621.311.25. (075.8)

З 475

МИНИСТЕРСТВО ТОПЛИВА И ЭНЕРГЕТИКИ УКРАИНЫ

Севастопольский национальный университет

ядерной энергии и промышленности

Г.С. Зезюлинский

ОСНОВЫ ЭКСПЛУАТАЦИИ

ТУРБИННЫХ УСТАНОВОК

АТОМНЫХ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ

Книга 1

У т в е р ж д е н о

Ученым советом университета

Севастополь

2009

621.311.25.(075.8)

З 475

УДК 621.311.25: 621.165.004 (075.8)

Зезюлинский Г.С.

З 475 Основы эксплуатации турбинных установок атомных электростанций: Учебник. – Севастополь: СНУЯЭиП, 2009. - 228 с.: ил.

Изложены основные вопросы эксплуатации турбоустановок АЭС в различных условиях их использования. Рассмотрены организационные вопросы эксплуатации ПТУ АЭС и подготовки персонала, характеристики, конструктивные и схемные особенности ПТУ АЭС, основные технологические операции при эксплуатации систем ПТУ и турбоустановки в целом, действия обслуживающего персонала в нормальных условиях эксплуатации и при возникновении аварийных ситуаций.

Учебник предназначен для студентов СНУЯЭиП, обучающихся по специальности 7.090502 – «Атомная энергетика». Может быть использован студентами других специальностей и преподавателями специальных дисциплин.

Рецензенты: П.И. Алексеенко

В.Ф. Тишков

В.Н. Петрыкин

М.Ф. Клементьев

Научный редактор а.С. Чупрынин © Издание снуяЭиП, 2009 Предисловие

В учебнике рассматриваются паротурбинные установки (ПТУ), которые являются одним из трех основных взаимосвязанных и взаимозависимых элементов (ППУ, ПТУ, ЭГ), составляющих ядерные энергетические установки атомных электростанций. Они представляют собой сложный комплекс систем, механизмов и аппаратов. Для обеспечения безаварийной, безопасной и экономичной эксплуатации ПТУ персонал, обслуживающий их, должен иметь высокую всестороннюю эксплуатационную подготовку, твердые знания, умения и навыки на базе глубокого понимания физических процессов, протекающих в главном и вспомогательном оборудовании ПТУ в различных условиях эксплуатации.

В настоящее время имеется лишь ограниченное количество литературных источников по эксплуатации ПТУ АЭС (Касперовича В.Э. [69], Косяка Ю.Ф., Гальцана В.Н. и Парей В.А. [72], Береснева Г.М. и Боровкова В.М. [9]), изданных в 70-х – 80-х годах прошлого века. В них вопросы эксплуатации ПТУ АЭС рассматриваются, в основном, на базе первых турбоустановок АЭС К-220-44 и К-500-65/3000 (в составе одноконтурных ЯЭУ) производства ХТГЗ, а вопросы эксплуатации тихоходных и быстроходных турбин мощностью миллион киловатт, которые в настоящее время составляют основу атомной энергетики Украины, лишь кратко затрагиваются. Отдельные литературные источники (например, Кирияченко В.А. и Клементьева М.Ф. [70]) рассматривают вопросы эксплуатации ПТУ корабельных энергоустановок, имеющих существенное отличие от ПТУ АЭС.

Указанные обстоятельства, учитывая эксплуатационную направленность дисциплины «ПТУ АЭС» в СНУЯЭиП, вызывают острую необходимость издания учебника с изложением вопросов эксплуатации ПТУ АЭС.

Работая над материалом учебника, автор стремился кратко рассмотреть вопросы эксплуатации как отдельных систем, механизмов и аппаратов, так и турбоустановки в целом, опираясь при этом на конструктивные и схемные особенности эксплуатируемых в настоящее время турбоагрегатов и опыт их эксплуатации, в том числе, и на отмеченные литературные источники.

Создание учебника, рассматривающего основы эксплуатации ПТУ АЭС, имеющих различные параметры, конструктивные и схемные решения, представляет большие трудности ввиду необходимости затронуть множество разноплановых вопросов, связанных с техническим обслуживанием ПТУ в различных условиях эксплуатации и на различных режимах работы.

Однако, несмотря на отмеченную разноплановость вопросов эксплуатации, представляется возможным выделить ряд общих положений, обусловленных единым принципом работы элементов основного и вспомогательного оборудования ПТУ, с одинаковыми или близкими конструктивными и схемными решениями, общими задачами и методами обеспечения надежности, безопасности и экономичности в работе ПТУ.

Выполняя задачу создания единого пособия по основным вопросам эксплуатации ПТУ АЭС (главных турбин и обеспечивающих их систем, механизмов и аппаратов) в разумном для учебника объеме, автор счел целесообразным условно выделить «базовую» ПТУ – ПТУ АЭС на основе турбин К-1000-60/1500-2,2М Запорожской АЭС производства ХТГЗ, рассмотреть конструктивные и схемные особенности ее элементов и основные мероприятия (технологические операции) по техническому обслуживанию в различных условиях эксплуатации. Вместе с тем, представляется необходимым кратко рассмотреть наиболее характерные конструктивные и схемные отличия ПТУ с турбинами других проектов и, связанные с этим, отличия по их техническому обслуживанию.

При изложении материала автор опирался на учебники и учебные пособия, изданные ранее в СНУЯЭиП по вопросам теории турбин и вспомогательных механизмов, конструкции турбоустановок АЭС и их элементов, а также нормативные документы по эксплуатации и эксплуатационные инструкции турбоустановок АЭС Украины.

В учебнике не рассматриваются особенности эксплуатации ПТУ АЭС зарубежных стран, существенно отличных от отечественных, ПТУ с турбинами для комбинированной выработки теплоты и электроэнергии, а также ПТУ в составе одноконтурных ЯЭУ АЭС, кратко дается лишь понятие об особенностях конструкции и эксплуатации последних.

Первая глава учебника посвящена организации работы турбинного цеха.

Во второй главе рассмотрены основные характеристики, конструктивные и схемные решения ПТУ АЭС Украины.

Материал третьей главы посвящен рассмотрению общих вопросов эксплуатации оборудования ПТУ АЭС.

В последующих главах (4 - 14) кратко рассматриваются конструктивные, схемные особенности и вопросы эксплуатации наиболее важных систем и механизмов ПТУ АЭС.

В пятнадцатой главе излагаются вопросы эксплуатации собственно главной турбины и ПТУ в целом в различных условиях их нормального использования.

Шестнадцатая глава посвящена аномальным режимам турбоустановок, при нарушениях в работе и аварийных ситуациях.

Учитывая объем и возможности издательского центра, материал учебника разделен на две книги. В первой излагается материал глав 1 – 12; во второй – главы 13 - 16 и приложения.

Автор приносит благодарность рецензентам рукописи учебника и С.А. Чупрынину за ценные замечания и рекомендации при просмотре рукописи, научному редактору А.С. Чупрынину за очень большую и ценную работу при редактировании рукописи, а также З.И. Бордуновой и Ж.Н. Горчица за добросовестную работу по оформлению рукописи и подготовке ее к изданию.