Слободчук В.И., Шелегов А.С., Лескин С.Т. Учебное пособие по курсу АЭС

Перед выводом реактора на МКУ должны быть работоспособны все три канала спринвлерной системы. При температуре теплоносителя первого контура свыше 1200С спринклерная система должна находиться в состоянии готовности к выполнению своих функций. При работе реакторной установки на мощности допускается вывод в ремонт одного канала на срок не более трех суток с момента появления дефекта по согласованной заявке и письменному разрешению главного инженера станции при условии подтверждения работоспособности двух других каналов. При неисправности двух и более каналов реакторная установка должна быть переведена в «холодное» состояние. Включение спринклерной системы происходит автоматически по сигналам защит САОЗ. При любом сигнале САОЗ происходит включение спринклерного насоса. Открытие же арматуры на орошение гермооболочки осуществляется только по сигналу повышения давления под оболочкой свыше 0, 127 МПа (1,3 кгс/см2). Эта блокировка на открытие арматуры выполнена независимой отдельно от защит САОЗ для исключения случайного орошения гермооболчки.

При подаче воды в гермооболочку борированная вода распыляется форсунками в помещения гермозоны, понижая в них давление и температуру за счет конденсации пара. Затем вода стекает в бак-приямок и, охлаждаясь в теплообменнике аварийного и планового расхолаживания, снова поступает на всас спринклерных насосов. Для связывания радиоактивных аэрозолей,

101

выходящих под оболочку в случае значительного повреждения твэлов, предусматривается подача в спринклерную воду пентобората калия из баков спринклерного раствора с помощью водоструйного насоса. Схема водоструйного насоса представлена на рис. 6. 15.

Поскольку в баках спринклерного раствора содержится раствор с высоким содержанием бора и калия, то во избежание кристаллизации бора и стратификации раствора его необходимо периодически перемешивать. Для этих целей установлен специальный насос и смонтированы трубопроводы связи с каждым баком и с соответствующей арматурой. Выполнять операцию перемешивания спринклерного раствора в каком-либо баке необходимо после предварительной тщательной проверки закрытия всей арматуры на другие баки. При этом необходимо осуществлять периодический контроль за уровнями в баках во избежание перелива при неплотности арматуры. В случае отклонения уровня в баке спринклерного раствора от регламентной величины он должен быть выведен в ремонт на срок до трех суток. При невозможности его восстановления или при отклонении уровня в двух и долее каналах реакторная установка должна быть переведена в «холодное» состояние.

6.11 Система продувки и дренажей парогенератора.

Рабочей средой парогенераторов ВВЭР и по первому и по второму контуру является вода. Вода – весьма коррозионно-агрессивная среда. Интенсивность коррозии при омывании водой конструкционных материалов зависит от температуры, рН и других факторов. Основным конструкционным материалом поверхностей нагрева парогенераторов для блоков с реакторами ВВЭР является нержавеющая сталь аустенитного класса. Эта сталь обладает высокой общей коррозионной стойкостью при наличии в воде различных примесей.

102

ограничиваться нормами вводно-химического режима и первого, и второго контуров.

Из веществ-накипеобразователей крайне нежелательны соединения кальция и магния, а также различные оксиды железа, поскольку они могут кристаллизоваться на поверхности теплообмена. Наличие отложений на трубках теплообменной поверхности приводит к заметному снижению интенсивности теплообмена. Кроме того, под слоем отложений создаются благоприятные условия для развития коррозионных процессов.

Таким образом, для поддержания вводно-химического режима теплоносителя второго контура в парогенераторах необходима их продувка. Система продувки парогенератора предназначена для поддержания норм вводно-химического режима котловой воды парогенератора, заключающееся в отборе части котловой воды из мест наиболее вероятного скопления шлама, продуктов коррозии, солей. Система продувки парогенераторов является системой нормальной эксплуатации.

Система спроектирована на основе следующих требований:

-система должна обеспечить непрерывную продувку с расходом 7,5 т/ч от каждого парогенератора;

-система должна обеспечить возможность проведения периодической продувки с расходом 30 т/ч, при этом суммарный расход продувочной воды от всех четырех парогенераторов должен составлять 60 т/ч;

-система должна обеспечить возможность дренирования каждого парогенератора с расходом не менее 30 т/ч при температуре котловой

воды менее 1000С и атмосферном давлении.

