Л№2 ОПП 2014 кап строит Ген план / Лекция структура АЭС +Генплан / Компоновка АЭС-1

КОМПОНОВКА АЭС

Компоновка главного корпуса. Под компоновкой подразумева­ется взаимное расположение оборудования и конструкций АЭС. Главный корпус АЭС образуют реакторное отделение и машин­ный зал.

В реакторном отделении располагают все оборудование пер­вого контура, системы выдержки отработавшего топлива, систему аварийного расхолаживания.

В машинном зале размещают турбогенераторную установку для производства электроэнергии, конденсаторы, регенеративные по­догреватели, питательные, конденсационные, дренажные насосы, БРУ, эжекторные установки.

Компоновка главного корпуса должна удовлетворять следую­щим требованиям, т. е. обеспечивать: удобство монтажа и демон­тажа оборудования, с максимальной механизацией всех монтаж­ных работ; возможность осмотра, контроля и ремонта оборудо­вания; безопасность работы персонала, в том числе и радиацион­ную безопасность; нормальное ведение технологического процес­са; локализацию последствий аварий; предотвращать выброс ра­диоактивных веществ в окружающую среду.

В зависимости от расположения реакторного отделения и ма­шинного зала различают сомкнутую и разомкнутую компо­новки.

Рис 3. Энергоблок Нововоронежской АЭС:

1 — реакторное отделение, 2 — машинный зал, 3 — этажерка энергоустройства, 4 — спецкорпус, 5 — вентиляционная труба

При сомкнутой компоновке реакторное отделение и машинный зал объединяются в одном здании. Сомкнутая компо­новка использовалась при строительстве части АЭС с реакторами ВВЭР-440.

В настоящее время для сооружения АЭС с реакторными уста­новками ВВЭР-1000 используют разомкнутую компоновку.

При разомкнутой компоновке (рис. 4) реакторное от­деление 1 располагают в специальной защитной оболочке, выпол­ненной из предварительно напряженного железобетона и рассчи­танной на внутреннее давление, превышающее атмосферное. Обо­лочка должна выдерживать давление паров теплоносителя при разгерметизации первого контура реактора и предотвращать выб­рос радиоактивных продуктов в атмосферу. К машинному залу 2 примыкает промежуточное многоэтажное помещение с этажеркой энергоустройства 3, в котором размещаются электротехнические устройства, блочный щит управления, щиты систем управления и дозиметрического контроля и приточный вентиляционный центр. К машинному залу также примыкает спецкорпус 4, в котором расположены установки очистки теплоносителя первого контура (спецводоочистка), мастерские по ремонту радиоактивного обо­рудования, хранилища радиоактивных отходов и др. Такая ком­поновка обеспечивает компактное размещение всех основных тех­нологических звеньев производства электроэнергии, безопасное ве­дение процесса и охрану окружающей среды.

Защитная оболочка реакторного отделения не только предот­вращает выброс в атмосферу радиоактивных веществ в случае разрыва первого контура реактора, но и защищает саму реакторную установку от внешних воздействий: падения самолета, взрыва на местности, стихийных бедствий и т. п. В шахте, под защитной оболочкой устанавливают ядерный реактор / (рис. 4). За биоло­гической защитой располагают парогенераторы, ГЦН, главные запорные задвижки, емкости аварийного запаса раствора бора, барботажный бак, компенсатор объема, гидроемкости системы САОЗ. Электроприводы ГЦН и главной запорной задвижки рас­полагают за дополнительной биологической защитой, обеспечи­вающей доступ персонала для обслуживания электроприводов.

Рис. 12.7. Реакторное отделение АЭС:

1 — реактор; 2 — парогенератор; 3 - паропроводы; 4 — циркуляционный на­сос; 5 — запорная задвижка; 6 — компенсатор объема; 7 — аварийный шлюз; 8 — перегрузочная машина; 9 — мостовой кран грузоподъемностью С = 400 т; 10 — защитная железобетонная оболочка со стальной внутренней облицовкой

Продолжение шахты реактора образует бассейн, заливаемый водой при перегрузке топлива. В защитной оболочке установлен кран 3, поворачивающийся вокруг вертикальной оси и имеющий две тележки различной грузоподъемности для обслуживания обо­рудования и перегрузки топлива. Для перегрузки твэлов в обо­лочке также имеется перегрузочная машина 2.

