Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

ТО.1,2,3,4.RЕ.ХЦ-05

.pdf
Скачиваний:
16
Добавлен:
27.08.2023
Размер:
4.58 Mб
Скачать

4-

173HIiPrOATOM ПРЕДПРИЯТИЕГОСКОРПОРАЦИИ«РОСАТОМ.

Открытое акционерное общество «Российский концерн по производству электрической и тепловой энергии

на атомных станциях»

(ОАО «Концерн Росэнергоатом»)

Филиал ОАО «Концерна Росэнергоатом» «Балаковская атомная станция» (Балаковская АЭС)

УТВЕРЖДАЮ Первый заместительглавного

инженерапо эксплуатации

~ А.М. Сиротин

lf~t:S:tftI(~i:011r.

ТЕХНИЧЕСКОЕОПИСАНИЕ

Блочнаяобессоливающаяустановка

ТО.1,2,З,4.RE.ХЦ!О5

РАЗРАБОТАНО

НачальникХЦ

~c.A.Галкин

c~/.,LC.,! сг 2011г.

Дата введенияв действие

&5'. О!!.. 2011 г.

Срок действия до

C/I. ог. 2016 г.

Балаково

2011

2

ТО.1,2,З,4.RЕ.ХЦ!О5

Лист согласования

l-ый Зам.главного инженера

по эксплуатации

Д..---А.м.сиротин

~ jJ)I)( 2011 г.

Зам.главного инженера по эксплуатации энергоблоков 3, 4

~.E.POMaHeHKO

~ .?tJ.4ZI.'2011 г.

Начальник ПТО

л~ r-л. ю. ипончн

U V

&3- ~- 2011 г.

з ТО.1,2,З,4.RЕ.ХЦI05

Содержание

1. Общие положения

4

2. Назначение системы

5

3. Описание системы

б

3.1. Проектные требования к системе

б

3.2. Принципы построения системы

б

3.3. Описание технологической схемы

7

3.4. Связь с другими системами

13

3.5. Размещение оборудования системы RБ

14

4. Элементы системы

18

4.1. Фильтры

18

4.2. Баки

27

4.3. Насосы

28

4.4. Перечень электроприводной арматуры

34

4.5. Технологические ограничения

35

4.б. Нарушения в работе системы RБ

5. Системы контроля, управления и регулирования

38

5.1. Общие положения

38

5.2. Блокировки системы RE

39

5.3. Сигнализация

б2

б. Контрольно-измерительные приборы

б2

б.l. Измерение параметров и обработка данных

б2

б.2. Перечень точек замеров

б3

б.3. Точки измерения температуры

б3

б.4. Точки измерения уровня

б3

б.5. Точки измерения давления

б4

б.б. Точки измерения показателей среды (химический контроль)

б5

б.7. Точки измерения расхода

бб

7. Режимы эксплуатации системы RE

б7

7.1. Работа системы при различных состояниях блока

б7

7.2. Эксплуатация системы RБ

б8

7.3. Обеспечение работоспособности системы RБ

72

8. Функциональное опробование и техническое обслуживание

85

8.1. Функциональное опробование

85

8.2. Техническое обслуживание

85

9. Технические данные

87

9.1. Фильтры

87

9.2. Баки

88

9.3. Насосы

89

Приложения:

 

1. Объемно-высотное соотношение баков системы RE

92

2. Устройство И работа насосов системы RБ

3. Расчет количества реагентов

117

Перечень принятых сокращений

125

4

ТО.1,2,З,4.RЕ.ХЦ!ОS

1.Общие положения

1.1.В настоящем техническом описании рассматривается система RE (блоч­ ная обессоливающая установка энергоблоков 1, 2, 3, 4) в составе и границах об­ служивания, определяемых технологическими схемами "Блочная обессоливаю­ щая установка" (C.1,2,3,4.XЦl50), альбома схем "Схемы технологических систем блочной обессоливающей установки" (AC.1,2,3,4.XЦl03).

1.2.Блочная обессоливающая установка (система RБ) относится к системам нормальной эксплуатации, важным для безопасности.

Элементы БОУ в части электромагнитного фильтра, фильтров смешенного действия, фильтр - ловушек ионитов, арматура и трубопроводы основного кон­ денсата в пределах БОУ и фильтры-регенераторы узла регенерации относятся к классу 3 согласно "Общим положениям обеспечения безопасности атомных стан­ ций ОПБ - 88/97" (ПНАЭ г-о1-011-97) (классификационное обозначение 3Н).

