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+
200
• для РУ В-509 изменена разводка каналов направляющих в связи с из-
менением координат точек контроля активной зоны реактора.
6. Конструкция ПС СУЗ выполнена в двух исполнениях (рис. 2.54):
• с 18 ПЭЛ;
• с 16 ПЭЛ.
18 ПЭЛ 16 ПЭЛ
. 2.54. КонструкцияПС СУЗ проекта В-509
В активной зоне РУ АЭС «Аккую» расположено 94ОРСУЗ (в В-392М —
121), которые разбиты на 10 групп (В-392М на 12).
В составе групп аварийной защиты с номерами 2 и 3 эксплуатируют-
ся ПС СУЗ с 16 ПЭЛ, в остальных группах – ПС СУЗ с 18 ПЭЛ.
Рабочая группа (группа с номером 10) постоянно находится в активной
зоне, а группы с номерами 7, 8, и 9 вводятся в активную зону только для вы-
полнения функции управления.
7. Главный циркуляционный насос.
Конструкция ГЦНА-1753 в проекте В-509 (рис. 2.55) имеет следующие
отличия и преимущества по сравнению с ГЦНА-1391 (проект В-392М):
• за счет переноса места установки РОП в ГЦНА-1753 уменьшились га-
бариты выемной части;
Для 18 ПЭЛ
СУЗ — 79 шт.
Для 16 ПЭЛ
СУЗ — 42 шт.
. 2.53. Защитные трубы БЗТ
2.4. Проект В-509. АЭС «Аккую»
201
• уменьшение габаритов за счет переноса РОП в верхнюю крестовину
двигателя, привело к упрощению доступа к РОП, возможность его ре-
монта без демонтажа двигателя (доступ к РОП осуществляется после
снятия верхней крышки (бака) двигателя), что сокращает сроки ре-
монта;
• применена новая жесткая муфта валов привода и насоса;
• смазка подшипников двигателя производится водой промежуточного
контура, подача которой осуществляется от системы промежуточного
контура, у ГЦНА-1391 проекта В-392М имеется индивидуальная мас-
лосистема, предназначенная для смазки баббитовых подшипников
приводного двигателя;
• в ГЦНА-1753 применен односкоростной электродвигатель.
8. Парогенераторы.
В проекте АЭС «Аккую» используется парогенератор ПГВ-1000МКО
с повышенными теплотехническими характеристиками (увеличенной
длиной теплообменных трубок и корпуса ПГ, паропроизводительностью
и расчетным давлением второго контура). Сравнение характеристик пароге-
нераторов проектов В-392М и В-509 представлено в табл. 2.8.
Изменение конструкции ПГ связано с повышением номинальной мощ-
ности реактора для сохранения одинаковых условий отвода тепла через вто-
рой контур (при работе на номинальной мощности).
В-509 (ГЦНА-1753) В-392М (ГЦНА-1391)
. 2.55. ГЦНА-1753 (проект В-509) иГЦНА-1391 (проект В-392М)
Глава 2. АЭС с реакторными установками ВВЭР поколения III+
202
В проекте АЭС «Аккую» используется новая конструкция ПГ с одним
патрубком Ду 650 для выхода пара, в отличие от десяти патрубков Ду 200 для
референтной АЭС (рис. 2.56).
В верхней части корпуса ПГ располагается ППДЛ (потолочный паровой
дырчатый лист) с переменной перфорацией, предназначенный для вырав-
нивания расхода пара.
На корпусе ПГ увеличено число штуцеров для присоединения однока-
мерных уравнительных сосудов (с 6 до 9).
