6. Основное технологическое оборудование

6.1. Реакторные установки

6.1.1. Основные технические характеристики

На Балаковской АЭС установлено четыре энергоблока с реакторами ВВЭР-1000 типа В-320.

Первый контур реакторной установки

Первый контур - контур, вместе с системой компенсации давления, по которому циркулирует теплоноситель через активную зону под рабочим давлением обеспечивает отвод тепла теплоносителем от активной зоны реактора при нормальной эксплуатации, нарушениях нормальной эксплуатации и проектных авариях.

Работу первого контура обеспечивают следующие вспомогательные системы: маслосистема ГЦН-195М; продувки-подпитки первого контура; аварийного охлаждения зоны (САОЗ); аварийного впрыска бора; очистки теплоносителя первого контура; очистки продувочной воды первого контура; организованных протечек; азота высокого и низкого давления; промконтура; техводы потребителей группы "А" и группы "В"; проботборов; подачи химреагентов; вентсистем; спринклерная система; бакового хозяйства РО; система дистиллята.

Главный циркуляционный контур

Каждая из четырех петель ГЦК имеет "горячую" и "холодную" нитки. "Горячие" нитки соединяют верхние патрубки реактора с входом в коллекторы парогенераторов. "Холодные" нитки соединяют выходы из коллекторов парогенераторов с нижними патрубками реактора через ГЦН. Обеспечивают циркуляцию теплоносителя в первом контуре и через активную зону реактора. Все циркуляционные петли идентичны по компоновке и длинам, что обеспечивает их равное гидравлическое сопротивление и возможность параллельной работы четырех ГЦН на один реактор без установки специальных дроссельных шайб в петлях.

C напоров ГЦН осуществляется подача теплоносителя первого контура на продувку, при этом подпитка первого контура выполнена во все четыре петли.

Циркуляционные петли размещены попарно в двух диаметрально противоположных боксах. Трассировка трубопроводов ГЦК выполнена с учетом самокомпенсации при температурных расширениях при разогреве контура. Температурные расширения трубопроводов ГЦК компенсируются перемещением парогенераторов на роликовых, а ГЦН - на шаровых опорах.

Для снижения до минимума тепловых потерь с трубопроводов и оборудования во время работы РУ весь ГЦК покрыт теплоизоляцией. Теплоизоляционным материалом являются матрацы толщиной 60 мм из базальтового волокна в оболочке из кремнеземистой ткани. Нижний слой теплоизоляции - два слоя матрацев, стянутых бандажами и сверху покрытых легко съемными блоками.

Компенсатор давления

Компенсатор давления предназначен для создания давления подачей азота в ГЦК при включении ГЦН реакторной установки, поддержания давления в рабочих пределах при нормальном режиме и ограничения колебаний давления в переходных и аварийных режимах созданием паровой подушки.

КД представляет собой вертикальный сосуд с внутрикорпусными устройствами, состоящий из обечайки и двух днищ. На верхнем днище КД имеется люк-лаз для осмотра внутренних поверхностей. В нижней части обечайки на фланцевых соединениях монтируются блоки теплоэлектронагревателей (далее ТЭН). Каждый блок состоит из девяти ТЭН.

На системе КД установлено три импульсно-предохранительных устройства фирмы “Семпел": одно контрольное, два рабочих. Производительность главного клапана ИПУ КД - 180 т/ч насыщенного пара или 334,6 т/ч воды.

Два ИПУ КД должны обеспечить непревышение давления первого контура более 110 процентов от рабочего расчетного давления при условии мгновенного сброса нагрузки ТГ от номинальной мощности до нуля с отказом паро-сбросных устройств БРУ-А, БРУ-К (в работе только ПК ПГ), несрабатывании впрыска КД и несрабатывании АЗ по превышению давления.

Согласно ТОБ производительность устройств выбрана для защиты первого контура от превышения давления при возникновении следующих исходных событий: отключение турбины и отказ БРУ-К , БРУ-А, отсутствие впрыска в КД и несрабатывание аварийной защиты по давлению в первом контуре при достижении уставки.