1.3.При составлении технического описания были использованы следую­

щие документы:

1)"Основные правила обеспечения эксплуатации атомных станций"

(СТО 1.1.1.01.0678-2007);

2) "Правила устройства и безопасной эксплуатации оборудования и трубо­ проводов атомных энергетических установок" (ПН АЭ Г-7-008-89);

3) "Стандарт предприятия. Водно-химический режим второго контура атом­ ных электростанций с реакторами ВВЭР-1000. Нормы качества рабочей среды и средства их обеспечения" (СТП ЭО 0003-03);

4) инструкция по эксплуатации "Блочная обессоливающая установка" (ИЭ.1(2,3,4).RБ.XЦlО1);

5) альбом схем "Схемы технологических систем блочной обессоливающей установки" (АС.1 ,2,3,4.XЦl03);

6) техническая документация предприятий-изготовителей оборудования, входящего в состав системы RE (паспорта, технические описания и инструкции

по эксплуатации;

7) "Правила охраны труда при эксплуатации тепломеханического оборудо­ вания и тепловых сетей атомных станций ОАО "Концерн Энергоатом""

(СТО 1.1.1.02.001.0673-2006);

8) "Типовая инструкция по эксплуатации блочной обессоливающей уста­ новки атомных станций с реакторами ВВЭР-1000" (РД ЭО 0323-05);

9) "Нормы расхода ионитов на загрузку и досыпку фильтров установок очи­ стки воды для атомных электростанций с водо-водяным энергетическим реакто­

ром" (РД ЭО 0422-03);

1О) "Смолы ионообменные. Катиониты. Требования к качеству катионитов производства компании Rohm and Haas. Технические условия"

(ТУ У 02071045-001-98);

11) "Смолы ионообменные. Аниониты. Требования к качеству анионитов производства компании Rohm and Haas. Технические условия"

(ТУ У 02071045-002-98);

5

ТО.1,2,З,4.RЕ.ХЦ/О5

12) "Инструкция по построению, оформлению и содержанию технического описания системы (оборудования)" (И.ОТ/О8);

13) "Инструкция по оформлению производственно - технических докумен­ тов Балаковской АЭС" (И.ПТО/О1).

2. Назначение системы

2.1. Блочная обессоливающая установка (система RБ) предназначена для очистки потока конденсата турбины от механических, коллоидно-дисперсных и растворенных примесей с целью поддержания требований ВХР второго контура АС.

2.2. Источниками примесей, поступающих в конденсат турбин, являются: 1) присосы охлаждающей воды через неплотности конденсаторов турбины,

приводов питательных насосов и др.;

2) присосы воздуха через неплотности вакуумной части конденсатного тракта; 3) добавочная вода после химводоочистки; 4) ионообменные материалы и продукты их деструкции;

5) регенерационные растворы и отмывочные воды ионообменных установок при некачественной отмывке смол после регенерации;

6) протечки турбинного масла через неплотности системы смазки;

7) продукты коррозии конструкционных материалов оборудования второго

контура.

6

ТО.1,2,З,4.RЕ.ХЦI05

3.Описание системы

3.1.Ilроектные требования к системе

3.1.1. Блочная обессоливающая установка должна обеспечивать 100 %-ную

очистку конденсата турбины, поступающего от КН-1 (3600 м3/ч), от механиче­

ских, коллоидно-дисперсных и растворенных примесей при номинальной произ­

водительности двухпоточного фильтра смешенного действия ФСД - 900 м3/ч. 3.1.2. При возврате очищенного конденсата в систему RМ (всасывающий

коллектор КН-2) потеря давления на БОУ при максимальной производительности

системы RE не должна превышать 4,5 кгс/см",

3.1.3. В состав проекта системы входит оборудование обеспечивающее про­ мывку ЭМФ, регенерацию ионообменных смол, баки для хранения запаса реаген­ тов для регенерации и ХОВ, оборудование для сбора и транспортировки дренаж­ ных вод БОУ на переработку.

3.1.4. Сбор регенерационных и промывочных вод БОУ осуществлятется в отдельные емкости, обеспечивающие прием воды от регенерации одного ФСД, и

измерение содержания радиоактивных веществ.

Проектом Балаковской АЭС предусмотрено наличие в составе бакового хо­

зяйства ХВО двух баков для приема регенерационных и промывочных (отмывоч­

ных) вод БОУ (OUG30B03(B04)) объемом 630 м3 каждый.

