именно по этой скорости, так как по существу она определяет вынос влаги в паропровод. По результатам исследований ПГ на Балаковской АЭС эта скорость составляет 0,41 м с. Приблизительно такое же значение максимальной локальной скорости получено и в других исследованиях.

Расчет влажности пара по известным расчетным методикам МЭИ и ВТИ [4, 5] показывает, что

при скорости пара 0,41 м с и конструктивной высоте парового объема 1200 мм конечная влажность пара существенно ниже ее нормируемого значения. Вместе с тем, эти методики построены на основе опытных данных, полученных на цилиндрических колонках, т.е. не учитывают влияние на влажность профилирования парового объема по высоте.

Накопленный на сегодня экспериментальный материал по паросепарации применительно к парогенераторам и барабанам-сепараторам АЭС с РБМК, полученный при давлении 6,3 – 6,8 МПа, позволяет непосредственно проанализировать условия паросепарации в ПГВ-1000 для различ- ных вариантов организации сепарационной схемы. На ðèñ. 6 показаны обобщающие зависимости необходимой высоты парового объема от скорости пара на зеркале испарения при постоянной скорости пара по высоте (непрофилированный паровой объем, зависимости 2 è 3), а также при возрастании скорости пара на отметке пароприемного щита в 2,1 раза (профилированный паровой объем, зависимость 1 ). Зависимости 1, 2 è 3 получены в условиях равномерной нагрузки зеркала испарения, причем, зависимости 1 è 2 соответствуют конечной влажности 0,2%, а зависимость 3 – 10 – 15%, считающейся предельной по условиям эффективной работы жалюзи.

На рис. 6 для анализа показаны также зависимости располагаемой высоты парового объема в ПГВ-1000 при наличии жалюзи и при замене их пароприемным щитом, а также в варианте без ПДЛ, но при наличии жалюзи.

Высота парового объема при построении этих зависимостей рассчитывалась по формуле

H ï H ê

H ì

,

(1)

 

1

 

 

ãäå Íê – конструктивная высота парового объема, равная в рассматриваемых случаях 750, 1200 и 1010 мм соответственно; Íì – массовый уровень принят равным 150 мм; – паросодержание на стабилизированном участке двухфазного слоя [6].

Пересечение графиков зависимостей располагаемой и необходимой высот парового объема характеризует ту скорость пара на зеркале испарения, которая может быть реализована в каждом рассматриваемом случае.

Для штатной сепарационной схемы при Íê = 750 мм влиянием профилирования парового объема можно пренебречь и пользоваться графиками 2 è 3. По графику 3, в частности, предельная скорость пара при влажности на входе в жалюзи 15%, равна 0,46 м с. С учетом максимальной локальной скорости пара Wmax = 0,41 м с коэффициент запаса по паропроизводительности штатной сепарационной схемы равен 0,46 0,41 = 1,1, что и было подтверждено экспериментами. С учетом

20

2003, ¹ 3

графика 3 и уравнения может быть оценено предельное положение массового уровня над ПДЛ в зоне максимальных паровых нагрузок у “горяче- го” коллектора. При Wmax = 0,41 ì ñ, Íï = 350 мм,= 0,515 и по уравнению для Íê = 750 мм высота массового уровня составит Íì = 195 мм. Из много- численных опытных данных для штатных ПГ известно, что при уровне над ПДЛ 200 мм конечная влажность составляет 0,1 – 0,2%, а при превышении этого уровня влажность в паропроводе быстро увеличивается.

Для безжалюзийной сепарационной схемы с пароприемным щитом (ðèñ. 6, график 1) предельная скорость пара при влажности 0,2% составляет 0,58 м с и коэффициент запаса по паропроизводительности 0,58 0,41 = 1,41, т.е. существенно выше, чем в штатной схеме. При Wmax = 0,41 ì ñ, Íï = 600 мм (график 1), = 0,515, откуда по уравнению для Íê = 1200 мм предельное положение уровня над ПДЛ при влажности 0,1% равно 290 мм. Таким образом, снятие жалюзи позволяет увеличить предельное положение уровня над ПДЛ примерно на 100 мм.

Анализ графиков ðèñ. 6 позволяет также заключить, что без ПДЛ, но при наличии жалюзи, несмотря на увеличение конструкционной высоты парового объема до 1010 мм номинальная мощность ПГВ-1000 не может быть реализована. В этом случае по графику 3 предельно достижимая скорость пара при влажности на входе в жалюзи 15% составляет 0,7 м с. В то же время максимальная локальная скорость пара над теплообменным пучком вблизи “горячего” коллектора составляет при номинальной нагрузке 0,94 м с. Поэтому ожидаемая мощность парогенератора, при которой в районе “горячего” коллектора будет иметь место ухудшение паросепарации из-за затопления жалюзи двухфазным слоем, составит 0,7 0,94 = 0,75 номинала. Указанный факт был подтвержден испытаниями парогенератора без ПДЛ, которые были проведены на Южно-Украинской АЭС.

Эффективность мероприятий по замене жалюзи потолочным щитом была проверена при испытаниях модернизированного парогенератора ПГ-4 четвертого блока Балаковской АЭС. Модернизация сепарационной схемы включала также перекрытие зазора между ПДЛ и корпусом парогенератора со стороны “горячего” коллектора дополнительными перфорированными листами для исклю- чения нерасчетного выброса пароводяной смеси и снятие заглушек с переливных окон в верхней части закраины с этой же стороны. Из-за опасения негативных последствий и для сохранения возможности обратной установки жалюзийных пакетов в паровом объеме парогенератора были оставлены несущие конструкции, поэтому пароприемному щиту пришлось придать С-образную форму по условиям его компоновки в ПГ. Проведение испы-

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

A -

0-67 ! .

