Balakovskaya - Вспомогательные системы РО

31

происходит автоматическое закрытие арматуры на линии пр одувки TK80S01-03. При возникновении сигнала АЗ предусматривается закрытие арматуры на линии подачи дистиллята от деаэрато ра борного регулирования на всас подпиточных насосов TK70S11,14, арматуры на линии слива из деаэраторов TK20S03-04, и арматуры подачи дистиллята в ДП TK13S01,03.

Переключение арматуры при работе в разных технологическ их режимах происходит автоматически по технологическим параметрам.

Проектом предусматривается автоматическое регулирован ие следующих технологических параметров:

перепада давления на уплотнения ГЦН; давления в деаэраторе продувки-подпитки;

уровня в деаэраторе подпитки в нормальном, а также и режимах заполнения и борного регулирования; уровень в деаэраторе борного регулирования.

Также предусматриваются двухрежимные регуляторы:

уровня в компенсаторе давления (штатный и пусковой); давления перед клапанами продувки (в режиме гидроиспытаний) и расхода продувочной воды; перепада давления между напорным трубопроводом подпиточных насосов и давлением в I контуре и расхода подпиточного насоса;

давления в деаэраторе борного регулирования и давления в деаэраторе продувки-подпитки.

Индивидуальное управление регулирующими органами осуществляется с БЩУ, где располагаются аппаратура выбор а режима управления - автоматическое, дистанционное, команд операт ора - открыть, закрыть, указатели положения регулирующих орган ов, а также сигнализация, показывающая по какой программе регулирования работает регулятор.

Аппаратура управления агрегатами и арматурой, кроме отсе чной, находятся в индивидуальных для каждого агрегата шкафах, расположенных в неоперативном контуре БЩУ. Аппараты упра вления отсечной арматурой, реализующих команды САОЗ, размещены в специальных шкафах, находящихся в помещениях соответств ующих систем безопасности. Управление этой арматурой выполнен о по схеме 2 из 4-х для каждого канала СБ. Сигнализация положения отсечной арматуры выведена на панели безопасности БЩУ и Р ЩУ.

Для контроля за оборудованием в условиях нормальной рабо ты энергоблока на дисплей РМОТ выведена необходимая информ ация по положению арматуры и механизмов, а также в цифровом вид е - по основным технологическим параметрам. Кроме того, на ди сплей РМОТ выведена сигнализация отклонения параметров, авари йного отключения механизмов, а также хода и останова арматуры в промежуточном положении. С помощью УВС реализован также р яд сервисных функций, включая КЗБ, РВП и РТС.

К числу решений, направленных на выявление отказов и их своевременное устранение, относятся следующие решения п роекта:

контроль электропитания, появление “земли” в цепях УКТС; контроль рассогласования аналоговых сигналов на срабатывание многоканальных блокировок; реализация на УВС функций КЗБ, РВП, РТС.

Работа системы продувки-подпитки

Подпитка первого контура осуществляется от постоянно ра ботающего подпиточного агрегата TK21(22,23)D01,02. Подпитка производится центробежными подпиточными насосами производительност ью 1060 м3/ч и напором до 200 кгс/см2 (19,6 МПа). В номинальном режиме работает один подпиточный насос. В случае выхода и з строя работающего насоса, автоматически осуществляется запус к резервного насоса.

Поддержание перепада давления между давлением на напоре 32 подпиточных насосов и давлением в первом контуре осущест вляется гидромуфтой подпиточного насоса, работающей по программ е поддержания заданного перепада давления между напором н асоса и первым контуром (около 30 кгс/см2). В напорной магистрали подпиточных насосов предусматривается постоянный автоматический контроль концентрации борной кислоты.

Подогреваясь в РТО TK80W01 подпиточная вода направляется в 1 контур в “холодные” нитки ГЦК на всас ГЦН во все 4 петли. Штуцер каждой врезки в ГЦК снабжен специальным сужающим

устройством, которое позволит ограничить течь из 1 контур а в случае разрыва трубопровода.