Нижняя часть КД трубой Dy350 подключена к "горячей" нитке четвертой петли. В верхнюю часть КД трубой Dy180 из "холодной" нитки первой петли подается вода на впрыск. Давление создается и поддерживается регулируемым подогревом от встроенных электронагревателей. Система впрыска исключает повышение давления выше расчетного в аварийных режимах, используется для охлаждения КД в режимах расхолаживания установки. Трубопроводы линии впрыска при работе установки всегда прогреты через линию прогрева, которая байпасирует запорную арматуру линий.

Бак барботер

Барботер предназначен и обеспечивает прием и конденсацию:

1) протечек пара через предохранительные клапаны КД при их неплотности с расходом до 250 кг/ч;

2) парогазовой смеси, поступающей из КД в режимах перехода с азотной подушки на паровую и при продувке его парового объема;

3) пара, сбрасываемого через предохранительные клапаны КД при их проверке или срабатывании с расходом не более 150 кг/сек, в течение 9 секунд при давлении в коллекторе от 20 до 115 кгс/см².

Пар от компенсатора давления по трубопроводу поступает в парораспределяющие коллекторы с соплами под слой воды номинального уровня барботера. Проходя слой воды, пар конденсируется. Выделяемое тепло отводится водой промконтура.

Для исключения образования взрывоопасной газовой смеси во время сдувок парогазовой среды по линиям аварийного газоудаления из под крышки реактора, крышек парогенераторов, КД производится непрерывная продувка газового объема барботера азотом с объемным расходом, приведенным к нормальным условиям, от 1 до 2 м³/ч.

Барботер представляет собой горизонтальный сосуд, состоящий из обечайки корпуса и двух эллиптических днищ. Внутри корпуса расположены два паро-раздающих коллектора с соплами. Для охлаждения воды внутри барботера установлен теплообменник, состоящий из входного и выходного коллекторов и пучка теплообменных труб, по которым подается вода промежуточного контура. Парораздающие коллекторы и трубы теплообменника на опорах имеют свободные температурные перемещения. Для обеспечения температурного расширения корпуса барботера на одной из опор под шпильки предусмотрены овальные отверстия. Для защиты барботера от превышения давления установлены две разрывные мембраны. Патрубки мембран установлены на штуцере люка-лаза, расположенного в верхней части барботера.

Водный режим первого контура

В первом контуре реактора ВВЭР-1000 должен применяться слабощелочной восстановительный аммиачно-калиевый водно-химический режим с борной кислотой. Наличие в воде одновременно щелочных ионов, аммиака и водорода должно поддерживать во время работы на мощности водный режим, эквивалентный щелочному режиму со значением рН (25°С) 5,8÷10,3 при концентрации кислорода не более 0,005 мг/кг. Нормы качества воды первого контура реактора ВВЭР-1000 при различных режимах должны соответствовать требуемым нормами значениям. Нормы качества воды емкостей САОЗ, баков аварийного запаса раствора борной кислоты и бассейна перегрузки приведены в инструкциях по эксплуатации соответствующих систем.

На рисунке 6.1.1 представлена принципиальная схема, включающая основное и вспомогательное оборудование реакторного контура. В таблице 6.1.1. приведено основное оборудование первого контура и его важнейшие параметры.

Таблица 6.1.1 – Характеристики основного оборудования реакторного контура

№ поз	Наименование	Тип	Параметры	Кол	Примечание
l	Реактор	В-338	NT=3000 МВт	1
2	Парогенератор	ПГВ-1000	Q=1469 т/ч	4
3	Главный циркуляционный насос	ГЦН-195М	Р=6,75 кгс/см2 Q=20000 м3/ч	4	По расходной характеристике
4	Главная запорная задвижка		Dу=850 мм tзакр=90 сек	8
5	Компенсатор давления		V=79 м3	1