17. СПиР рбмк-1000. Назначение. Состав. Принцип действия.

Система продувки и расхолаживания предназначена:

1. в номинальном режиме работы блока  для охлаждения продувочной воды контура МПЦ перед очисткой на СВО-1 с последующим подогревом ее перед возвратом в контур МПЦ;

2. в режиме расхолаживания КМПЦ  для отвода тепла из КМПЦ при плановом или аварийном останове блока со скоростью не более 10°С/ч; в аварийных случаях допускается скорость расхолаживания до 30°С/ч;

3. в пусковых режимах  для поддержания скорости разогрева КМПЦ от ГЦН не более 10°С/ч и для сброса дебалансных вод из контура в промежуточный бак оргпротечек.

Система продувки и расхолаживания относится к системам нормальной эксплуатации по безопасности к группе В по ПНАЭГ-7-008-89 («Правила АЭС…») и классифицирована по ОПБ-88 обозначением 2Н.

В состав СПиР входят:

1. насосная установка с двумя насосами типа ЦНР 500-115;

2. теплообменная установка, состоящая из шестисекционного регенератора (восьмисекционного  для блока 3), доохладителя продувки и двухсекционного малого доохладителя продувки;

3. соединительные трубопроводы и арматура;

4. средства контроля и управления.

Система продувки и расхолаживания предусматривает два режима работы:

1. режим продувки;

2. режим расхолаживания.

В режиме продувки СПиР работает в следующих случаях:

• при ядерном разогреве КМПЦ;

• при работе блока в номинальном режиме;

• при останове блока до перевода системы в режим расхолаживания.

В режиме расхолаживания СПиР работает в следующих случаях:

• при разогреве КМПЦ от ГЦН;

• при расхолаживании блока для останова;

• на остановленном блоке.

Номинальный режим.

Система продувки и расхолаживания в номинальном режиме эксплуатации блока работает в режиме продувки. Циркуляция воды по СПиР в данном режиме осуществляется за счет напора, развиваемого ГЦН, по следующей схеме. Продувочная вода с расходом по 100м^З/ч отбирается из каждого напорного коллектора ГЦН по трубопроводам Ду150 с запорной арматурой ПО.4131, ПО.4141 и подается по трубопроводам Ду300 и Ду200 общим потоком через задвижку ПО.4211 сначала в регенератор, где охлаждается за счет возвратной продувочной воды с 270°С до 68°С, а затем по трубопроводу Ду200 через задвижку ПО.4452 в малый доохладитель продувки. В доохладителе температура продувочной воды снижается с 68°С до 4550°С. Выход продувочной воды из малого доохладителя осуществляется через запорную задвижку ПО.4243.

В случае выхода из строя малого доохладителя ПР-Д2 в режиме продувки может использоваться доохладитель продувки ПР-Д1. Подача воды в него осуществляется через задвижку ПО.4451, а выход из него через задвижку ПО.4244. Отвод тепла в малом доохладителе и в доохладителе производится водой промконтура. После доохладителя продувочная вода направляется на очистку в установку СВО-1. Очищенная вода по трубопроводу Ду200 возвращается в регенератор, где подогревается до температуры 250°С. Запорная задвижка установлена на выходе возврата продувки из регенератора  ПО.4431. После регенератора возврат продувки проходит по трубопроводу Ду300, разветвляется на два потока и по трубопроводам Ду200 через запорные задвижки ПО.4512, ПО.4522 направляется к смесителям барабанов-сепараторов.

Регенератор имеет байпас Ду200 по прямому потоку с задвижкой ПО.4231 и Ду300 по обратному потоку  с задвижкой ПО.4441.

Установка СВО-1 может байпасироваться открытием задвижки ПО.4421. Частичным открытием этой задвижки регулируется производительность СВО-1.