Для снижения температурных напряжений на патрубках подп итки разность температур воды, подаваемой в 1 контур от насосов подпитки после РТО TK80W01 и теплоносителем 1 контура в холодных нитках петель не должна превышать 30 градусов С. Допускается перепад между температурой теплоносителя в холодной нитке и температурой подпиточной воды после РТО TK80W01 до 120 0С в режиме расхолаживания, при условии работы всех ГЦН с подключенными фильтрами СВО-1. Разность температур между подпиточной водой, впрыскиваемой в КД, при работе на естес твенной циркуляции теплоносителя 1 контура и водой в КД должна составлять не более 90 градусов С.

Уровень в компенсаторе давления YP10B01 поддерживается в режимах нормальной эксплуатации регулятором YPC02 с воздействием на регулирующие клапаны TK31,32S02, расположенные на напорной магистрали подпитки. В режимах пука-останова уровень в КД поддерживается регулятором YPC03 с воздействием на регулирующие клапаны на напорной магистрали подпитки TK31,32S02.

Для обеспечения функции подачи запирающей воды на ГЦН проектом предусмотрена линия с напора подпиточного насо са до индивидуальных регулирующих клапанов, расположенных в о бвязке каждого ГЦН. Борный раствор с необходимым давлением (давл ение воды в напорной линии подпитки больше давления на напоре ГЦН примерно на 20 кгс/см2) подается в узел уплотнения каждого из ГЦН. Слив запирающей воды производится на всас подпиточных на сосов.

Подача запирающей воды от системы продувки-подпитки ТК обеспечивается с превышением давления подводимой непосредственно в уплотнение запирающей воды на всех реж имах работы блока на 5...8 кгс/см2 сверх давления на напоре насоса (величина перепада выбрана из условия исключения подмеши вания воды автономного контура в линию уплотняющей воды и, как следствие, роста температуры автономного контура и прекр ащения очистки запирающей воды).

Для исключения перегрева нижнего радиального подшипник а ГЦН в аварийных режимах, связанных с нарушением теплоотвода в автономном контуре, предусмотрена линия подачи запирающ ей воды в автономный контур с нормально закрытой арматурой TK51-54S06, которая включается в работу путем открытия соответствую щей арматуры оператором с БЩУ или автоматически.

Подачу запирающей воды в уплотнение ГЦН необходимо производить с момента достижения уровня в реакторе отм. 25 м для предотвращения попадания абразивных частиц в уплотнени е при заполнении I контура. При потере подачи запирающей воды от системы ТК на уплотнения ГЦН в уплотнение вала подается в ода из напорной части ГЦН ( со СВО-1 или трубопровода продувки

I контура), которая по байпасу гидроциклона грубой очистки с обратным клапаном охлаждается в холодильнике запирающе й воды.

Разделительная ступень уплотнения ГЦН, в этом случае, раб отает с обратным перепадом давления, т.е. предотвращает протечки из первого контура. Учитывая, что данный режим связан с дополнительным притоком тепла и поступлением воды I конту ра в уплотнение, то при работе ГЦН допускается перерыв в подач е запирающей воды от системы TK не более 30 минут. Согласно ТОБ (пункт 3.2.7.1.9.) отсутствие подачи запирающей воды на уплотнен ие любого ГЦН приведет к возникновению течи 1 контура через уплотнения примерно через 10 часов.

33

Продувка 1 контура осуществляется из петель N02 è N03 из “холодных” ниток ГЦК с напора ГЦН (для блока N04 продувка 1 контура осуществляется из “холодных” ниток всех 4õ петель).

Продувочная вода от петель ГЦК собирается в общем коллекторе, охлаждается в РТО TK80W01 за счет регенеративного теплообмена с подпиточной водой и доохладителе TK80W02 водой промконтура до температуры 40-50 0С. После охлаждения продувочная вода направляется на СВО-2 через регулирующие клапаны TK81,82S02.

