Добавил:
okley
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Курсовой проект 5 кафедра (спецы 4 курс) / 177_Атомные электростанции с реакторами типа ВВЭР_PWR
.pdf
Глава 2. АЭС с реакторными установками ВВЭР поколения III+
140
• оболочки твэл, нижняя и дистанционирующие решетки, инструменталь-
ный и направляющие каналы изготовлены из циркониевых сплавов;
• применен жесткий каркас, образованный приваркой дистанциониру-
ющих решеток к направляющим каналам;
• использована конструкция быстросъемной головки ТВС и апробиро-
ванные конструкции концевых элементов твэл.
Вместе с тем имеются два существенных отличия ТВС «АЭС-2006»
от ТВС-2М (рис. 2.12).
Первое отличие.
• Инструментальный канал для датчиков СВРД перемещен из центра
ТВС в ячейку, расположенную между рядами направляющих каналов.
• В центральную ячейку установлен твэл.
Боковое расположение инструментального канала позволило увеличить
количество ПС СУЗ в активной зоне с 61 (серийный реактор ВВЭР-1000)
до 121 (проект АЭС-2006).
Второе отличие.
Для реализации требований технического задания на РУ по увеличению
тепловой мощности и длительности топливных кампаний в ТВС «АЭС-2006»
по сравнению с прототипом ТВС-2М увеличена масса топлива на 7 кг за счет
синхронного увеличения длины твэл и высоты топливного столба на 50 мм.
ТВС-2М ТВС ВВЭР-1200
Увеличена масса топлива в ТВС на 7 кг
Укороченная головка ТВС
Укороченный хвостовик
• Увеличена длина твэл на 50 мм
• Увеличена высота топливного столба на 50 м
м
• Объем газосборника в твэле на изменился
• Укорочена головка на 45 мм
• Укорочен хвостовик на 5 мм
45
. 2.12. Сравнение конструкций ТВС
2.1. Проект В-392М. Нововоронежская АЭС-2
141
Увеличение длины твэл и топливного столба было достигнуто за счет
уменьшения габаритных размеров головки и хвостовика ТВС «АЭС-2006»,
соответственно на 45 и 5 мм, по сравнению с ТВС-2М. Длина и объем газо-
сборника при этом не изменились.
ПС СУЗвыполняют следующие задачи:
• быстрое прекращение ядерной реакции в активной зоне по аварий-
ным сигналам;
• изменение мощности реактора и ее поддержание на заданном уровне;
• выравнивание поля энерговыделения по высоте активной зоны;
• предупреждение и подавление ксеноновых колебаний.
Конструкция ПС СУЗ для НВАЭС-2 полностью повторяет конструк-
цию ПС СУЗ для ВВЭР-1000 (рис. 2.13), за исключением геометрических
размеров. Увеличение высоты топливного столба в ТВС-1200 обусловило
соответствующее увеличение длины поглощающих элементов (ПЭЛ).
Внутренний объем оболочки ПЭЛ заполнен комбинированным по-
глотителем: верхняя часть содержит карбид бора (В
4
С), а нижняя, длиной
~500 мм, — титанат диспрозия (Dy
2
O
3
·
TiO
2
).
Диспрозий является (n,γ) поглотителем и в меньшей степени подвержен
радиационным повреждениям по сравнению с боросодержащим (n,α) по-
глотителем.
ПС СУЗ
Наконечник
Шайба
Утяжелитель
Пробка
Труба
Карбид бора
(B
4
C)
Титанат
диспрозия
(Dy
2
O
3
·TiO
2
)
Конус
Гайка
Пружина
Выступ
Сварной шов
Гайка
Пружина
Втулка
ПЭЛ
а б в
. 2.13. КонструкцияПС СУЗ.