Критерием выполнения системой требуемых функций является поддержание качества котловой воды и обеспечение дренирования парогенераторов. В режимах нормальной эксплуатации (продувка) открыта арматура на линиях продувки и закрыта арматура на линии дренирования парогенератора. В режимах дренирования арматура на линиях продувки парогенератора закрыта, а арматура на линиях дренирования котловой воды

104

парогенератора открыта. Дренаж котловой воды через теплообменники охлаждения дренажей поступает в бак слива воды из парогенератора, а затем насосом откачивается в спецводоочистку. Схема системы продувки и дренажей парогенератора представлена на рис.6.17. Продувка парогенератора осуществляется по двум линиям: из солевых отсеков и из зазоров между коллекторами и патрубками парогенератора («карманы» коллекторов) по трубопроводам 12 28х3, рис. 6.16. Непрерывная продувка осуществляется по обеим линиям и объединяется в коллектор 14 159х9. Установленные на трубопроводах дроссельные шайбы обеспечивают заданный расход продувки

30 т/ч.

Расход продувочной воды из солевых отсеков каждого парогенератора составляет 5 т/ч. Расход из карманов и днищ парогенератора составляет 2,5 т/ч. Суммарный расход непрерывной продувки каждого паорогенератора должен составлять 7,5 т/ч.

Периодическая продувка осуществляется также по обеим линиям и объединяется в коллектор 13 89х6. С помощью дроссельных шайб расход периодической продувки ограничивается величиной 30 т/ч.

Дренирование парогенератора осуществляется через штуцер Dу100, расположенный снизу в средней части каждого парогенератора.

Расширитель продувки 6 предназначен для разделения продувочной воды на пар и воду. Давление в расширителе продувки поддерживается на уровне 0,785 МПа (8 кгс/см2) регулирующим клапаном, установленным на трубопроводе отвода пара. При поступлении продувочной воды в расширитель продувки происходит ее частичное вскипание. Пар направляется в паровой коллектор деаэраторов турбины. Вода из расширителя продувки направляется на регенеративный теплообменник продувки. От превышения давления расширитель защищен предохранительным клапаном, настроенным на давление 0,86 МПа (8,8 кгс/см2). Уровень воды в расширителе продувки поддерживается с помощью регулирующего клапана на линии отвода продувочной воды от расширителя и равен 700 мм.

105

Регенеративный теплообменник продувки 7 – горизонтальный кожухотрубный теплообменный аппарат, состоящий из двух секций, соединенных последовательно. Каждая секция состоит их шести модулей. Продувочная вода, охлаждаясь, проходит в трубках и далее направляется в доохладитель продувки. В межтрубном пространстве движется очищенная продувочная вода после установки СВО-5 и после подогрева на регенеративном теплообменнике подается в регенеративную систему турбины. Поверхность теплообмена каждого модуля состоит из 124 параллельно-включенных трубок18х1,4 длиной 6860 мм. Материал трубок – нержавеющая сталь, материал корпуса – сталь 20. Регенеративный теплообменник также защищен от превышения давления предохранительным клапаном, настроенным на срабатывание при давлении 1,2 МПа (12,1 кгс/см2).

Доохладитель продувки 8 – горизонтальный кожухотрубный теплообменник, двухходовой по трубному и межтрубному пространству с противоточным движением сред. Поверхность теплообмена состоит из 194 трубок 18х1,4 длиной 6670 мм, изготовленных из нержавеющей стали. Корпус изготовлен из стали 20.

Охладители дренажа 9 – четырехкорпусные, горизонтальные кожухотрубные теплообменники, одноходовые, с противоточным движением сред. Предназначены для охлаждения котловой воды при дренировании парогенератора. Поверхность теплообмена каждого корпуса состоит из 18 трубок 18х1,4. Котловая вода проходит в межтрубном пространстве, а охлаждающая вода – в трубках.

6.12. Система аварийной питательной воды парогенератора.

Система аварийной питательной воды парогенератора предназначена для подачи обессоленной воды в парогенераторы для снятия остаточного тепла и расхолаживания реакторной установки в режиме обесточивании энергоблока, а также при авариях и неисправностях системы питательной воды. При

106

обесточивании энергоблока система обеспечивает подачу воды в парогенераторы в течение 6-7 часов для аварийного расхолаживания.