2.8. Характеристики парогенераторов проектов В-392М иВ-509
-1000 -1000
Номинальная тепловая мощность, МВт 803 828
Максимальная тепловая мощность, МВт 859 886
Паропроизводительность (приt
пв
=225
о
С,
припродувке 15т/ч), т/ч
1602
+112
1652
+117
Давление генерируемого пара навыходе
изколлектора параПГ,
МПа, абсолютное
7,00±0,10 7,00±0,10
Давление теплоносителя первого контура
навходе вПГ, МПа, абсолютное
16,14±0,30 16,2±0,30
Расчетное давление первого/второго контура,
МПа
17,64/8,1 17,64/9,0
Длина ПГ, мм 13820 14820
Масса ПГ, т 337 353
В-392М (ПГВ-1000МКП) В-509 (ПГВ-1000МКО)
. 2.56. Парогенераторы ПГВ-1000МКП (проект В-392М)
и ПГВ-1000МКО (проект В-509)
2.4. Проект В-509. АЭС «Аккую»
203
-509
Проект АЭС «Аккую» основывается на применении решений, предус-
матривающих для выполнения функций безопасности комплекс активных
и пассивных систем. Каждому конкретному проектному исходному собы-
тию отвечает определенная конфигурация (или несколько конфигураций)
систем безопасности, специфичная для данного исходного события.
Принятая в проекте структура построения (конфигурация) активных
и пассивных систем безопасности (табл. 2.9) обеспечивает выполнение
функций безопасности при любом исходном событии при наложении не-
зависимого от исходного события отказа в любой из систем, участвующей
в выполнении каждой конкретной функции безопасности (включая отказ
2.9. Системы безопасностиРУ проекта В-509
САОЗ высокого давления —
САОЗ низкого давления —
САОЗ высокого-низкого давления (совмещенная
двухканальная система высокого инизкого давления
свнутренним резервированием)
2×100%
(свнутренним
резервированием)
Система аварийного ввода бора 2×100%
(свнутренним
резервированием)
Гидроемкости первой ступени 4×33%
Гидроемкости второй ступени 4×33%
Гидроемкости третьей ступени 4×33%
Система аварийной питательной воды —
Система аварийного расхолаживания ПГ 2×100%
Система пассивного отвода тепла 4×33%
(воздушное
охлаждение)
Спринклерная система 2×100%
Герметичная оболочка Двойная
Пассивная система удаления водорода (рекомбинаторы
водорода)
+
Система удержания иохлаждения расплава активной
зоны (ловушка расплава)
+
Глава 2. АЭС с реакторными установками ВВЭР поколения III+
204
в обеспечивающих системах) или одной независимой от исходного события
ошибки персонала.
В проекте принята за основу следующая внутренняя структурная схема:
• активные элементы систем безопасности имеют двухканальную
структуру во всех частях (защитной, локализующей, обеспечивающей
и управляющей). При этом резервирование активных элементов вну-
три канала не предусматривается, если это не требуется вследствие
применения принципа единичного отказа. Для систем, совмещаю-
щих функции безопасности и функции нормальной эксплуатации,
необходимость резервирования определяется исходя из обеспечения
функции нормальной эксплуатации;
• пассивные элементы имеют двухканальную структуру в отношении
связей с активными элементами (электропитание, управление, пред-
ставление информации). В случае, когда пассивные элементы имеют
связи с оборудованием реакторной установки, они имеют в своем со-
ставе четыре однотипных набора элементов в соответствии с четы-
рехпетлевой структурой РУ.
Защитная оболочка как пассивный элемент локализующей системы
безо пасности не делится на части.
Системааварийноговводабора(JND)
Система аварийного ввода бора предназначена для выполнения следую-
щих функций:
• обеспечение подкритичности активной зоны в условиях отказа СУЗ
реактора;
• осуществление впрыска борного раствора в компенсатор давления
в режиме течи из первого контура во второй для снижения давления.
Технологическая схема системы аварийного ввода бора приведена
на рис. 2.57.
Система аварийного ввода бора (JND) состоит из двух идентичных
по входящему в них оборудованию и полностью независимых один от друго-
го канала. Канал системы состоит из двух ниток, резервирующих друг друга.
Каждая нитка канала имеет производительность 50% и подает раствор бор-
ной кислоты в «свою» холодную часть петли ГЦК или в компенсатор давле-
ния (эта нитка-коллектор является общей для обоих каналов).