а – общий вид ПС СУЗ; б – ПЭЛ; в – головка ПС СУЗ и элементы подвески ПЭЛ
Глава 2. АЭС с реакторными установками ВВЭР поколения III+
142
Регулирование мощности активной зоны осуществляется перемещени-
ем ПС СУЗ с постоянной скоростью в направляющих каналах ТВС с по-
мощью исполнительного механизма шагового электромагнитного привода
ШЭМ-3.
В проекте НВАЭС-2 ОР СУЗ могут быть размещены во всех ТВС за ис-
ключением тех, что граничат с выгородкой реактора. Все ОР СУЗ разбиты
на 12 групп (рис. 2.14).
158 159 160 161 162 163
149 150
141
11
142
9
143
5
144
1
145
9
146
11
151
1
152
4
153
10
154
3
155
2
156 157
139 140
2
147
1
148
129
3
130
9
119
16
120
2
121
3
122
4
123
2
124
6
131
7
132
6
133
12
134
6
135
7
136
9
137
4
117
10
118
1
125
5
126
10
105
5
106
12
93
3
94
8
95
5
96
5
97
8
98
4
107
4
108
10
109
8
110
7
111
3
112
12
113
1
91
9
92
6
99
6
100
9
78
7
79
2
66
4
67
8
68
5
69
5
70
8
71
3
80
7
81
5
82
11
83
5
84
10
85
2
86
7
64
9
65
6
72
6
73
9
51
1
52
12
40
6
41
2
42
4
43
3
44
2
45
6
53
3
54
10
55
8
56
7
57
4
58
12
59
5
38
10
39
5
46
1
47
10
27
4
28
9
18
11
19
9
20
1
21
5
22
9
23
11
29
7
30
6
31
12
32
6
33
7
34
9
35
3
16 17
1
24
2
25
7 8
1 2 3 4 5 6
9
2
10
3
11
10
12
4
13
1
14 15
36
26
37
49 50
3
62 63
2
76 77
11
89 90
1
103 104
4
116
128
48
60
4
61
74
1
75
87
11
88
101
2
102
114
3
115
127
138
82
11
4
5
3
2
1
15
16
14
13
2
11
10
9
7
8
6
16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42
IV
17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 41
II
III
I
01
02
03
04
05
06
07
08
09
10
11
12
13
14
15
4 петля
3 петля
1 петля
2 петл
я
Расчетный номер ТВС
№ группы ОР СУЗ
ОР СУЗ рабочей
группы (№12)
ОР СУЗ управляющей
группы (№9, №10, №11)
ОР СУЗ УПЗ
(6 ОР СУЗ группы №7)
1, 5, 9, 13 – каналы ПД,
РД АКНП – 1 комплект
2, 6, 12 – каналы ДИ
АКНП – 1 комплект
3, 7, 11, 15 – каналы ПД,
РД АКНП – 2 комплект
4, 10, 14 – каналы ДИ
АКНП – 2 комплект
8, 16 – каналы АФП
. 2.14. Энергоблок №1 НВАЭС-2: картограмма активной зоны, распределение
ОР СУЗ погруппам, схема расположения каналов АКНП
2.1. Проект В-392М. Нововоронежская АЭС-2
143
КомпенсатордавленияпроектаВ-392М
Система компенсации давления включает в себя систему поддержания дав-
ления в 1-м контуре и систему защиты от превышения давления (ИПУ КД).
Система поддержания давления в первом контуре является системой
нормальной эксплуатации, важной для безопасности и выполняет следую-
щие функции:
• в период пуска РУ: создание и поддержание давления в первом конту-
ре и локализация протечек пара через ИПУ КД и сдувок из КД;
• в режиме расхолаживания РУ: снижение давления в первом конту-
ре с заданной скоростью, в том числе совместно с системой подпит-
ки-продувки;
• в режимах нормальной эксплуатации (НЭ) и нарушениях нормальной
эксплуатации (ННЭ): ограничение отклонений давления в первом
контуре, вызываемыx изменением температурного режима работы РУ,
с обеспечением проектных запасов до кипения в любой из «горячих»
ниток петель;
• в аварийных режимах: защита 1-го контура от чрезмерного повыше-
ния давления совместно с ИПУ КД;
• в режиме течи из первого контура во второй: снижение давления
в первом контуре при отказе системы аварийного ввода бора.
