Balakovskaya - Основное оборудование РО

дыхательный трубопровод КД -> дренаж КД -> дренаж 4 петли -> на всас ГЦН-4 -> дыхательный трубопровод КД ->

.....

Указанная связь нижних точек дыхательного трубопровода КД и всасывающего трубопровода ГЦН-4 при открытых воздушниках позволяет также использовать уровнемер КД для контроля у ровня теплоносителя 1 контура при его дренировании ниже “горячи х” петель.

Давление в КО создается паровой подушкой, образующейся в верхней части компенсатора объема при кипении воды. Кипен ие достигается за счет тепла электронагревателей, размещен ных под уровнем воды в нижней части КО.

При изменении средней температуры теплоносителя I контур а в переходных режимах, связанных с нарушением в работе

82

оборудования и при изменении нагрузки, часть его перетека ет из компенсатора в контур или из контура в компенсатор по соединительному трубопроводу Ду350. При этом, ограничение отклонений давления от номинального значения достигает ся за счет сжатия или расширения паровой подушки в компенсаторе.

Водяной объем также участвует в процессе компенсации дав ления: при расширении пара вода в КО испаряется, способствуя тем самым, поддержанию давления, а при сжатии паровой фазы происходи т ее конденсация на поверхности воды, что ограничивает рост да вления. При большом росте давления через сопла, расположенные в в ерхней части КО, по линии впрыска подается теплоноситель из “хол одной” нитки первой петли ГЦК для конденсации пара в паровой под ушке. В зависимости от переходного процесса подача “холодного ” теплоносителя замедляет или совсем прекращает рост давл ения в I контуре.

Для осуществления сброса паро-газовой смеси из КД давлени я в режиме его разогрева (расхолаживания) и при продувке его парового объема предусмотрен трубопровод, соединяющий п аровое пространство компенсатора давления с трубопроводом сбр оса пара за импульсно-предохранительными устройствами.

На трубопроводе установлены два сильфонных вентиля Ду50 YP24S01,02 со встроенными электроприводами и дроссельное устройство, ограничивающее расход пара на барботер при сб росе парогазовой смеси.

КД представляет собой вертикальный цилиндрический сосу д с эллиптическими днищами, в нижней части которого располож ены 28 съемных блоков электронагревателей общей мощностью 2520 кВ т. Материал обечаек и днищ - низколегированная сталь марки 10ГН2МФА. Внутренняя поверхность КД плакирована нержавеющ ей сталью.

На верхнем днище имеется люк-лаз и штуцера для подсоедине ния трубопроводов. Крышка люка уплотняется двумя прокладкам и: никелевой прямоугольного сечения и асбографитовой при п омощи шпилек М64. Из полости, образованной этими прокладками, выве ден штуцер для подсоединения к линии контроля плотности.

К нижнему днищу приварен патрубок с переходом к трубе 426х40 м м, соединяющей компенсатор давления с “горячей” ниткой 4 пет ли.

Зона электронагревателей выполнена в виде цилиндрическ ой обечайки с двумя рядами отверстий под блоки электронагревателей. Всего в компенсаторе давления имее тся 28

блоков ТЭН общей мощностью 2520 кВт. Каждый блок ТЭН выполнен из девяти U -образных трубчатых нагревателей (наружный диа метр 13,6 мм), при помощи нержавеющих втулок закрепленных и вваренных в крышку блока электронагревателей. Каждый бло к электронагревателей имеет мощность 90 квт.

Для удобства управления и регулирования давления в перво м контуре все блоки ТЭН разбиты на четыре группы YP10W01-04. Работа четырех групп ТЭН КД компенсирует утечку из паровой части КД до 5 тонн/час.

При работе четырех групп ТЭН КД (при номинальных параметр ах в первом контуре) стабилизация давления в КД происходит пр и открытии YP13S02 на 3 - 6 процентов (при работе всех ГЦН).

Крышка блока ТЭН выполнена в виде фланца с кольцевыми выступами для уплотнения блока ТЭН в корпусе КД. Разъем бл ока уплотняется шпильками М 36 с установкой двух прокладок: никелевой и асбестовой. Между прокладками имеется контро льная полость, откуда организован контроль протечек.

Полость соединена через каналы в крышке со штуцером с раз ъемом “шар-конус”. Контроль затяга шпилек крепления блока ТЭН осуществляется по контрольным стержням, вставленным во внутренние полости шпилек.