Установка СВО-1 предназначена для байпасной очистки продувочной воды циркуляционного контура от продуктов коррозии и растворенных солей. Установка является основным средством поддержания качества контурной воды, предотвращающим отложения на ТВЭЛах и обеспечивающим длительную работу, КМПЦ. Она способствует также выводу из контура осколочных нелетучих радиоизотопов, снижению наведенной активности, а главное, снижению радиоактивного загрязнения парового и конденсатно-питательного трактов.

Рисунок 7 Принципиальная схема СВО-1

Установка рассчитана на очистку 200м³/ч контурно воды. Такая производительность определяется концентрацией продуктов коррозии в пусковых и переходных режимах и позволяет поддерживать нормы качества воды контура МПЦ. В стационарных режимах допускается снижение производительности установки, при условии поддержания качества воды в пределах регламентируемого.

Режим расхолаживания блока.

При расхолаживании контура МПЦ первоначальный отвод тепла после разгрузки последнего турбогенератора осуществляется за счет регулируемого сброса пара из БС через БРУ-К, БРУ-Д или БРУ-ТК. При этом СПиР продолжает работать в режиме продувки КМПЦ.

При достижении параметров контурной воды: Т180°С, Р10кгс/см², дальнейшее охлаждение КМПЦ за счет регулируемого сброса пара из БС и подачи питательной воды становится неэффективным, так как скорость расхолаживания КМПЦ будет значительно меньше 10°С/ч. Для обеспечения необходимой скорости расхолаживания КМПЦ при низких параметрах контурной воды разгружается регенератор. Открывается задвижка ПО.4231, постепенно открываются задвижки ПО.4241, ПО.4441 на байпасах регенератора по прямей и обратной продувочной воде. При этом расход продувочной воды возрастет за счет уменьшения гидравлического сопротивления контура СПиР, а температура возвращаемой в КМПЦ продувочной воды будет приближаться к температуре воды на выходе из доохладителя продувки.

Полностью разгрузить регенератор, закрыть задвижки ПО.4451, ПО.4431 на выходе из регенератора прямой и обратной продувочной воды допускается после достижения температуры контурной воды 120°С.

Перед началом разгрузки регенератора делается переход с малого доохладителя ПР-Д2 на большой доохладитель продувки ПР-Д1, промконтур переводится в форсированный режим работы.

После полной разгрузки регенератора СПиР переводится в режим расхолаживания.

Производить групповые переключения в схеме СПиР можно при помощи логического устройства третьего или второго уровней с поля управления ФГ на секции ЗП БЩУ-О, а индивидуальные действия с электрифицированной арматурой и электродвигателями насосов расхолаживания с помощью УДУ первого уровня со шкафов УКЛУ БЩУ-Н.

После включения насосов расхолаживания допускается оставить по одному ГЦН в каждой насосной. Отключение последнего ГЦН и переход на естественную циркуляцию производится после снижения температуры воды в контуре МПЦ до 100°С.

До отключения последнего ГЦН на каждой половине выполнить продувку тупиковых зон РГК. Для этого открыть ручную арматуру на трубопроводах продувки тупиковых зон всех РГК, ПРГК-0-1 и ПРГК-0-2 на коллекторах продувки. Закрыть забор воды в СПиР из БС задвижками ПО.4111 и ПО.4121. продувку осуществляют при работающих НР, в течение не менее часа.

В режиме расхолаживания циркуляция контурной воды через СПиР осуществляется с помощью насосов расхолаживания. Контурная вода с расходом до 500м³/ч из каждой половины КМПЦ забирается по трубопроводам Ду300 с открытыми запорными задвижками ПО.4111, ПО.4121 из водяных перемычек БС и общим потоком по трубопроводу Ду300 через задвижку ПО.4221 подается на всас насосов расхолаживания.