В состав системы компенсации давления входят:
• компенсатор давления с комплектом электронагревателей и элемен-
тами крепления;
• соединительный трубопровод «КД — горячая нитка 4-й петли ГЦТ»;
• трубопроводы и арматура впрыска в КД;
• трубопровод сброса парогазовой смеси с арматурой и дроссельным
устройством;
• барботажный бак с элементами крепления;
• ИПУ КД с трубопроводами сброса пара.
Компенсатор давления обеспечивает:
• создание и поддержание давления в первом контуре в заданных преде-
лах при стационарных режимах работы РУ;
• ограничение отклонений давления в переходных и аварийных ре-
жимах РУ за счет подогрева и испарения теплоносителя при работе
встроенных трубчатых электронагревателей или конденсации пара
над уровнем теплоносителя при впрыске теплоносителя из напорного
участка «холодной» нитки петли № 3;
• прием азота (1,96 МПа) и поддержание давления в 1-м контуре в ре-
жимах разогрева/расхолаживания РУ.
Связь КД с «горячей» ниткой петли № 4 первого контура осуществляет-
ся напрямую без арматуры через соединительный трубопровод 426×40 мм.
При изменении температуры и объема теплоносителя в первом контуре че-
Глава 2. АЭС с реакторными установками ВВЭР поколения III+
144
рез соединительный трубопровод осуществляется переток теплоносителя
из первого контура в КД и обратно.
Связь КД с напорным участком «холодной» нитки петли № 3 ГЦТ и си-
стемой подпитки-продувки 1-го контура реализована через трубопровод
впрыска 219×20 мм.
Компенсатор давления представляет собой вертикальный цилиндри-
ческий сосуд с эллиптическими днищами, работающий под давлением
(рис. 2.15).
Патрубок
сброса пара
Впрыск в КД
с напора ГЦН
Верхнее
днище КД
Обечайка
верхняя
Обечайка
упорная
Тепловая
изоляция
Обечайка
нижняя
Нижнее
днище КД
Патрубок
аварийного
впрыска бора
Уравнительные
сосуды
уровнемеров
Кольцо
упорное
Цапфа
Обечайка зоны
блоков ТЭН
Блоки ТЭН
Нижняя опора
Патрубок сброса пара
Впрыск в КД
с напора ГЦН
Ра
збрызгивающие
устройства
Площадки
Трубопровод
соединительный
. 2.15. Компенсатор давления. Проект В-392М (НВАЭС-2).
а – внешний вид компенсатора давления; б – внутрикорпусные устройства компенса-
тора давления
а б
В состав компенсатора давления входят корпус, внутрикорпусные
устройства и уравнительные сосуды. КД в сборе оснащен блоками трубча-
тых электронагревателей, элементами крепления с закладными деталями,
ошинковкой и тепловой изоляцией.
ГлавныйциркуляционныйнасосвпроектеВ-392М
Главные циркуляционные насосы обеспечивают принудительную цир-
куляцию теплоносителя в первом контуре. Конструкция насоса по услови-
2.1. Проект В-392М. Нововоронежская АЭС-2
145
ям радиационной безопасности должна гарантировать отсутствие протечек
радиоактивного теплоносителя.
ГЦНА (в проекте НВАЭС-2 заводское обозначение ГЦНА-1391) пред-
ставляет собой вертикальный, центробежный, одноступенчатый насос
с блоком торцевого уплотнения вала, консольным рабочим колесом и вы-
носным асинхронным двигателем.
ГЦНА-1391 состоит из главного циркуляционного насоса, асинхронно-
го двигателя и вспомогательных систем. Общий вид со вспомогательными
системами и состав главного циркуляционного насосного агрегата пред-
ставлен на рис. 2.16.
