диплом - копия
.pdf
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ
ФГБОУ ВПО «Ивановский государственный энергетический университет
имени В. И. Ленина»
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
к дипломной работе на тему:
«МЕРОПРИТИЯ ПО ПРОДЛЕНИЮ СРОКА
СЛУЖБЫ 4-ГО БЛОКА НОВОВОРОНЕЖСКОЙ
АЭС»
Выполнил __________________________ |
/ студент гр. 6-12 Барков Е. В. |
Руководитель _______________________ |
/ к.т.н., доцент Андрианов С. Г. |
Нормоконтроль _____________________ |
/ ассистент Вольман М. А. |
Заведующий кафедрой _______________ |
/ к.т.н., доцент Горбунов В. А. |
Иваново 2014
АННОТАЦИЯ
В дипломной работе представлены мероприятия по продлению срока службы 4-го блока Нововоронежской АЭС. В работе рассмотрены модернизации,
направленные на повышение надежности системы нормальной эксплуатации, а
именно системы впрыска в компенсатор объема, а также повышения безопасности работы блока за счет модернизации системы охлаждения активной зоны и системы локализации аварии. Произведена оценка влияния предлагаемых мероприятий на надежность и безопасность работы блока.
Объём: 115 страниц, 35 рисунков, 30 таблиц, 28 источников.
СОДЕРЖАНИЕ |
|
ПЕРЕЧЕНЬ УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ .......................................................... |
5 |
ВВЕДЕНИЕ..................................................................................................................... |
6 |
1. КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ РЕАКТОРНОЙ УСТАНОВКИ В-440/179............. |
9 |
2. ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ БЕЗОПАСНОСТИ, ЗАЛОЖЕННЫЕ В |
|
ОСНОВУ ИСХОДНОГО ПРОЕКТА....................................................................... |
11 |
3. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ПО ПРОДЛЕНИЮ СРОКА |
|
ЭКСПЛУАТАЦИИ 4 БЛОКА НВАЭС.................................................................... |
15 |
4. МЕРОПРИЯТИЯ ПО ПРОДЛЕНИЮ СРОКА ЭКПЛУАТАЦИИ 4-ГО |
|
БЛОКА НВАЭС ........................................................................................................... |
16 |
4.1. Модернизация системы впрыска в компенсатор объема блока 4 ........... |
16 |
4.1.1. Недостатки существующей системы впрыска в компенсатор объема .... |
16 |
4.1.2. Описание объема модернизации систем впрыска в компенсатор объема |
|
блока №4 ..................................................................................................................... |
18 |
4.1.3. Теплогидравлический расчет модернизированной системы впрыска в |
|
КО………. ................................................................................................................... 20 |
|
4.1.3.1. Общие положения ...................................................................................... |
21 |
4.1.3.2. Исходные данные для теплогидравлического расчета системы впрыска |
|
в КО……… .............................................................................................................. |
22 |
4.1.3.3. Методика расчета ....................................................................................... |
25 |
4.1.3.4. Результаты теплогидравлического расчета системы впрыска в КО..... |
33 |
4.1.4. Оценка влияния выполненной модернизации на надежность системы |
|
впрыска в компенсатор объема……….. .................................................................. 39 |
|
4.1.5. Результаты модернизации системы впрыска в КО .................................... |
44 |
4.2. Модернизация системы САОЗ ........................................................................ |
45 |
4.2.1. Общие положения ......................................................................................... |
45 |
Ли Изм. |
№ докум. |
Подп. |
Дата |
Разраб. |
Барков Е.В. |
|
|
Пров. |
Андрианов С.Г |
|
|
Т. контр. |
|
|
|
Н. контр. |
Вольман М.А. |
Утв. |
Горбунов В.А. |
ДР-2068191-140404.65-02-14 |
|
||
Лит |
Лист |
Листов |
|
Мероприятия по продлению |
2 |
115 |
|
срока службы 4-го блока |
Кафедра АЭС |
||
Нововоронежской АЭС |
|||
|
|
||
4.2.2. |
Требования к системе аварийного охлаждения активной зоны ............... |
46 |
4.2.3. |
Исходные данные , начальные и граничные условия для расчета системы |
|
охлаждения активной зоны ....................................................................................... |
49 |
|
4.2.4. |
Анализ результатов расчета модернизированной системы САОЗ ........... |
51 |
4.2.4.1. Анализ расчета по варианту 1 ................................................................... |
51 |
|
4.2.4.2. Анализ расчета по варианту 2 ................................................................... |
53 |
|
4.2.5. |
Результаты модернизации системы САОЗ ................................................. |
54 |
4.3. Модернизация системы локализации аварии (СЛА)................................. |
55 |
|
4.3.1. |
Общие положения . Требования к ЛСБ ........................................................ |
55 |
4.3.2. |
Система герметичных ограждений .............................................................. |
58 |
4.3.3. |
