Лекция 4. В лекции рассматривается водный режим второго контура и его нормирование

В лекции рассматривается водный режим второго контура и его нормирование.

2.2.Организация водного режима второго контура блоков с ВВЭР

2.2.1. Схема ВХР 2-го контура

Схема организации ВХР этого контура приведена на рис.2.2. Как уже омечалось, для второго контура характерны участки, для которых ВХР очень отличается состоянием теплоносителя, используемым конструкционным материалом, условиями концентрирования примесей,

ТК9

СВО5(б)

Рис. 2.2. Схема ВХР второго контура АЭС с ВВЭР

1- парогенератор, 2- турбина, 3 –конденсатор, 4 –КЭН-1, 5 – электромагнитный фильтр БОУ, 6 – фильтр смешанного действия БОУ, 7 – фильтр ловушка, 2 – КЭН -2,9 – система подогревателей низкого давления, 10 – подогреватели теплосети, 11 – деаэратор, 12 – питательный насос, 13 – система подогревателей высокого давления, 14 – бак приготовления раствора, 15 – расходный бак (бак-дозатор), 16 –насос –дозатор, 17 – регенеративный теплообменник продувки, 18 – доохладитель продувки, 19- катионитный фильтр продувки, 20 –анионитовый фильтр продувки, 21 – фильтр –ловушка, 22 – расширитель-продувки, 23 –к реактору, 24-от реактора

особеностями отложений и коррозии металла. Поэтому характеристика всего контура каким то одним ВР является условной, обычно это ВР участка, который требует найбольшего внимания.

Согласно с действующим до последнего времени государственным нормативным документом основным водно-химическим режимом являлся гидразин-гидратный, но по сути это «традиционный» для энергетических блоков на органическом топливе гидразино-аммиачный водный режим. Для АЭС Украины характерно на сегодня использование морфолина (ЮУ АЭС, ЗаАЭС, ХмАЭС) с возможной коррекцией гидроокисью лития, а также этаноламина (РоАЭС). Работы по применению этаноламина скорее экспериментальные, но находятся в завершающей стадии. Имеется опыт работы с использованием метаборатлития.

На воднорежимной схеме второго контура можно выделить следующие участки, отличающиеся как водным режимом так и способами управления ВХР.

Первый участок — это парогенератор и системы, обеспечивающие его ВХР. Особенность ВР здесь состоит в том, что парогенераторная вода существенно отличается своим составом, кроме того в ПГ располагается двохфазная система, которая здесь разделяется на жидкую и паровую фазы.

Основные отличия этого участка:

1)наличие внутренних циркуляционных контуров, образованых опускным звеном в коридорах пучка и подъемным звеном пароводяной смесью в пучке;

2) концентрирование примесей в жидкой фазе парогенераторной воды, вызваное парообразованием и неравномерностью распределения примесей в паре и воде;

3)наличие продувки, т.е. удаления части жидкой фази, что обеспечивает возможность удалять примеси из воды ПГ и регулировать, управлять их концентрацией;

4)присутствие прцесов разделения жидкой и паровой фази и процесов сепарации влаги из паровой фазы;

Третий участок - конденсатно-питательный тракт (КПТ) низкого давления.

Главная особенность организации ВР здесь состоит в наличии разнообразных конструкционных материалов и их коррозии: чаще всего это сталь и сплавы меди (латуни). Например, трубки конденсаторов, охладители пара из уплотнений, пара эжекторов всегда изготавливаются из латуни. ПНД бл.ВВЭР-440 содержат латунные трубки, а на бл. ВВЭР -1000 преимущественно используются трубки из нержавеющей стали. Корпуса всех устройств изготавливаются из стали. Кроме того, следует иметь в виду, что значительная часть ПНД находится под вакуумом. Это способствует присосам воздуха у КПТ и стоит вопрос его удаления.

За счет неплотности конденсаторных трубок в конденсат попадают примеси из охлаждающей воды. Таким образом, эти присосы обогащают конденсат всеми примесями, которые есть в природной воде. Наличие глубокого вакуума способствует также попаданню воздуха в конденсатор. Все это требует постоянного внимания и проведения водно-режимных мер, например, для промывки тракта турбин, проверки плотности конденсатора как по воде, так и по воздуху.

Дополнительная особенность а) наличие сливов дренажей конденсатов от сетевых подогревателей, В них вероятно появление присосов воды тепловой сети. Качество воды тепловой сети близка к качеству природнойводы. Как следствие - дренажи конденсатов подогревателей тепловой сети (бойлеров) очень загрязнены и требуют постоянного контроля за их состоянием. б) наличие неконденсирующихся газов в паровой фазе и необходимость их сбора и удаления (оттяжки). в)переменная концентрация О₂ и наличие деаэратора, в котором завершается выдаление воздуха и СО₂ (корозионно-агресивных газов) из конденсата.