Расход продувки (15-25 тонн/час) автоматически поддерживаетс я регулятором TKC01 c воздействием на регулирующие клапаны TK81,82S02. После СВО-2 очищенная вода подается в ДП TK10B01 и далее на всас подпиточных насосов.

Организованные протечки из бака-приямка TY20B01 насосами TY21(22,23)B01 через фильтры СВО-2 (или по байпасу фильтров TE00S04) направляется в ДП, деаэрируются, охлаждаются и далее поступают на всас подпиточных насосов, которыми они возвращаются в 1 контур.

Компенсация неорганизованных протечек 1 контура произво дится за счет подачи в деаэратор подпитки TK10B01 дистиллята либо борно го концентрата. Регулирование подачи в ДП дистиллята от насо сов TN21(22,23)D01 осуществляется оператором либо регулятором TKC13 с воздействием на регулирующий клапан TK13S02. Регулирование подачи в ДП борного концентрата от насоса TB30D01 (либо по перемычке от TB30D01-02) осуществляется оператором либо регулятором TKC14 с воздействием на регулирующий клапан TK14S02.

Как мы уже указали ранее, система продувки-подпитки испол ьзуется для борного регулирования. Борное регулирование предназ начена для компенсации медленных изменений реактивности и поддержания реактора в критическом состоянии при ксенон овом отравлении в режиме сброса нагрузки, а так же для изменени я концентрации борной кислоты в режимах пуска и останова бл ока.

Борное регулирование является основной частью системы у правления реактора и позволяет изменять концентрацию борной кисло ты в теплоносителе первого контура со скоростью 15-20% в час от тек ущей концентрации бора. При возникновении сигнала АЗ в любом режиме закрывается арматура ТК70S11,14 на линии подачи дистиллята от деаэратора борного регулирования на всас подпиточного насоса и арматура TK13S01,03 на подпитку ДП чистым дистиллятом.

Сочетание борной системы регулирования с механической п озволяет улучшить маневренные характеристики блока. Оборудовани е реакторной установки и применяемое оборудование систем ы продувки-подпитки допускает возможность их использован ия в маневренных блоках.

В режиме ввода бора в 1 контур борная кислота концентрацие й 40 гр/кг подается на всас подпиточных агрегатов от насосов б орного концентрата TB10D02-04 c расходом до 60 м3/час. Теплоноситель, выводимый из 1 контура по линии продувки через фильтры СВО -2

подается в ДП TK10B01, откуда сбрасывается в баки боросодержаще й воды TB30B01-02. Уровень в деаэраторе подпитки в этом режиме поддерживается регулятором TKC20, воздействующим на регулирующий клапан TK20S04, установленный на линии слива из TK10B01 в TB30B01-02.

В режиме вывода бора из 1 контура дистиллят с расходом

äî 60 ì3/час поступает в деаэратор борного регулирования TK70B01 и далее на всас подпиточных агрегатов.

Уровень дистиллята в ДБР TK70B01 поддерживается регулятором TKC71 с воздействием на регулирующий клапан TK70S02. Теплоноситель, выводимый из 1 контура по линии продувки че рез фильтры СВО-2 подается в ДП TK10B01, откуда сбрасывается в баки боросодержащей воды TB30B01-02. Уровень в деаэраторе подпитки в этом режиме поддерживается регулятором TKC20, воздействующи м на регулирующий клапан TK20S04, установленный на линии слива из TK10B01 в TB30B01-02.

В процессе нормальной эксплуатации, когда вывод борной ки слоты из 1 контура не производится, через деаэратор борного регули рования

34

TK70B01 предусмотрена циркуляция дистиллята без добавки бора для поддержания деаэратора в горячем резерве.

Гидроиспытания 1 контура подпиточным агрегатом проводят ся с помощью регулятора TKC02, который в автоматическом режиме поддерживает необходимое давление в 1 контуре, воздейству я на регулирующие клапаны TK81,82S02, расположенные на линии продувки 1 контура.