Спринклерная система .................................................................................. |
59 |
4.3.4. |
Внедрение струйно - вихревого конденсатора ............................................. |
61 |
4.3.4.1. Назначение струйно-вихревого конденсатора ........................................... |
61 |
|
4.3.4.2. Состав и компоновка струйно-вихревого конденсатора........................ |
62 |
|
4.3.4.3. Описание конструкции струйно-вихревого конденсатора .................... |
62 |
|
4.3.5. Модернизация ГП 4 блока ............................................................................ |
65 |
|
4.3.5.1. Основные положения................................................................................. |
65 |
|
4.3.5.2. Выбор начальных и граничных условий для расчета............................. |
69 |
|
4.3.5.3. Анализ результатов расчета процессов в ГП при аварии с течью Ду500 |
||
из первого контура с учетом работы СВК............................................................ |
71 |
|
5. ВЛИЯНИЕ ПРЕДЛОЖЕННЫХ МОДЕРНИЗАЦИЙ НА |
|
|
РАДИАЦИОННЫЕ ПОСЛЕДСТВИЯПРИ АВАРИИ С ГИЛЬОТИННЫМ |
|
|
РАЗРЫВОМ ГЦТ ДУ 500 .......................................................................................... |
74 |
|
5.1. Выход продуктов деления в СГП ................................................................... |
74 |
|
5.2. Характеристики систем локализации аварии и подавления аварийного |
||
выброса |
.......................................................................................................................... |
74 |
5.2.1. Характеристики СГП и СВК энергоблоков № 3 и 4 .................................. |
74 |
|
5.2.2. Характеристики СЛА энергоблоков № 3 и 4 для расчета параметров |
|
|
источника ................................................................................аварийного выброса |
75 |
|
|
|
|
|
|
|
Лист |
|
|
|
|
|
ДР-2068191-140404.65-02-14 |
3 |
Ли |
Изм. |
№ докум. |
Подп. |
Дат |
|
|
|
|
5.3. Утечка радиоактивных сред через неплотности СГП энергоблоков № 3 |
|
и 4 в период радиационной аварии.......................................................................... |
76 |
5.4. Исходные данные для проведения расчетов влияния выполненных |
|
модернизаций на радиационные последствия при аварии с течью из ГЦТ Ду |
|
500…. .............................................................................................................................. |
80 |
5.5. Результаты расчета влияния модернизаций на радиационные |
|
последствия при аварии с разрывом трубопровода Ду 500 на энергоблоке №4 |
|
Нововоронежской АЭС .............................................................................................. |
80 |
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ........................................................................................................... |
84 |
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ ............................................. |
85 |
ПРИЛОЖЕНИЕ 1........................................................................................................ |
88 |
ПРИЛОЖЕНИЕ 2...................................................................................................... |
101 |
ПРИЛОЖЕНИЕ 3...................................................................................................... |
111 |
|
|
|
|
|
|
Лист |
|
|
|
|
|
ДР-2068191-140404.65-02-14 |
4 |
Ли |
Изм. |
№ докум. |
Подп. |
Дат |
|
|
|
|
ПЕРЕЧЕНЬ УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ
АПН |
- |
аварийный питательный насос |
ВВЭР |
- |
водо-водяной энергетический реактор |
ГЗЗ |
- |
главная запорная задвижка |
ГО |
- |
герметичный объем |
ГП |
- |
герметичные помещения |
ГЦК |
- |
главный циркуляционный контур |
ГЦН |
- |
главный циркуляционный насос |
ГЦТ |
- |
главный циркуляционный трубопровод |
ИПУ |
- |
импульсно-предохранительное устройство |
ИРГ |
- |
инертные радиоактивные газы |
КГС |
- |
коэффициент гидравлического сопротивления |
КИП |
- |
контрольно-измерительная арматура |
КИУМ |
- коэффициент использования установленной мощности |
|
КО |
- |
компенсатор объема |
ЛСБ |
- |
локализующая система безопасности |
НВАЭС |
- Нововоронежская атомная электрическая станция |
|
ОР |
- |
орган регулирования |
ОЭС |
- |
объединенная энергетическая система |
ПБЭ |
- |
предел безопасной эксплуатации |
ПГ |
- |
парогенератор |
ПД |
- |
продукты деления |
ПСЭ |
- |
продление срока эусплуатации |
РУ |
- |
реакторная установка |
САОЗ |
- система аварийного охлаждения зоны реактора |
|
СВК |
- |
струйно-вихревой конденсатор |
СГО |
- |
система герметичных ограждений |
СЛА |
- |
система локализации аварии |
|
|
|
|
|
|
Лист |
|
|
|
|
|
ДР-2068191-140404.65-02-14 |
5 |
Ли |
Изм. |
№ докум. |
Подп. |
Дат |
|
|
|
|
ВВЕДЕНИЕ
Вдекабре 2017 года истекает продленный срок эксплуатации 4 блока Нововоронежской АЭС. В рамках откорректированной Генеральной схемы размещения объектов электроэнергетики на период до 2030 года спрос на электрическую мощность и энергию в рамках ОЭС Центра (рис.1.) будет увеличиваться. Это означает, что выбываемая из объединенной энергосистемы электрическая мощность 4 блока будет необходима.