Требования, предъявляемые к системе:

-обеспечить подачу воды не менее, чем в два парогенератора;

-обеспечит подачу воды в парогенератор с момента аварии за промежуток времени не более двух минут;

-при давлении в парогенераторе 6,3 МПа (64 кгс/см2) обеспечить подачу питательной воды с расходом 150 м3/ч;

-должна допускать возможность опробования (поканально) при работе блока на мощности и при этом не терять своих функциональных свойств;

-должна иметься возможность вывода в ремонт одного канала на время до 72 часов при работе реакторной установки.

Система аварийной питательной воды парогенераторов относится к защитным системам безопасности.

Состав системы. Система состоит из трех независимых каналов, рис. 6.17, каждый из которых в отдельности обеспечивает расхолаживание энергоблока. Каждый канал включает в себя следующее оборудование:

-бак запаса обессоленной воды объемом 500 м3;

-аварийный питательный насос производительностью 150 м3/ч и напором 9 МПа;

-трубопроводы, арматуру, КИП.

Каждый аварийный питательный насос подключен к своему баку запаса обессоленной воды. Для возможности работы насоса из смежных баков все три бака объединены между собой трубопроводами Dу300 с отсекающей электроприводной арматурой. Заполнение и подпитка баков осуществляется из линии подачи химически обессоленной воды.

107

2 1

45

3

12

Рис. 6.16. Схема системы продувки и дренажей парогенераторов блока ВВЭР1000. 1 – «заглушенные» коллекторы питательной воды, 2 – перегородка «солевого» отсека, 3 – дренаж ПГ, 4 – холодный коллектор ПГ, 5 – горячий коллектор ПГ, 6 – расширители продувки, 7 – регенеративный теплообменник, 8 – доохладитель продувки, 9 – охладитель дренажей, 10 – бак дренажей, 11 –

108

насос бака дренажей, 12 – трубопровод 28х3, 13 – трубопровод 89х6, 14 – трубопровод 159х9.

парогенератор

гермооболочка

Бак запаса обессоленной воды

насос

аварийной

подпитки

Рис. 6.17. Схема системы аварийной питательной воды парогенераторов.

Два аварийных питательных насоса включены в технологическую схему так, что каждый из насосов снабжает водой по два парогенератора. Третий аварийный питательный насос подает воду ко всем четырем парогенераторам. При этом на подводе к двум парогенераторам (неотключенные парогенераторы ПГ 2,4) задвижки нормально открытые, а к двум другим – нормально закрыты (отключенные парогенераторы ПГ 1,3).

Такая схема подключения аварийных питательных насосов к парогенераторам реализована с учетом следующих обстоятельств:

-при течи трубопровода аварийной питательной воды «неотключенного» парогенератора по импульсу падения уровня в этом ПГ и увеличению расхода питательной воды к нему парогенератор отключается

109

(закрывается задвижка к нему), и открывается задвижка на подводе воды к «отключенному» парогенератору. Таким образом обеспечивается подача воды не менее, чем к трем парогенераторам;

-в случае совпадения незапуска одного из аварийных питательных насосов, подключенных к двум парогенераторам, и упомянутой выше течи обеспечивается подача воды к двум парогенераторам;

-при течи напорного трубопровода аварийной питательной воды «отключенного» парогенератора и включении в работу всех аварийных питательных насосов подача воды от насоса, подключенного к парогенератору с течью, будет производиться в течь, от остальных двух насосов – в оставшиеся три ПГ. В аналогичной ситуации и невключении одного из двух насосов, третий насос будет подавать воду в два

парогенератора.

На каждом трубопроводе подачи питательной воды к парогенератору установлены задвижка, регулирующий и обратный клапаны. Регулирующие клапаны управляются либо регуляторами уровня воды в ПГ, либо регуляторами расхода воды в зависимости от уровня в ПГ и расхода на него. Задвижки на трубопроводах предназначены для отключения ПГ по аварийной питательной воде при наличии течи. Ограничители течи перед парогенераторами предназначены для уменьшения расхода среды при разрыве трубопровода между ограничителем и обратным клапаном.

При нормальной работе энергоблока система аварийной питательной воды находится в режиме дежурства, т.е. в состоянии полной готовности выполнить свои функции. Система включается в работу по командам защит САОЗ, включение системы происходит автоматически. Кроме автоматического управления предусмотрено индивидуальное управление насосами и арматурой непосредственно с БЩУ и РЩУ.

Система аварийной питательной воды парогенераторов также включается автоматически при совпадении следующих сигналов:

- снижение уровня в любом парогенераторе на 750 мм от номинального;

110