Во всех режимах работы системы подпитки-продувки 1 контур а давление в ДП и ДБР поддерживается регуляторами на греюще м паре соответственно TKC10, TKC12,TKC70 с воздействием на регулирующие клапаны TK10S05,TK70S05. В настоящее время в инструкциях по эксплуатации систем продувки-подпитки вс ех блоков Балаковской АЭС записано, что разрешается работа Д П TK10B01 не в паровом режиме в течение времени, определяемом руководством реакторных цехов АЭС, при условии непревыше ния концентрации О2 в теплоносителе 1 контура более допустимого значения 0,05 мг/дм3.

Для обеспечения требуемого уровня готовности элементов системы продувки-подпитки TK предусматривается контроль за состоя нием ее элементов и периодические (по графику) переключения сист емы на работу от резервного насоса. Периодичность таких переклю чений 1 раз в месяц. Во время контроля элементы не теряют способно сти выполнять возложенные на них функции, так как этот контро ль не приводит систему в неработоспособное состояние.

Характерные

инциденты, происходившие при эксплуатации систем продувки-подпитки TK

Событие, происшедшее 1 января 1996 года на Запорожской АЭС

01.01.96 года энергоблок N04 Запорожской АЭС работал на мощности 920 МВт (эл). Технологические системы и оборудование находил ись в соответствии с “Технологическим регламентом”. В 18:20 в свя зи с понижением давления в гидроемкостях САОЗ до 57,3 кгс/см2 были начаты работы по бланку переключений по подпитке ГЕ САОЗ азотом. Давление в ГЕ САОЗ было восстановлено в 19:01.

ВИУР по распоряжению НСБ дал команду дежурному электрослесарю (ДЭС) ЦТАИ закрыть локализующую пневмоарматуру TP60S01,S03 на линии подачи азота высокого давления к ГЕ САОЗ в шкафу УКТС HV069, место 3.

В 19:06:28 ДЭС ошибочно закрыл быстродействующую локализующую пневмоарматуру слива уплотняющей воды из Г ЦН TK60S01 нажатием кнопки на блоке управления задвижкой в шкафу УКТС HV069, место 22. По факту “не открыто” пневмоарматуры

TK60S01 на БЩУ засветилось табло вызывной сигнализации 1 канала СБ “Пневмоарматура не открыта” и сработал ревун. Лампочка сигнализации закрытого положения TK60S01 не загорелась.

В 19:07:02 - 19:07:07 отключились ГЦН-3,2,4 действием защит по повышению давления запирающей воды более 3 кгс/см2. В 19:07:08 персонал определил причину формирования сигнала “Пневмоарматура не открыта” и ключем взвода с БЩУ открыл TK60S01, однако в это же время сформировался сигнал АЗ по отключению 3õ èç 4õ работающих ГЦН при нейтронной мощности реактора более 5%. АЗ сработала без замечаний в соответстви и с проектом.

35

Событие, происшедшее в 1989 году на АЭС Козлодуй (Болгария)

Согласно информационного сообщения на энергоблоке N0 5 АЭС “Козлодуй” (Болгаpия) произошло повpеждение тpубной систем ы доохладителя продувки 1 контура TK80W02.

В ходе работы комиссии по расследованию данного нарушени я было выявлено, что при работе энергоблока на мощности произошл о ложное закрытие быстродействующей пневмоотсечной аpмат уpы на линии продувки 1 контура TK80S01,02,03. При вводе в работу линии продувки 1 контура СИУР произвел откpытие пневмоотсечной аpматуpы TK80S01,02,03 пpи откpытых pегулятоpах пpодувки TK81,82S02 (и задвижках ТК81,82S01). Указанные действия вызвали явление типа гидравлического “удара” и вызвали повpежден ие тpубной системы доохладителя продувки 1 контура TK80W02.

Следует указать, что подобные действия оказывают кpайне н егативное воздействие на весь тpакт пpодувки 1 контуpа, включая СВО-2, поэтому пеpед откpытием пневмоаpматуpы на линии пpодувки 1 контуpа после ее посадки (напpимеp действием защиты TKF04,05 (I, II, III) необходимо дистанционно закpыть pегулиpующие клапаны ТК81,82S02.