С напора насосов вода по трубопроводу Ду300 через задвижку ПО.4241 поступает в трубный пучок доохладителя продувки ПР-Д1. После доохладителя часть охлажденной контурной воды с расходом до 200м³/ч поступает на БО, другая часть байпасируется через частично приоткрытую задвижку ПО.4421 и смешивается с водой, очищенной на СВО-1. Далее, частично очищенная вода с температурой 50°С возвращается в барабаны-сепараторы и через смесители, установленные на входе в опускные трубопроводы, захолаживает опускной тракт КМПЦ, способствуя развитию устойчивой естественной циркуляции теплоносителя в контуре после отключения всех ГЦН.

При расхолаживании КМПЦ обеспечит поддержание следующих параметров:

1. скорость снижения температуры воды в КМПЦ не выше 10С/час;

2. разность температур металла верха и низа БС не более 40С;

3. разность температур воды в БС и питательной водой не более 130С;

4. разность температур ребра схемы «Е» и «ОР» и тракта ТК в центральной части не более 50С и в периферийной  не более 120С.

В случае выхода любого из этих параметров за указанные значения не медленно принять меры к восстановлению параметров вплоть до временного прекращения расхолаживания контура.

Скорость снижения температуры воды в КМПЦ при работе СПиР в режиме расхолаживания регулируется увеличением расхода продувочной воды от 100м³/ч до 500м³/ч на каждую половину КМПЦ при помощи регулирующих задвижек ПО.4511, ПО.4521 на возврате продувочной воды в БС. При необходимости запускается второй насос расхолаживания.

Расхолаживание КМПЦ заканчивается при температуре контурной воды 80°С и температуре графитовой кладки 100°С.

Работа СПиР на остановленном блоке.

На остановленном блоке СПиР работает в режиме расхолаживания для снятия остаточных тепловыделений реактора и поддержания температуры контурной воды на уровне 80°С. Схема циркуляции по СПиР при этом следующая: БСНРдоохладитель ПР-Д1смесителиБС. Часть продувочной воды с расходом до 200м³/ч подается после доохладителя на установку СВО-1. Очистка продувочной воды на фильтрах БО производится с доведением показателей до нормируемых величин.

Рисунок 8 Расхолаживание КМПЦ при помощи СПиР

Рисунок 9 Расхолаживание КМПЦ с использованием коллекторов САОР

Для обеспечения эффективного охлаждения ТК по согласованию с ЗННС перейти на циркуляцию по следующей схеме: БСНРдоохладитель ПР-Д1трубопроводы подачи воды СПиР в коллектор САОРРГКТКБС. Для этого открыть задвижки ПО.4641, ПО.4642, ПО4651, ПО.4652 и закрыть регуляторы ПО.4511, ПО.4521 возврата воды в БС

Минимальная температура воды в КМПЦ не должна быть ниже 70°С. При необходимости производства ремонтных работ на контуре, допускается расхолаживание КМПЦ до 30°С.

Режим пуска блока.

В режиме пуска блока СПиР используется для поддержания необходимой скорости разогрева, путем снятия излишков тепла от работающих ГЦН в доохладителе. Разогрев контура МПЦ до включения реактора производится с помощью шести работающих ГЦН.

До начала разогрева СПиР работает в режиме расхолаживания. Начальный расход через систему устанавливается таким, чтобы поддерживать температуру в КМПЦ при работающих ГЦН на уровне 80°С. При этом в работе находятся один или оба НР, а промконтурная вода в доохладитель подается с максимальным расходом  2900м³/ч. Установка СВО-1 работает с производительностью не менее 150м³/ч, избыток воды байпасируется через задвижку ПО.4421 помимо фильтров.

Разогрев контура МПЦ начинается с уменьшения расхода контурной воды через СПиР. Снижение расхода до 500м³/ч ведется путем разгрузки и отключения второго насоса расхолаживания, если к моменту начала разогрева в работе находилось два НР.

Дальнейшее уменьшение расхода производится путем увеличения гидравлического сопротивления тракта продувочной воды при подключении регенератора по прямой воде открытием задвижек ПО.4231, ПО.4451 и постепенным прикрытием задвижки на байпасе регенератора ПО.4241.