Электронагреватель представляет из себя трубку диаметр ом 13 мм, выполненную из сплава 08Х18Н10Т, внутри которой помещена спираль из нихромовой проволоки. Пространство между стен ками трубы и спиралью заполнено прессованным кристаллически м порошком плавленной окиси магния (периклаз). Периклаз хор ошо

Конструкция компенсатора давления YP10B01

1-горловина

2-крышка

3-днище

4-лестница

5-обечайка

6-обечайка блоков ТЭН

7-днище

8-áëîê ÒÝÍ

9-коллектор

10-площадка

83

проводит тепло и обладает высоким омическим сопротивлением.

Однако периклаз, изолирующий спираль в трубке, обладает гигроскопичностью. Для того, чтобы отделить периклаз от окружающей среды в оболочке пространство в трубке электронагревателя и наконечником заполняется герметик ом (виксинт), диэлектрические свойства которого резко ухудшаются при температуре выше 150 0С. Поэтому конструктивно герметик отнесен от горячих поверхностей компенсатора давления.

К внутрикорпусным устройствам КД относятся разбрызгивающее устройство, защитный экран, тепловой экр ан в патрубке нижнего днища, опорная обечайка электронагревателей, лестницы и площадки. Все внутрикорпусные устройства КД выполняются из нержавеющей стали.

Разбрызгивающее устройство предназначено для распылени я воды по паровому объему для обеспечения конденсации пара при впрыске. Разбрызгивающее устройство выполнено в виде раздающего коллектора.

Коллектор имеет четыре разбрызгивающих насадки. Коллектор с помощью хомутов крепится к швеллерам, которые приварены к верхнему днищу. Разбрызгивающие насадки крепятся на резьбе к патрубкам раздающего коллектора.

Защитный экран служит для защиты от попадания “холодной” воды от разбрызгивающего устройства на корпус. Он выполнен из съемных листов, свободно висящих на кронштейнах.

Опорная обечайка блоков ТЭН предназначена для фиксации в рабочем (горизонтальном) положении блоков ТЭН, что предохраняет их от резких поперечных потоков среды при положительных и отрицательных возмущениях по объему первого контура, а также для организации контура естественной циркуляции при работе ТЭН.

В верхней части обечайки расположено 28 отверстий с обоймами для установки блоков ТЭН, в нижнем торце обечайки сделаны вырезы для обеспечения дренажа и организации естественной циркуляции.

Опорная обечайка ТЭН в верхней части крепится при помощи болтов к кронштейнам, приваренным к корпусу КД, в нижней части приварена к наплавке на нижнем днище.

Крепление обеспечивает температурные перемещение обечайки.

КД устанавливается на неподвижную опору. Для восприятия сейсмических нагрузок КД закрепляется в верхней части упорным кольцом, заделанным в бетонное перекрытие.

Конструкция этого крепления не препятствует термическо му расширению сосуда вверх и по радиусу, удерживает в вертикальном положении и не позволяет смещаться в горизонтальной плоскости при толчках.

КО покрыт теплоизоляцией, состоящей из отдельных съемных блоков. Блоки теплоизоляции состоят из металлического каркаса, матрацев и защитного алюминиевого покрытия. Каркас выполнен из ряда стальных полос, изогнутых по форм е блока с приваренным к нему штырями.

Матрацы изготовляются из базальтового волокна в оболочк е из кремнеземистой ткани. Матрацы блоков укладываются в несколько слоев с перекрытием швов и закрепляются на каркасе при помощи штырей.

Защитный слой крепится к каркасу самонарезающими винтами и загибается по двум жестким образующим блока. Кроме того, на элементах каркаса приварены болты для крепления блоков и болты для установки ручек.

Закрепление блоков теплоизоляции производится стяжными 84 бандажами.

Общая мощность блоков ТЭH выбpана из условия обеспечения пpоектной скоpости pазогpева КД пpи пуске РУ. Распpеделение мощностей по гpуппам блоков ТЭH КД уточняется пpи пусконаладочных pаботах, основные кpитеpии пpи этом следующ ие:

мощность пеpвой гpуппы ТЭH должна полностью компенсиpовать pеальные потеpи тепла с КД (потеpи с теплоизоляции и потеpи с пpотечками чеpез линии впpыска

Импульсно - предохранительные устройства предназначены для сброса пара из КО в случае превышения давления в I контуре в ыше заданного при отказе впрыска или недостаточной его эффективности. Импульсно - предохранительное устройство состоит из главного предохранительного клапана, импульсных клап анов, электротехнических устройств и трубопроводов связи.