Тип двигателя — вертикальный, асинхронный, трехфазный, с коротко-
замкнутым ротором, двухскоростной.
Направление вращения вала насоса, если смотреть сверху со стороны
двигателя, — против хода часовой стрелки.
Основной режим работы — длительная параллельная работа четырех
ГЦНА в контуре при номинальных параметрах теплоносителя. Допускается
длительная эксплуатация в составе первого контура при отключении одного
и двух работающих ГЦНА.
Вспомогательные системы включают:
• автономный контур для охлаждения нижнего радиального подшипника;
• контур охлаждения радиально-осевого подшипника;
• системы подачи воды в уплотнение;
• системы воды отмывки бора с концевой ступени уплотнений;
Вспомогательные системы
Верняя проставка
Нижняя проставка
Электродвигатель
Выемная часть
Опорные
устройства
Сферический корпус
. 2.16. Общий вид ГЦНА-1391
Глава 2. АЭС с реакторными установками ВВЭР поколения III+
146
• системы смазки подшипников двигателя. Смазывающей жидкостью
подшипников двигателя ДАВДЗ является огнестойкое масло Fyrquel L
(Т
восплам.
>700 °C; Т
вспышки
– не менее 240 °С);
• промежуточный контур охлаждения двигателя и теплообменников
вспомогательных систем насосного агрегата.
Конструкция гидравлической части ГЦНА-1391 представлена на рис. 2.17.
Она состоит из:
• торцевого уплотнения;
• направляющего аппарата;
• рабочего колеса;
• конуса, входного и выходного патрубка;
• корпуса сферического;
• подшипника радиально-осевого.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
Общий вид Вертикальный разрез
Разрез корпуса сферического
с аппаратом направляющим
. 2.17. Гидравлическая часть ГЦНА-1391.
1 – подшипник радиально-осевой; 2 – проставка нижняя; 3 – устройство опорное;
4 – напорный патрубок; 5 – корпус сферический; 6, 11 – входной патрубок; 7 – уплотне-
ние торцевое; 8 – аппарат направляющий; 9 – колесо рабочее; 10 – конус
ПарогенераторПГВ-1000МКПпроектаВ-392М
Парогенератор ПГВ-1000МКП — горизонтальный, однокорпусной,
с погруженной поверхностью теплообмена из горизонтально расположен-
ных труб.
Парогенератор предназначен для отвода тепла от циркулирующего те-
плоносителя первого контура и генерации сухого насыщенного пара. Сухой
насыщенный пар, вырабатываемый парогенератором, используется в тур-
богенераторной установке для производства электроэнергии.
При плановых остановах энергоблока парогенератор работает совместно
с БРУ-К, обеспечивая заданную скорость расхолаживания РУ.
2.1. Проект В-392М. Нововоронежская АЭС-2
147
С целью улучшения экономических показателей энергоблока в проекте
ВВЭР-1200 увеличены рабочие параметры ПГ:
• давление на выходе из парогенератора — до 6,9 МПа;
• температура теплоносителя на входе в парогенератор — до 328 °С;
• расход теплоносителя 1-го контура через ПГ — до 22 600 м
3
/ч.
При реализации этих параметров номинальная тепловая мощность
ПГВ-1000МКП составляет 803 МВт.
Схема работы парогенератора
Теплоноситель 1-го контура по горячей нитке ГЦТ поступает из реакто-
ра во входной («горячий») коллектор ПГ, распределяется по теплообменным
трубам, проходит их, отдавая свое тепло воде 2 контура, собирается в вы-
ходном («холодном») коллекторе и выходит из ПГ в холодную нитку ГЦТ
(на всас ГЦНА).
За счет тепла теплоносителя первого контура (которое передается через
стенки трубок) вода парогенератора нагревается и генерируется пар. После
осушки пар отводится из ПГ через 10 патрубков, расположенных на верхней
образующей корпуса, в коллектор пара. Из коллектора пара осушенный пар
по паропроводу свежего пара подается в главный паровой коллектор и да-
лее — на турбину.
