2.3 Парогенераторы АЭС

2.3.1 Назначение и классификация парогенераторов АЭС

На двух- и трехконтурных паротурбинных АЭС рабочий пар производится в парогенераторах (ПГ) – рекуперативных теплообменных аппаратах, в которых теплота от первичного теплоносителя передается рабочему телу через теплопередающую поверхность[3, 18].

Главным отличием парогенераторов атомных электростанций от паровых котлов тепловых электростанций является то, что кроме выработки пара, они должны надежно и постоянно во всех режимах работы АЭС обеспечивать охлаждение активной зоны реактора.

Второй важной особенностью ПГ АЭС являются высокие требования по межконтурной плотности, т.е. по исключению повреждения теплопередающих и иных элементов, разуплотнение которых приводит к попаданию радиоактивной воды первого контура в пароводяной контур АЭС (турбина, конденсаторы, подогреватели и т.п.) с возможностью выхода радиоактивных продуктов в окружающую среду.

Эти особенности обусловливают высокие требования к конструкции, качеству изготовления и надежности эксплуатации ПГ.

При работе ПГ через него прокачивается высокорадиоактивный теплоноситель первого контура. В связи с этим, он практически недоступен для непосредственного осмотра и обслуживания при эксплуатации, а во время останова его основные узлы и полости имеют весьма высокий уровень остаточной радиоактивно-

30

сти даже после специальной отмывки (дезактивации). По этой причине инспекции и ревизии, контрольные проверки состояния металла и узлов ПГ, а также ремонтные работы существенно осложнены, но вместе с тем они должны быть очень надежны и однозначны и выполняться в полном соответствии с требованиями эксплуатационной документации и регламентов.

В общем случае парогенератор АЭС может включать в себя следующие элементы, обогреваемые теплоносителем: водяной экономайзер, испаритель, пароперегреватель и промежуточный перегреватель.

Парогенераторы классифицируются:

–по виду теплоносителя: с водным, жидкометаллическим, газовым, органическим и другими теплоносителями;

–по способу организации движения рабочего тела в испарителе: с естественной циркуляцией, с многократной принудительной циркуляцией, прямоточные;

–по числу корпусов, в которые заключена теплопередающая поверхность: однокорпусные, многокорпусные, секционные, секционно-модульные.

2.3.2 Парогенераторы АЭС с реакторами ВВЭР

Парогенераторы АЭС с реакторами ВВЭР представляют собой горизонтальные однокорпусные теплообменные аппараты с естественной циркуляцией рабочего тела (ПГВ). Парогенераторы горизонтального типа имеют определенные преимущества перед парогенераторами вертикального типа. Прежде всего, существенно меньшую нагрузку зеркала испарения и возможность получения пара с влажностью 0,2-0,5 % при использовании наиболее простых способов сепарации; как правило, больший запас воды; отсутствие прямых условий для осаждения и накопления нерастворимых примесей на теплопередающих трубах и коллекторах теплоносителя; возможность использования парогенератора для расхолаживания реакторного контура при сниженном уровне воды; достаточно высокую надежность в эксплуатации.

В таблице 2.13 представлены технические конструкторские характеристики практически всех парогенераторов "большой мощности" реакторных установок с ВВЭР для АЭС, разработанных, введенных в эксплуатацию, а также находящихся в серьезных проектных и конструкторских проработках./

31

Таблица 2.13

Основные теплогидравлические характеристики парогенераторов для реакторов типа ВВЭР [18]

33