Событие, происшедшее 15 августа 1989 года на Запорожской АЭС

15.08.89 года энергоблок N04 Запорожской АЭС работал на номинальной мощности. Технологические системы и оборудо вание находились в соответствии с “Технологическим регламент ом”.

CИУР энергоблока N04 производил небольшое уменьшение концентрации борной кислоты в 1 контуре путем кратковреме нного подключения деаэратора борного регулирования 4TK70B01 ко всасывающему коллектору насосов подпитки (ПНА) 1 контура. После подключения ДБР 4TK70B01 ко всасывающему коллектору ПНА деаэратор подпитки 4TK10B01 был отключен от насосов подпитки

1 контура закрытием арматуры TK20S01,05.

По окончании ввода дистиллята в 1 контур СИУР начал обратн ый процесс по подключению ДП 4TK10B01 к насосам подпитки 1 контура и отключению ДБР 4TK70B01, но приостановил его. После перерыва (причиной перерыва был телефонный разговор) он возобнови л переключение сразу с закрытия арматуры 4TK70S11,14 от ДБР 4TK70B01 (хотя арматура TK20S01,05 от ДП 4TK10B01 так и осталась закрытой).

Таким образом насосы подпитки оказались отключенными от обоих деаэраторов, через 2 минуты давление на всасе работающего подпиточного наоса уменьшилось до 4,8 кгс/см2, что вызвало его аварийное отключение защитой. Действием АВР включился резервный подпиточный насос, который был сразу же отключе н этой же защитой. Автоматически закрылись пневмоклапаны 4TK80S01-03 на линии продувки 1 контура по факту отсутствия расхода подпиточной воды.

СИУР в растерянности закрыл арматуру на сливе уплотняюще й воды со всех ГЦН. Через несколько секунд перепад давления запи рающей воды на 1 ступени ГЦН-3 снизился до 5 кгс/см2, что вызвало его аварийное отключение. По этой же причине отключились оста льные ГЦН, сработала АЗ реактора.

Событие, происшедшее 5 сентября 1989 года на Южно-Украинской АЭС

5.09.89 года энергоблок N02 Южно-Украинской АЭС выведен на мощность 38% Nном (электрическая нагрузка 340 мВт). В связи с глубоким погружением регулирующей группы ОР СУЗ в активн ую зону (положение 28% от низа) произведена кратковременная по дача борной кислоты во всасывающий трубопровод насосов подпи тки

1 контура: включен насос борного регулирования 2ТD70D11 (аналог насосов TB10D02-04), открыт клапан 2ТD90S01 (аналог клапанов TB10S24-26) на подаче во всасывающий трубопровод подпитки и немедленно закрыт, отключен насос борного концентрата.

36

Через 7 минут регулирующая группа ОР СУЗ действием автоматического регулятора мощности реактора АРМ подня та в верхнее положение, показания боромера на напоре подпиточ ного насоса составляли 20 гр/кг. Посланный на клапан 2ТD90S01 оператор установил, что этот клапан открыт на 10%, хотя его сигнализация показывала положение “закрыто”, очевидно в следствие этого раствор бора поступал во всасывающий трубопровод подпиточных насосов за счет сифонного эффекта.

В связи со снижением мощности реактора производилась раз грузка турбогенератора, затем он был отключен от сети, падение мо щности РУ прекратилось на уровне 0,06% Nном с вводом дистиллята в

1 контур. Через 1,5 часа турбогенератор был снова включен в се ть.

Причиной нарушения в работе энергоблока явилось недозак рытие клапана 2ТD90S01 вследствие вывода из работы реле токовой затяжки клапана в период планового ремонта блока. Причина развития инцидента - ослабление контроля за процессом вво да борной кислоты в 1 контур СИУРом.

38

Цели обучения

По окончании изучения данного материала обучаемые будут способны:

1.Объяснить назначение подпиточных насосных агрегатов TK2123D01,02.