В парогенераторе поддерживается заданный массовый уровень, обеспе-
чивающий необходимую влажность (сухость) пара. Массовый уровень изме-
ряется и поддерживается по сигналам от уравнительных сосудов.
Питательная вода подается в парогенераторы в количестве, соответству-
ющем паропроизводительности ПГ с учетом величин постоянной и перио-
дической продувок.
Парогенератор ПГВ-1000МКП состоит из следующих сборочных ча-
стей: собственно парогенератор, коллектор пара, опоры, гидроамортизато-
ры, уравнительные сосуды, закладные детали (рис. 2.18).
Стоит отметить, что в ПГВ-1000МКП применено коридорное распо-
ложение труб в пучке, с шагами по высоте 22 мм, по горизонтали — 24 мм
(рис. 2.19) в отличие от ПГВ-1000М (установлены на ВВЭР-1000) с треуголь-
ным трубчатым пучком.
Применение разреженной коридорной компоновки труб в теплооб-
менном пучке позволило увеличить интенсивность циркуляции в трубном
пучке, снизить скорость роста отложений на теплообменных трубах и кон-
центрации коррозионно-активных примесей под ними и, как следствие,
снизить вероятность коррозионного повреждения теплообменных труб.
В конструкцию парогенератора ПГВ-1000МКП входят следующие эле-
менты (рис. 2.20): корпус (включая эллиптические «холодное» и «горячее»
днище), коллекторы первого контура, теплообменные трубки, паровой кол-
лектор, раздаточный коллектор питательной воды (по второму контуру),
погружные дырчатые листы, пароприемные дырчатые листы, люки-лазы,
штуцеры подсоединения смежных систем.
Глава 2. АЭС с реакторными установками ВВЭР поколения III+
148
Гидроамортизатор
Бетон
Бетон
Стержни
Коллектор
пара
Основание
Поперечина
Шпилька
Муфта
Закладная деталь
Ложемент
опорный
Опора
роликовая
. 2.18. Состав парогенератора ПГВ-1000МКП
24
22
1
2
3
. 2.19. Коридорная компоновка теплообменных труб ПГВ-1000МКП.
1 – теплообменная труба ПГ; 2 – плоская пластина; 3 – волнообразная пластина
2.1. Проект В-392М. Нововоронежская АЭС-2
149
. 2.20. Конструкция парогенератора ПГВ-1000МКП.
1– штуцер контроля фланцевых соединений; 2– штуцер воздушников 1-го контура; 3– штуцеры воздушников 2-го контура;
4– штуцеры индикатора уровня; 5– штуцеры отбора давления вСКУ; 6– пароприемный дырчатый лист; 7– УС-7 однокамерный
уравнительный сосуд; 8– УС-1–УС-6 однокамерные уравнительные сосуды; 9– люк-лаз вобъем 2-го контура; 10– штуцеры уров-
немеров; 11– штуцер продувки из«солевого» отсека; 12– штуцер уровнемера; 13– патрубки продувки нижней части корпуса; 14–
патрубки для установки смывных устройств; 15– штуцеры смывного устройства; 16– штуцеры продувки «карманов»; 17– корпус;
18– штуцер конденсата СПОТ; 19– УС-8 двухкамерный уравнительный сосуд; 20– устройство подачи химических реагентов;
21– патрубок кСПОТ; 22– штуцер воздушника; 23– люки коллекторов 1-го контура; 24– коллектор питательной воды аварийных
режимов; 25– устройство подвода ираздачи питательной воды; 26– погруженный дырчатый лист; 27– теплообменные трубы;
28– коллекторы воды 1-го контура; 29– пароприемный дырчатый лист; 30– коллектор химических реагентов
12 34
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
30
29
Соседние файлы в папке Курсовой проект 5 кафедра (спецы 4 курс)