Якубенко Технологические процессы производства тепловой 2013

51

Рис. 2.14. Унифицированная компоновка ГК АЭС с реактором ВВЭР-1000 (продольный разрез): 1 – ТО; 2 – РО; 3 – полярный кран; 4 – реактор; 5 – ГЦН; 6 – ПГВ;

7 – гидравлическая емкость САОЗ; 8 – турбина; 9 – деаэратор; 10 – ПВД.

52

Рис. 2.14. План компоновки оборудования в ГК АЭС с реактором ВВЭР-1000 (обозначения см. на продольном разрезе)

Рис. 2.15. Вид центрального зала с реактором ВВЭР-1000 (слева – гайковерт для уплотнения–разуплотнения главного разъема реактора;

справа – верхний блок реактора; вверху – полярный кран; на потолке купола – три кольцевых спринклерных системы аварийного орошения гермозоны)

В новом тысячелетии на базе основных компоновочных решений проекта В-320 начата разработка АЭС с реакторами ВВЭР-1500, а также спроектирована новая серийная АЭС-2006 единичной электрической мощностью каждого энергоблока 1200 МВт и повышенной безопасностью ЯППУ. По проекту АЭС-2006 начато сооружение четырех энергоблоков на Нововоронежской АЭС-2 и Ленинградской АЭС-2 и двух энергоблоков на АЭС Белене в Болгарии.

53

2.5. Компоновка главных корпусов на АЭС с реакторами на быстрых нейтронах

Реакторы на быстрых нейтронах [13] позволяют получать, кроме больших количеств тепла и электроэнергии, искусственное ядерное топливо (плутоний), которое в дальнейшем можно использовать в загрузке активных зон реакторов разных типов. Коэффициент воспроизводства искусственного топлива в реакторах на быстрых нейтронах составляет 140–170 %. Освоение реакторов такого типа началось с конца 1950-х годов с установки БР-5, затем БОР-60 в г. Димитровграде, а далее в 1974 г. на восточном побережье Каспийского моря (полуостров Мангышлак) была введена в эксплуатацию двухцелевая установка БН-350, вырабатывающая ежечасно 350 МВт·ч электроэнергии и пар для опреснения морской воды в количестве 5000 т в час. Этот энергоблок успешно отработал до

1998 г.

В 1980 г. на Белоярской АЭС вступил в строй новый энергоблок БН-600 электрической мощностью 600 МВт, компоновка ГК которого приведена на рис. 2.16.

Реактор обеспечивает работу трех турбогенераторов К-200-130 электрической мощностью 200 МВт каждый. Отвод тепла от реактора осуществляется по трехконтурной схеме. В первом и втором контурах циркулирует натрий, а третий контур представляет собой типовую схему обычной тепловой электростанции. Весь первый контур размещен в корпусе реактора, который, в свою очередь, расположен в бетонном боксе. Над ним в центральном зале РО установлены передаточный и обмывочный боксы, через которые проводится перегрузка ТВС. Наклонным подъемником (элеватором) обмывочный бокс сообщается с бассейном выдержки, в который перемещаются отработавшие ТВС и устанавливаются в металлические чехлы. Над бассейном выдержки размещается вытяжной вентиляционный центр с СГО, на перекрытии которого установлена металлическая вентиляционная труба высотой 100 м. Центральный зал РО обслуживается двумя мостовыми кранами: 160 т, расположенном на высоте 53,0 м, и 30 т, расположенном на высоте 61,0 м. Модульные парогенераторы установлены в боксах ДЭ и обслуживаются козловым краном грузоподъемностью 25 т. Трубопроводы натрия, ГЦН 4 и буферные емкости второго контура расположены

54

в помещении между боксами парогенераторов и центральным залом РО.