3.2. Принципы построения системы

3.2.1. Для удовлетворения критериям проектирования в составе системы RE проектом Балаковской АЭС предусмотрено наличие:

1)одного ЭМФ производительностью 3600 м3/час (RE10N01);

2)пяти ФСД с выносной регенерацией (RE20NO1+05) производительностью

900 м3/час каждый (четыре рабочих, один - на регенерации, в резерве или в ре-

'-' монте);

3) пяти фильтров-ловушек (ФЛ) RE30N01+05;

4) двух фильтров-регенераторов: ФРК (RE22NO1) - фильтр-регенератор ка­ тионита для отмывки от мелочи и грязи, разделения смеси ионообменных смол и регенерации катионита; ФРА (RE22N02) - фильтр-регенератор анионита для ре­

генерации анионита и отмывки шихты после регенерации;

5) бака отмывочных вод (БОВ) RБ11ВО1;

6) двух насосов промывочной воды ЭМФ (НПВ) RE11D01(02); 7) двух насосов отмывочных вод (НОВ) RE21D01(02);

8) двух баков-мерников кислоты (БМК) RБ41ВО1(02);

9) двух насосов-дозаторов кислоты (НДК) RE41D01(02);

1О) двух баков-мерников щелочи (БNIЩ) RБ42ВО1(02);

11)двух насосов-дозаторов щелочи (НДЩ) RE42D01(02); 12) бака дренажных вод БОУ (БДВ) RБ43ВО1;

13) насоса дренажных вод БОУ (НДВ) RE43D01;

14)гидроэлеватора RE21D03 дЛЯ перегрузки ионообменных смол из транс­ портной тары в фильтры-регенераторы.

7

ТО.1,2,З,4.RЕ.ХЦI05

3.2.2. На энергоблоках 1, 2 установлены двухпоточные ФСД, на энергоблоках 3, 4 - однопоточные ФСД.

3.2.3. Блочная обессоливающая установка (система RБ) состоит из двух узлов: 1) узла очистки конденсата (ЭМФ, ФСД, ФЛ); 2) узла регенерации, где производится восстановление ионообменной спо­

собности ионитов, входящих в состав ФСД (ФРК, ФРА, БМК, НДК, БМЩ, НДЩ, БДВ, НДВ).

3.3. Описание технологической схемы

3.3 .1. Принципиальная технологическая схема системы RE энергоблоков 1, 2 приведена на рисунке 3.3.1, энергоблоков 3, 4 - на рисунке 3.3.2.

Подробная технологическая схема "Блочная обессоливающая установ­ ка" (С.1 ,2,3,4JСЦ/50) представлена в альбоме схем "Схемы технологических сис­ тем блочной обессоливающей установки" (АС.1,2,3,4.ХЦ/03).

3.3.2. Турбинный конденсат в процессе работы загрязняется продуктами

коррозии конструкционных материалов второго контура - Fе+2, Fе+) , Си+2, Си+ и

естественными растворимыми примесями природных вод (за счет присосов цир­

куляционной воды в конденсаторах турбин), состоящими из катионов - Na+, К+, Са+2, Mg+2, Fe+2 и анионов - СГ, 80/-, НСО)-,H8iO)- и др.

Загрязненный продуктами коррозии конструкционных материалов второго контура и растворимыми солями конденсат турбины из конденсаторов конден­ сатными насосами первой ступени по трубопроводу диаметром 800 мм поступает на ЭМФ, где очищается от нерастворенных продуктов коррозии конструкцион­

ных материалов.

ЭМФ загружен стальными шариками диаметром 6,3 мм, изготовленными из мягкомагнитной стали ШХ18 (или стали 95Х18). Корпус фильтра в районе шари­ кового заполнения окружен электромагнитной катушкой. При наложении маг­

нитного поля в пространстве между шариками возникают высокие градиенты

плотности силовых линий, вследствие чего ферромагнитные механические за­ грязнения конденсата отлагаются на магнитных полюсах шариков. Немагнитные окислы железа и других металлов и неметаллические загрязнения в большой мере адсорбируются отложившимися магнитными оксидами железа.

Удаление задержанных на шариковой загрузке ферромагнитных и немагнит­ ных оксидов железа производится путем промывки ЭМФ обессоленной водой

снизу вверх при снятом напряжении на катушках и размагниченном состоянии

шариков. Промывка ЭМФ производится при достижении разности давлений на

входе и выходе, равном 3,0 кгс/см'.