1 – патрубки отвода пара; 2 – пароприемный щит; 3 – корпус; 4 – погруженный дырчатый лист; 5 – перекрытый зазор на “горя- чей” стороне; 6 – переливные окна; 7 – закраины ПДЛ; 8 – пакеты теплообменного пучка; 9 – “горячий” коллектор; 10 – “холодный” коллектор

таний ПГ-4 на уровне мощности блока 90 и 100% показали, что сепарационные характеристики этого парогенератора существенно лучше, чем парогенераторов штатного исполнения. При номинальном положении уровня в торце ПГ на отметке погруженного листа (Í = 0) влажность пара существенно снизилась, увеличилось также допустимое положение уровня (ðèñ. 5, график 6).

Вместе с тем наличие несущих металлоконструкций жалюзийного сепаратора в опытах на ПГ-4 четвертого блока, почти наполовину перекрывающих поперечное сечение парового объема, а также С-образная, а не плоская форма пароприемного щита, как это принято в окончательном варианте безжалюзийной схемы, не дали возможности выявить все преимущества новой сепарационной схемы в целом.

Эффективность сепарационной схемы с заменой жалюзи плоским пароприемным щитом (ðèñ. 7) была подтверждена сепарационными испытаниями ПГ 1 – 4 второго блока Балаковской АЭС и ПГ 1, 2 и 4 первого блока Волгодонской АЭС. Испытания показали, что в отличие от штатных парогенераторов уровень воды может быть увеличен на 200 мм выше номинала, при этом влажность не превышает 0,05% (ðèñ. 5, графики 7 è 8 ).

Анализ экспериментальных данных и испытания, проведенные на натурных парогенераторах, подтвердили, что замена жалюзийного сепаратора потолочным дырчатым щитом за счет увеличения высоты парового объема с 750 до 1200 мм улучшает сепарационные характеристики, позволяя:

повысить запас по паропроизводительности;

2003, ¹ 3

21

увеличить допустимый диапазон изменения уровня воды;

снизить влажность пара на выходе из парогенератора.

Отказ от установки жалюзи в парогенераторах АЭС с ВВЭР позволяет уменьшить расход дорогой нержавеющей стали до 8 т на один парогенератор ПГВ-1000 и сократить трудозатраты на изготовление схемы паросепарации на 2500 нормо-часов, что составляет около 4% всех трудозатрат на изготовление парогенератора. Важным является при этом также существенное улучшение условий контроля и ремонта внутренней поверхности парогенератора.

Таким образом, при проектировании парогенерирующего оборудования с гравитационной схемой сепарации применение жалюзийного сепаратора должно быть предварительно обосновано,

так как в ряде случаев его применение может быть не только неэффективным, но и вредным.

Список литературы

1.Дубровский И. С., Агеев А. Г. Гидродинамика погруженных дырчатых щитов. – Теплоэнергетика, 1974, ¹ 8.

2.Исследование гидродинамики парогенератора ПГВ-1000 / Агеев А. Г., Васильева Р. В., Дмитриев А. И. и др. – Электрические станции, 1987, ¹ 6.

3.Исследование эффективности гравитационной сепарации для барабана-сепаратора АЭС с РБМК-1500 / Агеев А. Г., Байнякшин В. Д., Белов В. И. и др. – Электрические станции, 1987, ¹ 7.

4.Стерман Л. С. К теории паросепарации. – Журнал техни- ческой физики, 1958, т. ХХVIII, вып. 7.

5.Козлов Ю. В., Рябов Г. А. Исследование сепарации пара применительно к барабанам-сепараторам АЭС. – Теплоэнергетика, 1987, ¹ 4.

6.Лабунцов Д. А., Корнюхин И. Л., Захарова Э. А. Паросодержание двухфазного адиабатного потока в вертикальных каналах. – Теплоэнергетика, 1968, ¹ 4.

ADWEL — испытания генераторов, двигателей и трансформаторов

Фирма ADWEL изготавливает испытательное оборудование для мощных электрических машин и систем передачи и распределения энергии.

К нашим изделиям относятся всемирно известная система EL CID для испытаний ламинированной изоляции статора, системы для измерения сопротивлений, тестеры для измерения сопротивления обмотки, контактных сопротивлений, коэффициента (U&I).

Автоматизированные системы позволяют выполнять испытания роторов крупных машин без разборки. Анализ частичного разряда обеспечивает уникальную диагностику изоляции обмотки в процессе эксплуатации.

Ищем агента — представителя в России

Мы намерены предложить наши изделия на российский рынок и ищем представителей для содействия в их продаже. Они должны иметь опыт работы по сбыту измерительного и испытательного оборудования и необходимые знания российской энергетической промышленности. Заинтересованные компании просим присылать сведения на английском языке, характеризующие их деятельность, по адресу:

ADWEL International Ltd,

Park House, Greenhill Crescent, Watford, WD18 8PH, UÊ òåë.: +44 1923 254433, ôàêñ: +44 1923 218278

E-mail: Info@adwel.co.uk Интернет: www.adwel.com

22

2003, ¹ 3

Соседние файлы в папке Подшивка журнала Электрические станции за 2003 год.