Рис. 2.16. Компоновка основного оборудования АЭС с реактором БН-600: 1 – интегральный реактор; 2 – модульные парогенераторы;

3 – турбогенератор К-200-130; 4 – ГЦН II контура; 5 – буферная емкость;

6– передаточный бокс; 7 – обмывочный бокс; 8 – наклонный подъемник; 9 –бассейн выдержки; 10 – чехлы с пакетами; 11 – козловой кран 25 т

В ТО размещение трех турбогенераторов поперечное с расположением основной отметки обслуживания на уровне 9,0 м. Машинный зал обслуживается двумя мостовыми кранами грузоподъемностью по 125 т, имеющими один подкрановый путь на высоте 23,0 м. Деаэраторы питательной воды третьего контура размещены в ДЭ на отметке 16,0 м под помещением оборудования второго контура.

Общий вид интегральной реакторной установки БН-600 представлен на рис. 2.17. Корпус реактора со страховочным кожухом, опорным поясом, тепловой изоляцией, катковыми опорами и опорной обечайкой представляют собой в совокупности сосуд цилинд-

55

рической формы диаметром около 13 м со сферическим днищем и конической крышей общей массой 700 т.

Рис. 2.17. Реактор на быстрых нейтронах БН-600 (интегральная компоновка): 1 – напорная камера; 2 – нейтронная защита и периферийная зона воспроизводства; 3 – активная зона; 4 – ГЦН I контура; 5 – центральная колонна; 6 – поворотная пробка; 7 – колонка СУЗ; 8 – электродвигатели ГЦН;

9,10 – патрубки II контура; 11 – промежуточный теплообменник; 12 – корпус, страховочный корпус и теплоизоляция; 13 – напорные трубопроводы I контура

56

Внутри корпуса реактора расположена пространственная кольцевая конструкция – опорный пояс, на который опираются все внутрикорпусные устройства, включая активную зону 3, нейтронную защиту 2, периферийную зону воспроизводства топлива, три ГЦН первого контура 4 и их электродвигатели 8, напорную камеру 1 и трубопроводы 13 радиоактивного натрия, шесть промежуточных теплообменников 11. К центральной горловине крыши реактора приварена верхняя наружная опорная обечайка, которая воспринимает массу поворотной пробки 6, центральной колонны 5 и колонки СУЗ 7 и передает ее на верхние железобетонные конструкции реакторного бокса. Нижним наружным опорным поясом на страховочном днище реактор опирается через 20 катковых опор на железобетонный фундамент реакторного бокса.

По периферии крыши корпуса есть 10 воротниковых патрубков для герметичной установки в интегральный корпус трех ГЦН 4, шести промежуточных теплообменников 11 и двух внутрикорпусных элеваторов перегрузки ТВС (на рис. 2.17 не показаны).

Продолжением серии энергоблоков с реакторами на быстрых нейтронах будет энергоблок № 4 Белоярской АЭС с реактором БН800, проект которого завершен, а ввод в работу ожидается в 2014 г. В БН-800 сохраняются в основном, как в БН-600, параметры реакторной установки, интегральная компоновка и побоксовое размещение оборудования. Вместо ядерного промежуточного перегрева частично отработавшего пара третьего контура в модульных парогенераторах применены паро-паровые сепараторы-паропере- греватели, установленные в ТО на выходе пара из ЦВД (аналогично энергоблокам с реакторами ВВЭР).

Большие изменения претерпела компоновка ГК энергоблока с БН-800, в которой много общего с унифицированной компоновкой В-320 энергоблока с ВВЭР-1000 (см. рис. 2.14):

•на каждый блок спроектирован свой главный корпус;

•между РО и ТО расположено помещение парогенераторов;

•паровпуск типовой турбины К-800-130 максимально приближен к парогенераторам, что сократило длину паропроводов;

•ДЭ и ЭЭТУ размещены вдоль машинного зала;

•ПВД установлены в ТО рядом с помещением парогенераторов, что сократило длину питательных трубопроводов.

57

Кроме энергоблока № 4 Белоярской АЭС с реактором БН-800, начато сооружение по подобному проекту новой АЭС с двумя реакторами БН-800.

2.6. Единая система обозначений (кодирования) помещений, оборудования и систем

Для новых поколений ТЭС и АЭС, сооруженных после 1980 г., с целью удобства идентификации конкретных помещений, систем и единиц оборудования на каждом блоке были введены однотипные системы обозначений (кодировки). Наибольшее распространение получили кодировки в системах RTM и KKS.