3.3.3. После ЭМФ конденсат поступает во всасывающий коллектор конден­ сатных насосов второй ступени (при выведенных из работы ФСД), либо направ­ ляется на ФСД дЛЯ очистки от растворенных и коллоидно-дисперсных веществ.

Для очистки конденсата от растворенных примесей в системе RE применяет­ ся метод ионного обмена, осуществляющийся путем фильтрования конденсата через фильтры смешанного действия, загруженные смесью ионообменных смол:

сильнокислотного катионита и высокоосновного анионита.

8

ТО.1,2,З,4.RЕ.ХЦЮ5

Ионообменные смолы (иониты) представляют собой высокомолекулярные

нерастворимые в воде соединения, к матрице которых подвижно присоединены

положительно заряженные ионы (катионы) и отрицательно заряженные ионы (анионы). Важной особенностью ионитов является их способность к электроли­ тической диссоциации в воде и обмену присоединенного иона с ионами окру­

жающего раствора.

В случае, если обменным ионом является ион водорода н', процесс ионного обмена называется п'-катионированием и протекает по реакции:

R-K н+ + Kat+ + An- = RK- Kat+ + н+ + An-

(1)

В случае, если обменным ионом является ион гидроксила OIГ процесс назы­ вается ОIГ-анионированием и протекает по реакции:

 

R\ он- -кег + An-= RA+An-+ Kat++ он-

(2)

где:

 

 

R-к -

высокомолекулярная матрица катионита;

 

R+А -

высокомолекулярная матрица анионитов;

 

Kat+ - катионы среды; An- - анионы среды.

ФСД, загруженные смесью катионита и анионита, представляют собой как бы цепи последовательно включенного большого количества катионитовых гн'-) и анионитовых (О[Г) фильтров, в которых проходят реакции ионного обмена.

По мере пропуска засоленного конденсата через ФСД происходит замена

всех ионов п' и OIГ ионообменной смолы на ионы, содержащиеся в пропускае­

мом конденсате. Поглощение ионов зависит от их электрохимической подвижно­

сти и происходит согласно рядам активности ионов:

 

Са2+ > к+ > NH/ > Na+ > н+

(3)

80/- > сг > НСОз- > нвю,:

(4)

Ряд активности ионов указывает, что при примерно равной концентрации ионов в растворе каждый предыдущий ион поглощается более активно, чем по­ следующий, и вытесняет его с матрицы смолы.

Менее подвижные ионы улавливаются нижележащими слоями смолы и пер­ выми "проскакивают" в фильтрат при истощении ионообменного материала.

ВФСД системы RE энергоблоков 1(2) используются сильнокислотная ка­ тионообменная смола (катионит) Dowex Monosphere 650 С (Н) и высокоосновная анионообменная смола (анионит) Dowex Monosphere 550А LC NG (ОН).

ВФСД системы RE энергоблоков 3(4) используются сильнокислотная ка­ тионообменная смола (катионит) Амберсеп 252 Н (Ambersep 252 Н) и сильноос­ новная анионообменная смола (анионит) Амберсеп 900 ОН (Ambersep 900 ОН).

Показатели качества ионообменных смол приведены в таблицах 3.3.1 и 3.3.2. Расчет необходимого количества реагентов приведен в приложении 3.

9

ТО.1,2,З,4.RЕ.ХЦ!О5

Таблица 3.3.1 Показатели качества ионообменных смол компании Dow Chemical

 

 

 

Основные физические и химические свойства

 

Показатель

 

 

 

 

 

Dowex Monosphere 650 С

Dowex Monosphere 550А

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Тип

 

Сильнокислотный катионит

Высокоосновныйанионит

 

Матрица

 

Стирол-дивинил-бензол

Стирол-дивинил-бензол

 

--------11

 

 

 

 

Структура

 

Гелевая

Гелевая

 

Функциональные группы

 

Сульфоновая кислота

Четырехзамещенные амины

 

Ионная форма (товарная)

 

н+

ОН­

 

Полная обменная емкость, г-экв/л, min

 

2,0

1,1

 

Влажность, %

 

46 - 51

55 - 65

 

Размер зерен:

 

 

 

 

средний размер частиц, мкм

 

650 ± 50

590 ± 50

 

 

 

 

коэффициент однородности

 

1,1

1,1

 

---- ----_._,--,,'------,---_..--_.._--

 

7,0 (Na+ ~ н+)

---'---------

 

Общее набухание, %

 

25 (СГ ~ OlГ)

 

Механическая прочность, %, min

 

95

95

 

Прочность на раздавливание:

 

 