Специфические особенности компоновки главного здания АЭС, в отличие от компоновок различных типов электростанций, практически однозначно связаны с типом ядерного реактора.

По уровню радиации помещения главного здания АЭС подразделяют на зону строгого режима, в которую включают помещения с высокими уровнями радиации, и зону свободного режима, где при нормальных условиях уровень радиации близок к фоновому. Часть помещений зоны строгого режима необслуживаемая, т. е. доступ в них при работе ядерного реактора запрещен, а остальные помещения частично обслуживаемые, так как время пребывания в них персонала строго ограничено и контролируется по допустимой суммарной (или разовой) дозе облучения. Вход в зону строгого режима и выход из нее осуществляется только через санпропускники.

На рис12.7а приведена типовая компоновка главного здания АЭС с реактором типа ВВЭР-1000.

В реакторном отделении АЭС располагают ядерные реакторы, парогенераторы, главные циркуляционные насосы, спецводоочистки, бассейны выдержки и перегрузки топлива и прочее вспомогательное оборудование реактора.

Компоновка машинного зала отличается от рассмотренных ранее, так как в данном случае необходимо в непосредственной близости от турбины разместить такое крупногабаритное оборудование, как сепараторы - пароперегреватели.

При применении на АЭС реакторов, позволяющих подавать на турбоустановки перегретый пар, компоновка машинного зала не имеет принципиальных отличий от компоновки машинного зала КЭС с турбинами аналогичного типа.

Оборудование в машинном зале размещают на двух этажах. На верхнем этаже устанавливают турбоагрегаты 8, на нижнем — конденсаторы, теплообменники, регенеративные подогреватели 10 и др. Турбогенераторы располагают вдоль или поперек машинного зала. В рассматриваемом примере компоновки турбогенераторы расположены вдоль машинного зала (продольное расположение). С торца машинного зала имеется площадка, не занятая оборудо­ванием, которая используется для размещения роторов турбоге­нераторов при установке их в расточку статора и другого мон­тируемого оборудования. Продольное расположение турбогенера­торов позволяет уменьшать пролет машинного зала. Турбоагрега­ты 8 устанавливают на индивидуальных фундаментах, что исклю­чает передачу вибрации на них и на стены здания.

На нижнем этаже размещают ПНД и ПВД, а также питатель­ные и дренажные насосы. В пролете машинного зала по подкра­новым путям может перемещаться мостовой кран 9 для обслужи­вания оборудования при монтажных и ремонтных работах. Деаэ­раторы 6 устанавливают за стеной машинного зала в деаэраторной этажерке.

Помещение для реактора, а также помещения для трубопро­водов и оборудования первого контура, шахт перегрузки и бас­сейнов выдержки отработавших твэлов, ремонта оборудования, загрязненного радиоактивными веществами, спецводоочистки, вы­тяжного вентиляционного центра, хранения радиоактивных отхо­дов и все проходы между ними относятся к зоне строгого режима, где постоянно контролируется уровень радиации. До­ступ в эти помещения разрешается только через санпропускники в спецодежде и с индивидуальными дозиметрами.

Кроме того, в зависимости от степени радиоактивности поме­щения строгого режима делятся на необслуживаемые, в которые люди при работающем реакторе не допускаются; полуобслуживаемые, в которых возможно кратковременное пребывание персонала; обслуживаемые, в которых персонал находится всю смену.

К зоне свободного режима относятся помещения щитов, ма­шинный зал и другие помещения, в которых ионизирующие излу­чения не превышают допустимых для этой категории помещений санитарных норм.

Рис. 12.8. Главный корпус двухконтурной АЭС с реактором типа ВВЭР-1000:

1, 2 - машинное и реакторное отделения; 3 - мостовой кран; 4 - А, реактор; 5 - главный циркуляционный насос; 6 — парогенератор; 7 - гидроемкость; 8 - турбина К-1000-60-2/1500; 9 - деаэратор; 10 –ПВД.

5