Всасывающие трубопроводы насосов аварийного ввода бора подключе-
ны к трубопроводам соответствующих каналов системы аварийного и пла-
нового расхолаживания первого контура и охлаждения бассейна выдержки
(JNA) за теплообменником активной части САОЗ (см. рис. 2.57).
Запасом борного раствора с концентрацией 17–25 г/дм
3
служит объем
воды бассейна выдержки выше уровня необходимого для хранения топ-
лива.
2.4. Проект В-509. АЭС «Аккую»
205
В состав каждого канала входят:
• насосы аварийного ввода бора (2 шт. на канал);
• обратные клапаны и запорная арматура;
• трубопроводы.
Функционирование системы в режимах нормальной эксплуатация
В режиме нормальной эксплуатации система не функционирует, но на-
ходится в режиме ожидания.
Функционирование системы при нарушениях нормальной эксплуатации
В режимах с нарушением нормальной эксплуатации система не функ-
ционирует, но находится в режиме ожидания, за исключением режима обе-
сточивания.
Р
еактор
—
за
д
в
ижк
а
за
к
р
ыт
а
— задвижка открыт
а
— насо
с
—
теплоо
б
менни
к
—
ручная арматур
а
Герметичная оболочка
1 канал 2 канал
© Яуров С.В.
В активную
часть САОЗ
В активную
часть САОЗ
В спринклерную
систему
В спринклерную
систему
в КД в КД
в КДв КД
ГЦН ГЦН
ГЦН ГЦН
Петля № 1 Петля № 4
Петля № 2 Петля № 3
Парогенератор Парогенератор
Парогенератор Парогенератор
Из бассейна выдержки
или приямка ГО
17–25 г/кг
. 2.57. Технологическая схема системы аварийного ввода бора проекта В-509
(АЭС «Аккую»)
Глава 2. АЭС с реакторными установками ВВЭР поколения III+
206
Функционирование системы при проектных авариях
При аварии, связанной с течью из первого контура во второй, тепло-
носитель первого контура попадает в аварийный парогенератор. При этом
могут открыться предохранительные клапаны на стороне основных паро-
проводов, сброс среды осуществляется в атмосферу и, таким образом, может
произойти выброс радиоактивности. Чтобы ограничить объем выброса ра-
диоактивности, давление в системе первого контура должно быть снижено.
Для этого давление в компенсаторе снижается путем впрыска раствора бор-
ной кислоты насосами системы JND в паровое пространство компенсатора
давления.
При других авариях с течью первого контура (не связанных с разуплот-
нением трубок парогенератора), функционировании системы не требуется.
Функционирование системы при запроектных авариях
При запроектных авариях типа ATWS (несрабатывание аварийной за-
щиты реактора в аварийных режимах) система JND выполняет функцию по-
дачи в первый контур борного раствора для быстрого перевода реакторной
установки в подкритическое состояние.
Система подает борный раствор с концентрацией 17–25 г/дм
3
из верхней
части бассейна выдержки в первый контур при противодавлении в контуре
в диапазоне 0–19,6 МПа.
Отличия от проекта В-392М
• в проекте АЭС «Аккую» в системе аварийного ввода бора (JND) не пред-
усмотрены отдельные баки аварийного запаса бора с концентрацией
раствора 40 г/кг (баки с борной кислотой концентрации 40 г/кг пред-
усмотрены только в системе борного концентрата KBC40). При этом
повышена концентрация бора до 17–25 г/кг в основном запасе воды
системы (избыточный объем бассейна выдержки). Повышение кон-
центрации борной кислоты в бассейне выдержки отработавшего то-
плива и гидроемкостях САОЗ с 16 до 17–25 г/кг позволило отказаться
от хранения дополнительного запаса высококонцентрированной бор-
ной кислоты 40 г/кг в баках системы аварийного ввода бора;
• в проекте АЭС «Аккую» увеличены диаметры патрубков (штуцеров)
ГЦТ для присоединения трубопроводов системы JND с 89×8 мм
(на НВАЭС-2) до 92×8 мм;
• система JND НВАЭС-2 подает воду в 1 контур из баков с раствором
борной кислоты концентрацией 40 г/кг, а система JND АЭС «Аккую»
подает воду в 1 контур из бассейна выдержки с раствором борной кис-
лоты концентрацией от 17 до 25 г/кг.