Главный предохранительный клапан срабатывает после отк рытия любого из двух импульсных клапана. Пар от ПК КД по сбросном у трубопроводу поступает в парораспределяющие коллекторы с соплами под слой воды, которой заполнен барботер. На 1-3 блок ах Балаковской АЭС установлены ИПУ КД, изготовленные немецк ой фирмой Sempell,а на 4ì блоке установлены ИПУ КД отечественного производства типа УФ 50024-100. Скорость сброса давления через ИПУ КД оценочно равна 2 кгс/см2 в сек при давлении 160 кгс/см2.

Барботер YP20B01 предназначен для конденсации пара, сбрасываемого из КД. Обеспечивает прием протечек пара чер ез предохранительные клапаны КД при их неплотности с расход ом до 250 л/час. При подрыве ПК КД при их срабатывании или проверке с расходом до 150 кг/сек обеспечивает прием и конденсацию па ра не более 9 сек до разрыва мембраны.

барботера устройство Упрощенное YP20B01

1-резиновая мембрана

2-защитный колпак

3-ëþê-ëàç

4-корпус

5-паровой коллектор

6-поверхность охлаждения

7-уравнительный сосуд

8-неподвижная опора

9-подвижная опора

10-патрубок сброса от ГПК КД

11-патрубок подачи воды промконтура на охлаждение

86

Барботер представляет собой горизонтальный цилиндричес кий сосуд, состоящий из обечайки корпуса и двух эллиптических днищ, заполненный “чистым” конденсатом. Внутри барботера разм ещены 2 раздающих коллектора, к которым по трубопроводу Ду 250 подводится пар от ПК КД. По всей длине каждого коллектора предусмотрены сопла, которые способствуют эффективной конденсации пара. Согласно проекта пар от импульсных клап анов КД должен был сбрасываться по отдельной линии в газовую (верхнюю) часть ББ, однако по техническому решению трубопр овод сброса пара с ИК был заведен в водяную область, для чего в к орпус барботера был врезан дополнительный штуцер.

Для охлаждения воды внутри барботера установлен теплооб менник, состоящий из входного и выходного коллекторов и пучка теплообменных труб, по которым подается вода промконтура . Парораздающие коллекторы и трубы теплообменника на опор ах имеют свободные температурные перемещения.

В верхней части барботера расположен люк, диаметром 450 мм, н а котором установлены 2 разрывные мембраны, служащие в каче стве предохранительных устройств. Для исключения образовани я взрывоопасной газовой смеси производится непрерывная п родувка газового объема барботера азотом с расходом 1-2 нм/час.

Барботер устанавливается на одну неподвижную опору и одн у подвижную опору, что не препятствует его термическому рас ширению.

Барботер обеспечивает прием пара из КД без разрыва предохранительной мембраны в режимах нормальной эксплу атации и в режимах с нарушениями нормальных условий эксплуатаци и РУ. К ним относятся:

сдувка парогазовой смеси из барботера в режиме разогрева первого контура с расходом до 60 Нм3/час на время до двух часов; протечки через ИПУ КД - до 250 кг/час;

опробование ИПУ КД открытием на 2-3 сек с расходом через клапан 50 кг/сек; вентиляцию газового пространства барботера азотом.

Суммарная пропускная способность разрывных предохранит ельных мембран обеспечивает расход пара получаемый при открыти и всех ИПУ КД.

Система охлаждения барботера обеспечивает его охлажден ие до нормальной рабочей температуры стационарного состояния в течение двух часов после окончания переходного процесса.

Технические характеристики ББ.

88

Цели обучения

По окончании изучения данного материала обучаемые смогу т:

1.Объяснить назначение ядерного энергетического реактор а ВВЭР1000 на АЭС с РУ Â-320;

2.Перечислить основные технические данные по реакторной установке В-320 с реактором ВВЭР-1000;

3.Объяснить назначение и описать упрощенное устройство следующих частей реактора:

Корпуса реактора; Верхнего блока реактора;

Узла уплотнения главного разъема; Шахты реактора; Блока защитных труб; Выгородки; Привода ШЭМ;

Бетонной шахты реактора;

5.Упрощенно описать примерную схему сборки/разборки реакт ора при проведении перегрузки ядерного топлива.

