2.2. Общая характеристика парогенераторов

Парогенератор на АЭС является специальным теп-лообменным устройством, в котором осуществляется про-изводство пара необходимых параметров при использовании теплоты, вносимой в него теплоносителем первого или второго контура. Основными характеристиками парогене-ратора АЭС, так же как и котла ТЭС, являются: паро-производительность, давление пара, температура перегре-ва пара, чистота пара, влажность (для цикла с насыщен-ным паром) и температура питательной воды. В общем случае парогенератор АЭС имеет следующие элементы: подогреватель (водяной экономайзер), испаритель и паро-перегреватель. В некоторых конструкциях парогенераторов эти элементы совмещены в одном теплообменном аппарате, в других все три элемента являются самостоятельными теплообменниками, включенными последовательно в кон-туры теплоносителей.

В парогенераторе АЭС в качестве нагреваемого теп- лоносителя используется рабочее тело: пар, пароводяная

смесь и вода. В качестве греющего теплоносителя, охлаж-дающего поверхности твэлов реактора и переносящего теплоту реактора в парогенератор, используются различные первичные теплоносители (вода, жидкие металлы и газы). Теплофизические свойства первичного теплоносителя в значительной степени предопределяют конструкционные особенности парогенератора. Движение рабочего тела в экономайзере и пароперегревателе всегда однократное и принудительное. По способу организации движения рабочего тела в испарителе парогенераторы делят на три группы: с естественной циркуляцией, с многократной принудительной циркуляцией и прямоточные.

Парогенераторы с естественной циркуляцией характе-ризуются многократным движением воды в испарителе, возникающим вследствие естественного движущего напора, имеющего место из-за разности весов столбов жидкости в опускной системе и пароводяной смеси в подъемной. Опускные и подъемные парогенерирующие каналы пред-ставляют собой замкнутый контур.

Парогенераторы с многократной принудительной цир-куляцией также имеют многократное движение воды в ис-парителе, который состоит из опускных и подъемных па-рогенерирующих каналов замкнутого контура, но в этом случае напор создается циркуляционным насосом, вклю-ченным в опускную систему. Прямоточные парогенераторы характеризуются включением всех элементов в одну по-следовательную цепь с однократным принудительным дви-жением в них рабочей среды, поддерживаемым работой питательного насоса.

Показателем, характеризующим тепловую экономичность парогенератора, является КПД. В парогенераторах АЭС имеет, место только один вид потерь теплоты — в окружающую среду нагретыми элементами. Эти потери невелики, они составляют 0,5—2% тепловой мощности па-рогенератора, в связи с чем КПД парогенераторов АЭС составляет 0,98—0,995. При проектировании парогенерато-ров АЭС необходимо стремиться к тому, чтобы выполнить основное требование, связанное с обеспечением их дли-тельной эксплуатации в различных режимах: все элемен-ты должны обладать высокой надежностью и отвечать расчетным параметрам, соответствующим максимальной мощности. В связи с этим при разработке новых конструк-ций отдельные элементы парогенератора проверяются на опытных стендах. И только после детальных эксперимен-тальных исследований опытных элементов, позволяющих

добиться соответствия расчетных характеристик истинным опытным значениям, вносятся коррективы в расчеты и чер-тежи, по которым изготовляется новый парогенератор,