 

 

среднее значение, г/гранула, min

 

500

350

 

более 200 г/гранулу, %, min

 

95

95

 

Плотность частиц, г/мл

 

1,22

1,08

 

 

 

 

_ .... "-"_.__

 

Насыпная масса, г/л

 

800

640

 

Рекомендуемые условия эксплуатации:

 

 

 

 

максимальная температура, ос

 

130

60

 

интервалрН

 

0- 14

0-14

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица3.3.2

 

Показатели качества ионообменных смол компании Rohm and Haas

 

 

 

Основные физические и химические свойства

 

Показатель

 

 

 

 

 

Ambersep 252 Н

Ambersep 900 ОН

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Тип

 

Сильнокислотный катионит

Сильноосновный анионит

 

Матрица

 

Стирол-дивинил-бензол

Стирол-дивинил-бензол

 

- ""_.- _._--------------_.

 

 

 

 

Структура

 

Макропористая

Макропористая

 

 

 

 

....".-,-------

 

Функциональныегруппы

 

-80з-

-N+(СНз)з

 

- ---------- - - - -- ---------- --

 

 

----~------ -- ----------

 

Внешний вид (физическая форма)

 

Светло-серые гранулы

Гранулыцвета

 

 

 

 

слоновойкости

 

Ионная форма (товарная)

 

 

ОН-

 

Полная обменная емкость, г-экв/л, min

 

1,7

0,9

 

Влажность, %

 

47 - 54

66 -75

 

 

 

 

 

 

10

ТО.1,2,З,4.RЕ.ХЦI05

 

 

 

 

 

Основные физические и химические свойства

 

Показатель

 

 

 

 

Ambersep 252 Н

Ambersep 900 ОН

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Размер зерен:

 

 

 

 

средний размер частиц, мкм

900 - 1100

560 - 700

 

 

коэффициент однородности, тах

1,4

1,45

 

 

Максимальное обратимое набухание %

7,0 (Na+ ~ Н+)

25 (СГ ~ 011)

 

Плотность частиц, г/мл

1,18 - 1,22

1,10

 

 

Насыпная масса, г/л

725 - 810

675

 

 

Рекомендуемые условия эксплуатации:

 

 

 

 

максимальная температура, ос

130

60

 

 

интервал рН

0-14

0- 14

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.3.4. Все ступени очистки (электромагнитная и ионообменная) снабжены байпасами с электрифицированной арматурой. БОУ оборудована общим байпа­ сом, позволяющим частично или полностью пропускать основной конденсат по­ мимо фильтров БОУ и общим регулируемым байпасом, позволяющим за счет частичного пропуска конденсата помимо БОУ регулировать давление конденсата на всасе КН-2.

3.3.5. Контроль за качеством турбинного конденсата после ФСД ведется по

величине удельной электрической проводимости. При величине удельной элек­

трической проводимости конденсата на выходе из ФСД более 0,2 мкбм/см'

фильтр смешанного действия выводится из работы для проведения регенерации ионообменноЙсмолы.

3.3.6. Вывод ФСД на регенерацию фильтрующей загрузки (ионообменной шихты, состоящей из смеси катионита и анионита) производится также при повы­ шении перепада давления на фильтре выше допустимых значений.

3.3.7. Выведенная на регенерацию шихта из ФСД гидротранспортом по тру­ бопроводу гидроперегрузки перегружается в ФРА, затем в ФРК. В ФРК шихта отмывается от мелочи и грязи, далее гидравлически "разделяется" на катионит и анионит. Затем анионит отгружается в ФРА. В ФРК и ФРА производится регене­

рация катионита и анионита путем пропуска регенерационных растворов.

Регенерация ионитов заключается в обратном переводе катионита в н'-форму путем пропуска через истощенный катионит 4 %-го раствора серной кислоты и перевода истощенного анионита в OlГ-форму пропуском через него

4 %-го раствора едкого натра.

3.3.8. Для создания запаса ХОВ, предназначенной для промывки ЭМФ, ФЛ, транспортировки ионообменной шихты и проведения регенерации катионита и анионита, используется бак отмывочных вод RБIIВОl. Отмывка шариковой за­ грузки ЭМФ от задержанных ферромагнитный и немагнитных окислов железа осуществляется насосами промывочной воды ЭМФ REIIDOl(02). ПодачаХОВ на узел регенерации,транспортировкаионообменнойшихты и промывкаФЛ осуще­ ствляетсянасосамиотмывочныхвод RE21DOl(02).