2.4. Проект В-509. АЭС «Аккую»
207
АктивнаячастьСАОЗ
Система аварийного и планового расхолаживания первого контура и ох-
лаждения бассейна выдержки (JNA) предназначена для выполнения следу-
ющих функций:
• расхолаживание реакторной установки до температуры не более 70 °С
после останова реактора, когда отвод тепла через парогенераторы ста-
новится малоэффективным (P
I
<1,96 МПа, T <150 °С) во всех режимах
работы блока (плановое, ремонтное, аварийное расхолаживание);
• отвод остаточного тепла от топлива в реакторе к системе потребителей
реакторного отделения (промежуточного контура) KАА во всех про-
ектных режимах работы системы;
• отвод остаточного тепла от топлива в бассейне выдержки во всех ре-
жимах работы блока;
• сохранение запаса теплоносителя в реакторе во время «большой течи»;
• аварийной подпитки первого контура в режиме «малых течей»
(Ду 25–80).
В состав каждого канала входят:
• теплообменник аварийного и планового расхолаживания;
• насосы аварийного и планового расхолаживания низкого давления;
• насосы аварийного впрыска высокого давления;
• обратные клапаны, запорная и регулирующая арматура;
• трубопроводы.
Система аварийного и планового расхолаживания и охлаждения бас-
сейна выдержки состоит из двух каналов, идентичных по входящему в них
оборудованию и полностью независимых один от другого. Технологическая
схема системы JNA представлена на рисунке 2.58.
Канал системы состоит из двух ниток:
1) нитка с насосом аварийного впрыска высокого давления (синяя ли-
ния на рис. 2.58). На первом канале эта нитка присоединена между
обратными клапанами сливной линии системы гидроемкостей первой
ступени, подающими раствор борной кислоты в реактор (только для
первого канала) под активную зону. На втором канале напорная часть
высокого давления подключена к холодным веткам петель № 2 и 4
на напоре ГЦНА, таким образом раствор борной кислоты на втором
канале подается также под активную зону;
2) нитка с насосом аварийного и планового расхолаживания низкого
давления (красная линия на рис. 2.58). На первом канале напорная
часть низкого давления подключается к холодной и горячей ветке пет-
ли № 1 (для планового, ремонтного или аварийного расхолаживания).
На втором канале напорная часть низкого давления подключается
к холодной и горячей ветке петли № 3 (для планового, ремонтного или
аварийного расхолаживания).
Глава 2. АЭС с реакторными установками ВВЭР поколения III+
208
Всасывающий тракт системы в режимах планового или ремонтного рас-
холаживания подключается на первом канале к холодной и горячей ветке
петли № 2, на втором канале — к холодной и горячей ветке петли № 4 (жел-
тая линия на рис. 2.58).
Всасывающий тракт системы в режимах аварийного расхолаживания
подключается на первом и втором канале к бассейну выдержки или приямку
герметичной оболочки (зеленая линия на рис. 2.58).
Конфигурация подключения ниток зависит от режима работы системы
(расхолаживание плановое, ремонтное или аварийное).
Реактор
– задвижка зак
р
ыта
–
задвижка открыта
–
н
асос
– теплоо
б
менник САОЗ
ГЕ
-1
ГЕ
-1
ГЕ
-1
-1
–
всасывающи
й
тракт в режимах «плановое» и «ремонтное» расхолаживание;
–
всасывающий тракт в режимах «аварийное» расхолаживание
;
–
напо
р
ный т
р
акт в
р
ежимах «ава
р
ийное»
р
асхолаживание САОЗ ВД;
–
напорный тракт в режимах «плановое», «ремонтное», «аварийное» расхолаживание САОЗ НД
.