Система классификации и кодирования KKS разработана Объединением промышленников VGB Германии и обязательна при сооружении и эксплуатации ТЭС и АЭС в зарубежных странах. Это формальная, иерархическая структура с четырьмя уровнями классификации и жестко заданными буквенно-цифровыми кодами, выбираемыми по справочникам. Код KKS представляет собой 27 разрядное обозначение, что не всегда удобно в повседневном обращении.

Для России и стран СНГ тогда же была разработана упрощенная структура идентификаторов помещений, систем и оборудования в кодах RTM. Это буквенно-цифровая маркировка всех помещений, технологических систем, оборудования и арматуры, которая строится с помощью арабских цифр и заглавных букв русского (для помещений) или латинского (для систем, арматуры и оборудования) алфавита.

Маркировка состоит из отдельных секторов, в которых проставляются коды либо цифрами, либо буквами. Каждый сектор обозначен порядковым номером.

Для идентификации общестанционных и блочных помещений в кодах RTM определены пять секторов (табл. 2.1).

В таблице обозначено:

N – цифровой знак кодировки (арабская цифра);

A – буквенный знак кодировки (заглавная буква русского алфавита).

0-й сектор – обозначение номера блока. Для общестанционных зданий вводится обозначение «0», 1–8 соответствующий номер блока.

1-й сектор обозначен тремя заглавными русскими буквами. Первая буква обозначает герметичное помещение или нет:

Г – герметичное помещение; прочерк – негерметичное помещение.

Вторая буква обозначает принадлежность помещения к сооружениям генерального плана:

А – реакторное отделение;

Д– дизельное отделение; К – котельное отделение;

М – машинное (турбинное) отделение; С – специальный корпус.

Третья буква позволяет уточнить принадлежность помещения по цеховому принципу или по преимущественному расположению в нем оборудования:

прочерк – технологическое помещение;

В– вентиляционное помещение;

К– помещение КИП и А;

Р– помещение радиационного контроля;

Х– помещение химического контроля;

Э– электротехническое помещение.

2-й сектор определяется двумя арабскими цифрами этаж расположения помещения в здании.

3-й сектор определяется двумя арабскими цифрами номер помещения на этаже.

4-й сектор заполняется через дробь арабскими цифрами при наличии нескольких помещений совершенно одинаковых систем.

Пример: 4ГАВ1014/2 – помещение 4-го блока, герметичное, в реакторном отделении, преимущественно с вентиляционным оборудованием, находится на 10-м этаже под номером 14 для второй системы.

59

Для идентификации оборудования, арматуры и технологиче-

ских систем в кодах RTM также имеется пять секторов (табл. 2.2).

Таблица 2.2

Идентификация оборудования, арматуры и технологических систем в кодах RTM

В таблице обозначено:

N – цифровой знак кодировки (арабская цифра); A – буквенный знак кодировки (заглавная буква русского алфавита).

0-й сектор – аналогично обозначениям табл. 2.1.

1-й сектор обозначен двумя заглавными латинскими буквам и определяется по кодировочным справочникам. Первая латинская буква сектора обозначает группу систем:

A – M – для электротехнической части систем энергоблоков; N – Z – для технологической части систем энергоблоков. Вторая латинская буква первого сектора дает более точную ин-

формацию о назначении и функциях технологической системы в группе.

2-й сектор обозначен двумя арабскими цифрами, определяющими параллельные потоки (подсистемы) и подпотоки. Первая цифра может быть от 0 до 9, где 0 обозначает основной технологический поток, а остальные значения – параллельные потоки. Вторая цифра сектора определяет номер параллельных подпотоков.

3-й сектор обозначается из одной заглавной буквы латинского алфавита, указывающей на разновидность оборудования, и определяется по кодировочным справочникам. Наиболее распространенные из этих обозначений:

B – баки, емкости, бассейны;

D – насосы, вентиляторы, компрессоры; N – фильтры;

S – исполнительные органы, арматура всех типов, шиберы; W – теплообменники.

60