После подключения регенератора по прямой воде скорость разогрева КМПЦ регулируется повышением температуры продувочной воды, возвращаемой в КМПЦ при нагружении регенератора по обратной продувочной воде открытием задвижки ПО.4431 и постепенным прикрытием задвижки на байпасе регенератора ПО.4441.

Разогрев КМПЦ шестью работающими ГЦН продолжается до температуры воды в контуре 120160°С. Дальнейший разогрев КМПЦ ведется поднятием мощности реактора, так как мощность ГЦН больше не может обеспечить подъема температуры в контуре со скоростью 10°С/ч в связи с утечками тепловой мощности в окружающее пространство.

После перехода на ядерный разогрев скорость разогрева КМПЦ регулируется изменением мощности реактора. СПиР при этом переводится в режим продувки от напорных коллекторов ГЦН.

При переводе СПиР из режима расхолаживания в режим продувки промконтур включается в нормальный режим эксплуатации с расходом через доохладитель продувки 234340м³/ч.

После переключения СПиР в режим продувки и установлении расхода через систему 200м³/ч с помощью регулирующих задвижек на отборе продувочной воды из напорных коллекторов ГЦН ПО.4132, ПО.4142 и на возврате продувочной воды к смесителям ПО.4511, ПО.4521 делается переход по контурной и промконтурной воде с доохладителя продувки ПР-Д1 на малый доохладитель ПР-Д2.

В процессе разогрева в контуре образуется избыток воды, которая при отсутствии выпаров из БС сбрасывается в БПОП через клапаны узла сброса ПО.4631 и ПО.4632. Регуляторы ПО.4631 и ПО.4632 работают в режиме поддержания уровней в БС при разогреве КМПЦ.

При наличии выпаров поддержание уровней в БС производится регулированием подпитки контура клапанами, установленными на пусковых нитках питательного узла.

Расход сбрасываемой из контура воды не должен превышать следующих величин от расхода продувочной воды через регенератор:

• при Т_КМПЦ = 170°С 50%

• при Т_КМПЦ = 170240°С 30%

• при Т_КМПЦ >240°С 25%

При разогреве и расхолаживании КМПЦ необходимо выдерживать следующие параметры:

• скорость изменения температуры в контуре не более 10°С/ч;

• разность температуры металла верха и низа БС не более 40°С:

• разность температур между ребром схемы "Е", "ОР" и трактом ТК не более 50°С;

• разность температур между питательной водой и низом ЕС  не более 130°С.

Разогрев КМПЦ можно начать с отключения обоих НР и подключения СПиР к напорным коллекторам ГЦН через трубопроводы Ду150 с максимально открытой арматурой. ПО.4131, ПО.4141, ПО.4132, ПО.4142, при этом суммарный расход через СПиР составит 480м³/ч с циркуляцией продувочной воды по схеме: НК ГЦНбайпас НР (через открытые задвижки ПО.4211, ПО.4231)доохладитель продувки ПР-Д1БО с частичным байпасированием СВО-1 через задвижку ПО.4421смесителиБС. После отключения НР сразу закрываются задвижки ПО.4111, ПО.4121 на трубопроводах Ду300 от водяных перемычек БС для предотвращения заброса воды из НК в БС через трубопроводы СПиР. Поддержание скорости разогрева КМПЦ от ГЦН в данном случае осуществляется тоже путем постепенного подключения регенератора по прямой к обратной продувочной воде. Промконтур продолжает работать в форсированном режиме до полного нагружения регенератора, после чего он переводится в нормальный режим эксплуатации и делается переход с доохладителя ПР-Д1 на малый доохладитель ПР-Д2.

Для поддержания скорости разогрева КМПЦ при температуре 130160С реактор выводиться на МКУ (МКУ5% N_НОМ)