Объяснить назначение, упрощенное устройство и основы эксплуатации ядерного энергетического реактора ВВЭР-1000 н а АЭС с РУ В-320.

89

Серийный ядерный реактор ВВЭР-1000 (В-320)

Реакторная установка В-320 с реактором ВВЭР-1000 является составной частью энергоблока АЭС и совместно с турбогене ратором используется для производства электроэнергии в базовом режиме. Назначение реакторной установки - выработка сухого насыщ енного пара для турбогенераторной установки, где тепловая энерг ия пара преобразуется в электрическую энергию.

Реакторная установка В-320 оснащена модернизированным серийным ядерным реактором ВВЭР-1000 корпусного типа с водой под давлением. Реактор энергетический ВВЭР-1000 предназначе н для выработки тепловой энергии за счет цепной реакции делени я атомных ядер. Реактор водо-водяной, гетерогенный, корпусн ого типа, работающий на тепловых нейтронах с водо-водяным теплоносителем-замедлителем (вода под давлением).

Реактор представляет собой вертикальный цилиндрический корпус с эллиптическим днищем, внутри которого размещается актив ная зона и внутрикорпусные устройства. Сверху реактор герметично закрыт крышкой с установленными на ней приводами механизмов и органов регулирования и защиты реактора и патрубками для вывода кабелей датчиков внутриреакторного контроля. Кре пление крышки к корпусу осуществляется шпильками.

В верхней части корпуса имеются патрубки для подвода и от вода теплоносителя (по два патрубка на петлю), расположенные в два ряда, а также патрубки для аварийного подвода теплоносителя пр и разгерметизации первого контура. Применение в конструкц ии реактора ВВЭР-1000 корпуса с двухрядным расположением патрубков позволяет уменьшить габариты корпуса по патру бкам в плане по сравнению с однорядным, а также упрощает схему циркуляции теплоносителя в реакторе за счет разделения потока теплоносителя сплошной кольцевой перегородкой.

Принудительная циркуляция теплоносителя осуществляетс я по четырем замкнутым петлям 1 контура за счет работы главных циркуляционных насосов (ГЦН). Вода 1 контура, охлажденная в парогенераторах, поступает в реактор через нижний ряд нап орных патрубков, проходит вниз по кольцевому зазору между

корпусом и шахтой внутрикорпусной, затем через перфориро ванное эллиптическое днище и опорные трубы шахты входит в ТВС. Из ТВС через перфорированную нижнюю плиту БЗТ теплоноситель вы ходит в межтрубное пространство БЗТ, в кольцевой зазор между шахт ой и корпусом и через четыре верхних выходных патрубка корпус а выходит из реактора.

В случае обесточения или отключения всех ГЦН создается теплоотвод от активной зоны РУ за счет создания естествен ной циркуляции теплоносителя в 1 контуре (согласно данным ОКБ “Гидропресс” на естественной циркуляции возможен теплоотвод до 10% мощности РУ без превышения предельных параметров ТВС).

Нагрев воды осуществляется в активной зоне за счет теплов ыделения топливных элементов (ТВЭЛ). Твэлы заполнены слабообогаще нной двуокисью урана-235. В настоящее время на всех АЭС с ВВЭР-1000 реализован трехлетний топливный цикл, т.е. каждая ТВС используется в реакторе в течение трех кампаний.

Регулирование реактивности и, тем самым, тепловыделения, осуществляется перемещением органов регулирования с тв ердым поглотителем, а также изменением концентрации борной кис лоты в теплоносителе.

1-канал ионизационной камеры 2-машина для осмотра корпуса 3-нижняя секция теплоизоляции 4-корпус реактора 5-верхняя секция теплоизоляции

6-металлоконструкция радиационно-тепловой защиты 7-анкерные связи опорной фермы 8-опорная ферма

9-опорное кольцо корпуса

10-теплоизоляция зоны патрубков 11-шпонка упорного кольца 12-упорное кольцо 13-сильфон 14-теплоизоляция ВБ 15-каркас 16-траверса 17-привод СУЗ 18-крышка ВБ 19-шпилька ГГР

20-верхняя плита БЗТ

21-защитная труба БЗТ

22-ÁÇÒ

23-нижняя плита БЗТ

24-ÒÂÑ

25-выгородка

26-анкерная связь обечайки бокса 27-обечайка бокса 28-шахта реактора с днищем 29-теплоизоляция нижней части

90