Всвязи с вышеперечисленными обстоятельствами Протоколом заседания Центрального Комитета ОАО «Концерн Росэнергоатом» от 29.11.2011 № 7
одобрено и приказом ОАО «Концерн Росэнергоатом» от 01.02.2012 № 9/86-П
принято решение о начале работ по продлению сроков эксплуатации энергоблока
№4 Нововоронежской АЭС сверх 45 лет.
Кнастоящему времени были произведены работы, организованные ОАО «Концерн Росэнергоатом» в 2010 – 2012 гг., по определению возможности, целесообразности и эффективности продления срока службы 4-го энергоблока НВАЭС до 60 лет. В рамках этой работы были выполнены оценка состояния оборудования блока и его остаточный ресурс, проведены анализ опыта эксплуатации блока сверх проектного срока и прогнозные технико-экономические оценки эффективности ПСЭ сверх 45-ти лет.
Результаты выполненных работ показали принципиальную техническую возможность дальнейшего продления срока эксплуатации блока № 4.
Необходимым условием продления срока службы 4 энергоблока Нововоронежской АЭС является повышение безопасности для дальнейшей его эксплуатации. Продление срока эксплуатации требует необходимых мер по модернизации блока, целью которых является расширение спектра проектных аварий вплоть до аварии с гильотинным разрывом ГЦТ Ду 500, поскольку проект второй очереди Нововоронежской АЭС (энергоблоки 3 и 4) разрабатывался в 60-х
годах, максимальной проектной аварией которого была авария с разрывом трубопровода с эквивалентным диаметром Ду 32.
|
|
|
|
|
|
Лист |
|
|
|
|
|
ДР-2068191-140404.65-02-14 |
6 |
Ли |
Изм. |
№ докум. |
Подп. |
Дат |
|
|
|
|
Рис.1. Генеральная схема размещения объектов электроэнергетики
|
|
|
|
|
|
Лист |
|
|
|
|
|
ДР-2068191-140404.65-02-14 |
7 |
Ли |
Изм. |
№ докум. |
Подп. |
Дат |
|
|
|
|
В данной работе освещены основные вопросы по мероприятиям,
необходимым для продления срока службы энергоблока №4 НВАЭС и направленным на повышение безопасности и надежности работы блока, а также произведен анализ радиационных последствий при аварии с разрывом ГЦТ Ду
500. Эти мероприятия затрагивают как системы нормальной эксплуатации, важные для безопасности, так и сами системы безопасности, а именно:
-модернизация системы впрыска в компенсатор объема (система нормальной эксплуатации, важная для безопасности);
-модернизация системы САОЗ, заключающаяся во внедрении пассивной САОЗ и САОЗ низкого давления (система безопасности);
-модернизация локализующих систем безопасности, заключающаяся во внедрении принципиально новой системы локализации аварии (СВК) и объединении герметичных помещений 3-го и 4-го блоков НВАЭС.
|
|
|
|
|
|
Лист |
|
|
|
|
|
ДР-2068191-140404.65-02-14 |
8 |
Ли |
Изм. |
№ докум. |
Подп. |
Дат |
|
|
|
|
1. КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ РЕАКТОРНОЙ УСТАНОВКИ В-
440/179
Реакторная установка ВВЭР–440 состоит из реактора, шести циркуляционных петель, каждая из которых имеет в своем составе парогенератор, главный циркуляционный насос, две главные запорные задвижки
(ГЗЗ) для отключения петли и трубопроводы первого контура. К одной из петель в ее не отключаемой части (между патрубками Ду 500 реактора и ГЗЗ) подключен компенсатор объема.
Главные циркуляционные трубопроводы предназначены для обеспечения циркуляции теплоносителя в 1 контуре. Трубопроводы главного циркуляционного контура изготовлены из нержавеющей стали марки 0Х18Н12Т. Наружный диаметр трубопроводов 560 мм, толщина стенки 32 мм. Главные циркуляционные трубопроводы располагаются в боксе ПГ-ГЦН.
Главные запорные задвижки предназначены для:
1)вывода циркуляционной петли в "горячий" резерв;
2)аварийного отключения циркуляционной петли от 1 контура;
3)вывода циркуляционной петли в ремонт.
Задвижка состоит из следующих основных узлов и деталей: корпуса,
крышки, узла уплотнения разъема задвижки, шпинделя, затвора, узла сальникового уплотнения "крышка-шпиндель" и электрического привода.
Главные циркуляционные насосы предназначены для создания принудительной циркуляции теплоносителя через активную зону реактора. ГЦН представляет собой вертикальный, центробежный, одноступенчатый бессальниковый насос со встроенным асинхронным электродвигателем переменного тока и состоит из улитки и выемной части. Улитка насоса состоит из корпуса, к которому приварены всасывающий и нагнетательный патрубки.
Парогенераторы предназначены для производства сухого насыщенного пара. В реакторной установке ВВЭР-440 используются парогенераторы ПГВ-4М.
|
|
|
|
|
|
Лист |
|
|
|
|
|
ДР-2068191-140404.65-02-14 |
9 |
Ли |
Изм. |
№ докум. |
Подп. |
Дат |
|
|
|
|