© Яуров С.В. 1 канал 2 канал
САОЗ ВД САОЗ ВД САОЗ ВД САОЗ ВД
в систему
аварийного
ввода бора
в систему
аварийного
ввода бора
в спринклерную
систему
в спринклерную
систему
на спринклерные
форсунки
на спринклерные
форсунки
От САОЗ ВД
канала 2
ГЦН
ГЦН
ГЦН ГЦН
В бассейн
выдержки
В бассейн
выдержки
Петля № 2 Петля № 3
Петля № 1 Петля № 4
Парогенератор Парогенератор
Парогенератор Парогенератор
В холодную ветку
петли №2 (напор ГЦН-2)
Герметичная оболочка
Из бассейна
выдержки или
приямка ГО
17–25 г/кг
. 2.58. Технологическая схема системы аварийного ипланового расхолаживания
иохлаждения бассейна выдержки проекта В-509 (АЭС «Аккую»)
2.4. Проект В-509. АЭС «Аккую»
209
Функционирование системы в режимах нормальной эксплуатация
Режим работы блока на мощности
В режимах нормальной эксплуатации система JNA обеспечивает отвод
тепла от топлива, расположенного в бассейне выдержки, при выводе в ре-
монт элементов спринклерной системы JMN (при работе на мощности) или
совместно с системой JMN (при полной выгрузке зоны в ППР).
При отсутствии такой необходимости система не функционирует, она
находится в режиме ожидания. Ко всем насосным агрегатам системы подве-
дена охлаждающая вода.
Режим планового расхолаживания
В режиме «плановое расхолаживание блока» до снижения температуры
в первом контуре до 150 °С и давления 1,96 МПа расхолаживание реактор-
ной установки производится сбросом пара в конденсаторы турбины через
БРУ-К.
При температуре первого контура ниже 150 °С расхолаживание РУ с по-
мощью ПГ становится малоэффективным. Для обеспечения проектных
значений скорости расхолаживания на втором этапе при температуре ниже
150 °С расхолаживание первого контура осуществляется системой JNA.
При этом теплоноситель первого контура забирается из «горячей» части
(ветки) петель № 2 (на первом канале) и № 4 (на втором канале) главного
циркуляционного контура и по трубопроводу Дy 300 и через систему трубо-
проводов с запорной арматурой и теплообменник САОЗ поступает на всас
насосов аварийного и планового расхолаживания низкого давления.
Охлажденный теплоноситель возвращается в «холодные» части соответ-
ствующих петель № 1 (канал 1) и № 3 (канал 2).
Режим ремонтного расхолаживания
В режиме ремонтного расхолаживания отвод тепла от активной зоны
осуществляется при снятой крышке реактора при температуре теплоносите-
ля первого контура менее 70 °С.
Забор теплоносителя осуществляется из «холодной» части петель № 2
(первый канал) и № 4 (второй канал) ГЦК, а далее с помощью каналов/ка-
нала системы JNA теплоноситель охлаждается и возвращается в «горячую»
нитку петли № 1 (первый канал) и № 3 (второй канал).
В режиме ремонтного расхолаживания возможны ремонтные работы
на оборудовании, расположенном выше уровня теплоносителя, в том числе:
• ремонтные работы на ГЦНА, включая замену выемной части насоса;
• ремонтные работы на парогенераторе со стороны I и II контура, вклю-
чая контроль и ремонт теплообменных трубок;
• ремонт главного разъема реактора;
• ремонт арматуры в неотсекаемой части трубопроводов, присоединен-
ных к ГЦТ, патрубки которых находятся выше уровня теплоносителя;
• ремонт компенсатора давления.
Соседние файлы в папке Курсовой проект 5 кафедра (спецы 4 курс)