2.Указать, какое оборудование входит в состав каждого насо сного подпиточного агрегата.

3.Описать устройство и основные хаpактеpистики оборудован ия, входящего в состав каждого насосного подпиточного агрег ата.:

Описать устройство бустерного насоса TK21-23D01. Описать устройство основного насоса TK21-23D02. Описать устройство гидромуфты МГ-М-500.

Описать конструкцию маслонасосов ТК91-93D01,02. Описать конструкцию теплообменников ТК91-93W01,02. Описать конструкцию маслофильтров ТК91-93N01,02.

4.Наpисовать пpинципиальную схему обвязки подпиточных нас осов.

5.Описать схему циркуляции масла в маслосистеме подпиточ ного насоса.

6.Перечислить защиты, действующие на отключение подпиточ ных насосов.

Описать назначение, общее устройство и основные эксплуатационные режимы подпиточных насосов.

39

Назначение насосных агрегатов продувкиподпитки 1 контура

Работа реакторной установки невозможна без восполнения весьма незначительных, но неизбежных потерь теплоносителя перв ого контура. Кроме того при работе РУ всегда имеется необходи мость осуществлять ввод в первый контур различных технологиче ских сред. Так как рабочим для 1 контура является давление 160 кгс/см2, то вследствие этого для выполнения указанных выше задач нео бходимо иметь высоконапорный насос, способный развивать давлени е порядка 180 кгс/см2.

1 - электродвигатель

2 - зубчатая муфта

3 - гидромуфта

4 - насос

5 - железобетонный фундамент

6 - анкерный болт

7 - маслобак

8 - маслоохладитель

Для этих целей в системе продувки-подпитки 1 контура АЭС с реактором ВВЭР-1000 установлены насосные подпиточные агрег аты TK21(22,23)D01,02.

Насосный подпиточный агрегат 1 контура предназначен для: восполнения организованных и неорганизованных протечек первого контура; подачи запирающей воды на уплотнения главных

циркуляционных насосов; расхолаживания компенсатора давления КД при остановленных ГЦН; заполнения гидроемкостей САОЗ;

гидравлических испытаний первого контура на плотность п ри давлении 200 кгс/см2.

Для выполнения задачи подпитки 1 контура при отдельных возможных повреждениях подпиточных насосов выполнено и х резервирование, то есть установлено три насосных подпито чных агрегата.

Подпиточный насосный агрегат допускает перекачку среды 40 следующего качества: радиоактивная до 0,1 кюри/л, деаэрирова нная вода, прошедшая механическую очистку с содержанием борно й кислоты до 40 гр/кг, с допустимым содержанием механических примесей размером не более 100 мкм в количестве не более 0,3 мг/кг; щелочи КОН с содержанием до 40 мг/кг; 2% раствора аммиака. Все эти величины увязаны с нормами ВХР первого контура.

В состав каждого насосного подпиточного агрегата входит следующее оборудование:

бустерный насос TK21(22,23)D01;

основной подпиточный насос TK21(22,23)D02; маслосистема основного подпиточного насоса.

С точки зрения эксплуатации подшипников и электродвигат елей подпиточных насосов TK21-23D01,02 температура в помещениях их установки в обстройке РО А-018/1,2,3 и А-119/1,2,3 не должна превышать 45 0С. Для отвода избыточного тепла, выделяемого насосами при их работе имеется рециркуляционная вентсис тема TL06D01-03. Проектом предусмотрена установка по одной рециркуляционной установке в каждом помещении A-018/1,2,3. Вентиляционные агрегаты TL06D01-03 должны включаться автоматически при включении соответствующих им подпито чных насосов.

Бустрерный подпиточный насос TK21(22,23)D01

Бустерный (или предвключенный) насос служит для создания подпора на всасе основного подпиточного насоса, что обесп ечивает безкавитационную работу последнего. Расположен в помеще ниях подпиточных насосов А-119/1-3 в обстройке РО.