Лекция 6

Тема 3. Особенности гидродинамики и поведения примесей в ПГ АЭС

ВХР ПГ блоков АЭС с ВВЭР имеет много общего с ВХР барабанных котлов на органическом топливе, а также испарителей. Прежде всего- это концентрирование примесей в парогенераторной воде и организация процессов разделения жидкой и паровой фазы. В меньшей мере очевидным является наличие в парогенераторе внутренней циркуляции пароводяной смеси, точнее организованой, устойчивой формы этой циркуляции. В котлах (или испарителях, которые вы рассчитывали при выполнении курсовой работы по курсу ТМПиА) эта циркуляция осуществляется по контуру, который состоит из отдельных звеньев, имеющих четкое техническое оформление: опускные трубы, коллектора экранов,экранные трубы, барабан и.т.д.. В ПГ подобного четкого технического оформлення нет, поэтому циркуляционные контури более разнообразны и нечеткие: опускное звено обычно это коридор между пучками труб, а подъемное звено — сам пучек труб. Однако, предотвратить взаимодействие теплоносителя в этих звеньях невозможно, поэтому результатом этого взаимодействия может быть срыв циркуляции всего звена или ее части, появление промежуточных циркуляционных контуров, увеличение действительного объемного паросодержания в опускном звене и нарушение роста паросодержания в подъемном звене. Все это делает циркуляцию менее организованной и предсказуемой и как следствие - ведет к очень сложному характеру распределения концентрации примесей по объему жидкой фазы. ПГ [24].

Например, кратность циркуляции в ПГ [25] оценивается величинами 2…5, (сравните с тем, что вы получили в расчетах испарителей!) а это, как будет показано в дальнейшем и наглядно демонстрируется рис.3.2, ведет к значительной разнице между концентрацией продувочной воды ПГ и собственно концентрацией парогенераторной воды (под этим понятием следует понимать некоторую среднюю по объему концентрацию).Учитывая, что все локальные контура имеют разную кратность циркуляции, совершенно естественным является большой разброс, неравномерность распределения концентраций по объему водной среды в ПГ.

Если же рассматривать ПГ как “черный ящик” и руководствоваться только внешними потоками, то соотношения, которые используются для котлов, возможно использовать при условии, что качество очищенной продувочной воды после СВО-5 одинаково с качеством питательной воды.

Кроме того, в парогенераторной воде ведут себя по разному группы примесей, которые не испытывают изменений и те примеси, которые дают отложения, а также продукты коррозии. Накопленный опыт, выводы и методы влияния на состояние примесей, которые получены для барабанных котлов, целиком пригодны и для ПГ. В том числе и роль продувки, ступенчатого испарения, роль устройств для получения качественного пара и т.д.. Поэтому, используя опыт теплоэнергетики на обычном топливе, мы учтем различия в технической реализации этих процессов и устройств в ПГ АЭС.

3.1. Схема формирования состава жидкой фазы (воды) ПГ

Рассмотрим ПГ как ”черный ящик” и составим баланс примесей при условии, что качество очищенной продувочной воды после СВО-5 одинакова с качеством питательной воды (рис.3.1).

Рис.3.4. Схема локальной циркуляции в ПГ

Баланс примесей в парогенераторной воде позволяет записать:

(1 + р) С_пв + К_ц С_кв = К_ц С_кв^¢ + С_п + С_пр р.

После соответствующих преобразований

(1 + р) С_пв + К_ц (С_кв^' - С_кв) = С_пр(К_с + w + р).

Второе слагаемое в левой части уравнения по смыслу отражает изменения концентрации в растворе (пароводяной смеси в пучке трубок ПГ) по высоте пучка. Эти изменения могут проходить вследствие отложений и коррозии, что позволяет заменить разность концентраций на выражение А(j_k h_k – j _о) / D_кв, которое как раз и учитывает названные причины изменений концентраций.

Тогда уравнение, учитывая, что кратность циркуляции - это соотношение потоков К_ц = D_кв / D_п, где D_кв - расход теплоносителя в «обобщенном» контуре циркуляции в ПГ, а D_п - прозводительность ПГ по пару, приобретет вид:

(1 + р) С_пв + К_ц А(j_k h_k – j _о) / D_пв = С_пр(К_с + w + р),

Вопросы для самоконтроля:

1. Раскройте смысл понятия парогенераторная вода

1. Почему примеси концентрируются в парогенераторной воде?

2. В чём состоит подобие влияния К_с, влажности и продувки на концентрирования примесей в котле?

3. Какое влияние на концентрирование примесей имеет продувка?

4. Как влияет скорость отложений на концентрирования примесей?

5. Как влияет скорость коррозии на концентрирования примесей железа?

6. Как возможно определить скорость отложений по эксплуатационным замерам концентраций примесей?

Дата добавления: 2014-10-15