Лекция 1. Водно-химические режимы (в дальнейшем просто - водные режимы) тепловых и атомных электростанций, как показала отечественная и мировая практика

Введение

Водно-химические режимы (в дальнейшем просто - водные режимы) тепловых и атомных электростанций, как показала отечественная и мировая практика, являются определяющими по своему влиянию на надежность, экономичность и безопасность работы теплоэнергетического оборудования, в первую очередь –парогенерирующего, а также на эксплуатационную надежность энергоблоков в целом. Поэтому при подготовке специалистов по тепловой и атомной энергетике обойти изучение особенностей организации водных режимов невозможно. А для специальности “Технологии теплоносителей и поведения с РАВ на АЭС ”, которая формирует специалистов-энергетиков в этой отрасли техники и науки, дисциплина «Водные режимы АЭС» является одним из базовых курсов.

Цель дисциплины – сформировать в сознании специалистов концепцию организации водно-химических режимов (ВР) на АЭС, подготовить их к практической деятельности относительно обеспечения надёжной работы энергетического оборудования путем сведения к минимуму интенсивности процессов отложений примесей и коррозионных процессов, которые в них происходят.

Задача дисциплины состоит в систематизации и приобретении знаний о закономерностях физико-химических процессов (коррозии, шламообразования, образования отложений и накипи, загрязнения пара, радиолизу и др.), которые происходят в циклах электростанций, и навыков системного подхода к анализу, расчетам и коррекции водных режимов с учетом гидродинамических, тепловых и химических факторов при их совместном проявлении.

После изучения дисциплины студент должен знать:

- основные закономерности физико-химических преобразований примесей в тракте блоков;

- пути проникновения примесей в рабочее тело, методы их удаления;

- особенности и закономерности концентрирования примесей в парогенераторной воде парогенераторов (ПГ) АЭС;

- допустимые правилами технической эксплуатации разновидности ВР конденсатно-питательного тракта, парогенераторов, испарителей;

- конкретные схеми организации ВР блоков, технологию использования коррегирующих добавок, конструкцию и принцыпы работы устройств, которые используются при организации ВР отдельных элементов схемы (паропромывных устройств, сепараторов, блочных обессоливающих установок (БОУ), деаераторов и др.);

- современные тенденции по совершенствованию ВР энергетических установок.

Должен уметь:

- рассчитать концентрации примесей в конденсате, питательной воде, парогенераторной воде с учетом присосов природной воды, процессов коррозии и отложений;

- оценить количественно интенсивность (скорость) коррозии и отложений, состав рабочего тела в любой точке тракта теплоэнергетической установки;

- рассчитать вероятную продолжительность межпромывного периода работы блока или отдельных его элементов и элементов котлов;

- выполнять проектные и поверочные расчеты устройств, которые обеспечивают ВР АЭС (БОУ, СВО-5,паропромивные и сепарационные устройства, дозирующие устройства и др.)

Розвитие энергетики сопровождается наращиванием мощности энегоблоков, что позволяет повышать их экономичность и понижать металлоемкость. Но такая тенденция значительно повышает требования к надёжности работы блоков. Например, остановка блока в 1000 МВт на протяжении одних суток ведет к экономическим потерям на несколько млн. грн.. Связь с экономичностью и надежностью работы блоков и водными режимами состоит в следующем. Если водные режимы не выдерживаются или качество теплоносителей не достаточно, то это ведет к: а) избыточной интенсивности коррозионных процессов; б) избыточным отложениям, накипи. Коррозия ведет в дальнейшем к уменьшению толщины металла труб, которые образуют поверхность нагрева, падает его прочность, а потому увеличивается вероятность аварий, отказов отдельного оборудования, остановок энергоблока. Появление отложений ведет к понижению мощности реактора, блока, ПГ, теплообменников и др., а также увеличивает вероятность отказа оборудования или его аварийного выхода из рабочего состояния. Эта связь вытекает из уравнений, известных из курса тепломассообмена, по которым суммарное термическое сопротивление включает сопротивление отложений толщиной δ_о, м и теплопроводностью λ_о, Вт/(м К). Появления отложений ведет к

возрастанию термического сопротивления и уменшению тепловой мощности соответствующего аппарата.

В случае высокотемпературных поверхностей нагрева появление накипи ведет к неконтролируемому изменению(повышению) температуры металла труб.

Отложения ведут также к снижению эффективности работы турбины.

Следует подчеркнуть, что изменения ВХР протекают не независимо, а в тесной взаимосвязи с другими изменениями (например, кратковременное повышение мощности дает толчек отложениям, нарушение плотности концевых уплотнений конденсатного насоса ведет к всасыванию воздуха и появлению в водяном тракте кислорода и углекислого газа и др.).

Главные задачи организации ВР на АЭС:

- поддержание чистоты конденсата, питательной воды и пара (или обобщенно - теплоносителей) на уровне, который соответствует требованиям ПТЭ (правил технической эксплуатации);

-предупреждение отложений;

- уменьшение интенсивности коррозии.

Освоение этого курса должно ответить на вопрос, а как это сделать? Это невозможно без знаний предыдущих курсов:ТОХТП, ТМО, ТЕС и АЕС, оброботка воды, и т.д.

Вообще паролями, ключевыми словами этого курса являются: отложения, коррозия.

Дата добавления: 2014-10-15