Лекция 3. Лекция посвящена особенностям построения водно-режимных схем АЭС

Лекция посвящена особенностям построения водно-режимных схем АЭС.

Тема 2. Водно-режимные схемы блоков АЭС.

Водно-режимная схема позволяет наглядно представить параметры и состав теплоносителей на всех участках тепловой схемы (1-й, 2-ой и 3 –ий контуры) АЭС.

Водно-химические режимы, которые используются на АЭС и их организация принципиально отличаются для блоков с ВВЭР и блоков с РБМК. Последние, на Украине, после закрытия Чернобыльской АЭС, уже отсутствуют. Однако они продолжают работать в России и за рубежом.

2.1. Схема водного режима блоков с ВВЭР

Общая водно-режимная схема блока с ВВЭР наведена на рис.2.1.

Рис.2.1. Водно- режимная схема блока с ВВЭР

1- реактор,2- СВО-1, 3- ГЦН, 4- деаэратор подпитки, 5- парогенератор, 6- цилиндр высокого давления турбины, 7- сепаратор-пароперегреватель, 8- цилиндр низкого давления турбины, 9- конденсатор, 10- конденсатный насос «КЭН 1», 11- БОУ, 12- конденсатный насос «КЭН 2», 13- подогреватели низкого давления (ПНД), 14- дренажный (сливной) насос, 15- сетевой подогреватель,16- деаэратор, 17- питательный насос, 18- система приготовления и дозирования реагентов в конденсатно- питательный тракт, 19- подогреватели высокого давления (ПВД), 20- СВО-5, 21- расширитель продувки, 22- система приготовления и дозирования реагентов в первый контур, 23- СВО- 2, 24- СВО- 6, 25 – насос подпитки первого контура

Особенность организации водного режима таких блоков состоит в том, что для них чётко выделяются три контура, которые почти не связаны между собой по перетоках сред.

Первый либо реакторный контур имеет в качестве теплоносителя (давление 12 … 16 МПа, температура 270 … 320 ^оС) раствор борной кислоты разной концентрации. Изменение концентрации борной кислоты происходит от максимальной (40 г/л при остановах и при работе реактора до 16 г/л) к минимальной около 0 в конце периода эксплуатации реактора перед перегрузкой ядерного топлива. Концентрация борной кислоты, которая является хорошим поглотителем нейтронов, определяется физическим состоянием реактора и предназначена для компенсации реактивности реактора и поддержания его мощности по мере сгорания и “отравления” ядерного топлива. Использование раствора борной кислоты обеспечивает наиболее удачное и равномерное влияние на нейтронное поле реактора, поэтому используется на всех реакторах такого типа во всём мире. Т.е. борная кислота и её использование не связаны с требованиями организации водного режима и является исходными условиями организации водного режима первого контура. Понятно, что задачей организации ВР в первом контуре является нейтрализация негативного влияния борной кислоты на коррозионные процессы. Кроме того для первого контура характерно то, что под влиянием нейтронного потока имеет место радиолиз воды. Этот процесс достаточно сложный, а его продуктами являются различные активированные радикалы, в том числе среди продуктов радиолиза наиболее неприемлемыми и важными для организации ВР являются кислород и водород. Наличие кислорода является условием интенсивной коррозии и это нежелательное воздействие необходимо предупреждать.

Второй контур близок к традиционному контуру ТЭС на органическом топливе с барабанными котлами. Этот контур сложный в силу того, что состояние теплоносителя отличается для отдельных участков. В КПТ это вода переменного давления и температуры. В парогенераторе – это двухфазная система, которая содержит внутренние циркуляционные контура и характеризуется концентрированием примесей в водном пространстве ПГ, границей распределения воды и пара, паровое пространство с процессами отделения остаточной влаги из пара. В паровых камерах подогревателей и конденсаторе турбины это также двухфазная система из пара и конденсата, для которой с точки зрения ВР важным является удаление газа из паровых камер (парового пространства). Дополнительного внимания требует паровой участок, поскольку через турбину протекает в основном влажный пар, кроме того, на этом участке размещается сепаратор-перегреватель (СП), где также двухфазная система, в которой идет отделение влаги из пара и происходят соответствующие изменения в составе воды и пара.

Третий контур, либо иначе-контур циркуляционного охлаждения конденсаторов турбин, хотя и является простым с небольшим изменением температуры, однако состав воды в нем соответствует составу воды в природных источниках воды, либо превышает их. Поэтому для него характерны значительные проблемы с наличием отложений и главной задачей является предупреждение этих отложений.

Достигаются нормированные показатели ВХР благодаря высокому качеству воды и системам поддержания ВР, которые содержат специальные технологические процессы, соответствующее оборудование и устройства. К этим объектам принадлежат для первого контура СВО-1, СВО-2, и СВО-6 и системы приготовления и дозирования корректирующих реагентов (борной кислоты, гидроокиси калия, аммиака, гидразина и др.), а для второго контура это - СВО-5, БОУ и системы приготовления и дозирования соответствующих корректирующих реагентов (аммиак, гидразин, для некоторых блоков – морфолин, этаноламин, гидрат лития или метаборат лития).

Общая особенность организации ВР – запрет (минимизацию) каких либо стоков за пределы станции.

Главные требования к ВР остаются те же самые, что и для любых енергетических систем: свести к минимуму коррозионные процессы и процессы отложений на теплообменных поверхностях.

Вопросы для самопроверки:

1.Схема ВХР бл. ВВЭР. Что она собой представляет? В чем отличия от тепловой схемы?

2. Особенности ВХР 1 –го контура?

3. Особенности ВХР 2 –го контура?

4. Особенности ВХР контура охлаждения конденсатора?

Дата добавления: 2014-10-15