Второй участок - паровой тракт, который содержит транспортные паропроводы, турбинный тракт сепаратор-пароперегреватель и конденсатор по паровой стороне.

Главная особенность ВР здесь это постепенное снижение давления пара в турбине, образование двухфазной системы. Все это приводит к изменению растворимости примесей, появлению возможности их отложений, а также проявлення на некоторых участках интесификации коррозии. В конденсаторе имеет место создание условий, при которых растет коррозионная агрессивность среды за счет роста концентрации кислорода, и активируются процессы коррозии меди (латуни), поэтому важной задачей становится выдаление неконденсирующихся газов.

Четвертый участок– коденсатно-питательный тракт високого давления.

Главная особенность ВР здесь состоит в завершении на этом участке формирования качества питательной воды. Достигается это за счет коррекции специальними примесями. Это введение либо аммиака, или др.. аминов: морфолина, этаноламина …, а также гидрата лития для нейтрализации действия углекислоты и повишения рН, которое на этом участке поддерживается на уровне 9,1 ± 0,1. Кроме того, возможно использование гидразина для связывания остаточного кислорода. Температурный уровень на этом участке очень высокий, который способствует интенсификации на нём коррозии железа. Особенно это заметно обнаруживается со стороны греющей среды (пара), поэтому дренажи конденсатов от ПВД найболее загрязнены (из всех других потоков у КПТ) окислами железа.

Пример распределения примесей по тракту приводится на рис.2.3.

Пятый участок - это система охлаждения конденсаторов турбин. В ней циркулирует огромное количество воды. В блоках где это прямоточная система (теперь это бувает очень редко), в воде концентрация примесей соответствует составу природной воды. Если это замкнутая система, то для неё характерно концентрирование примесей. Особенно значительное концентрирование примесей имеет место при использовании градирен. В случае использования водохранилища со временем происходит более плавное концентрирование примесей. Поэтому здесь изменения проявляются только через десятки лет. Все сказаное означает, что главная проблема организации ВР на этом участке связана с предупреждением отложений на внутренней поверхности конденсаторных трубок. Именно на это направляются головные усилия и меры: предупреждение отложений за счет систем очистки трубок (например, очистки резиновыми шариками), за счет коррекционных добавок, которые смещают углекислотное равновесие (подкисление воды) и т.д..

Рис. 2.3. Концентрации примесей по тракту 2-го контура блоков АЭС с ВВЭР

2.2.2.Точки и объём контроля за параметрами ВР второго контура

Объем и точки контроля подобны типичному контролю за ВХР блоков с барабанными котлами. Главная разница состоит в более жёстких требованиях и чёткой регламентации согласно с государственным нормативным документом. Точки контроля указаны на рис.2.2.

ТК1 – это контроль состава питательной воды ПГ: автоматически контролируются: χ, pH, Na, Cl^-; ручным контролем один раз за смену: pH, Na, O₂, N₂H₄, NH₃, χ; один раз на неделю - Fe, Cu и нефтепродукты.Часть этих параметров входит в нормы.

ТК2 – характеризуют парогенераторную (продувочную солевого отсека) воду, в которой автоматически контролируются: χ, pH, Na, Cl^-; ручным контролем один раз за смену: pH, Cl^-, χ; один раз на сутки – Na; три рази на неделю - SO₄. Часть этих параметров входит в нормы.

ТК3 – относится к насыщенному пару, в ней предусмотрен автоматический контроль: χ, Na; ручной контроль не предусмотрен. Часть этих параметров входит в нормы.

ТК4 –предусматривает контроль состава очищенной продувочной воды после СВО - 5, в ней автоматически контролируются: χ, Na; ручным контролем один раз за смену: χ, Na, Cl.

ТК5 – конденсат до БОУ, в этой точке автоматически контролируются: χ, О_2, Na; ручной контроль не осуществляется. Особенное внимание уделяется изменению (возрастанию) электропроводности. Часть этих параметров входит в нормы.

ТК6 − конденсат после БОУ, в этой точке автоматически контролируются: χ, Na; ручний контроль не осуществляется.

ТК7 – конденсат после ПНД, в этой точке автоматически контролируется: О₂; ручным контролем один раз на неделю - медь.

ТК8 - питательная вода после деаэратора, в этой точке автоматически контролируется О₂.

ТК9 – добавочно вода, в этой точке автоматически контролируются: χ, Na, Cl^-; ручным контролем один раз на сутки – Na, SO₄, χ.

ТК9,10 – дренажи конденсата теплосети и ПНД, в этой точке автоматически контролируется χ.

Вопросы для самоконтроля

1. Опишите схему ВХР 2-го контура АЭС с ВВЭР.

2. Какие участки с различиями ВР можно назвать для 2-го контура?

3. Опишите особенность изменения концентрации примесей по тракту 2-го контура.

4. Перечислите точки и объем контроля ВР 2-го контура.

Дата добавления: 2014-10-15