Описание принципиальных гидравлических схем реакторной и турбинной установок в основном изложены применительно к первой очереди Ленинградской АЭС. В дальнейшем схемы усовершенствовались, особенно схемы аварийного расхолаживания, что частично получило отображение в соответствующих разделах.
Основные принципиальные гидравлические схемы реакторной установки РБМК-1000
Контур многократной принудительной циркуляции.
Контур многократной принудительной циркуляции (КМПЦ) предназначен для подачи воды в технологические каналы реактора в целях отвода тепла от ТВС. Он состоит из двух аналогичных автономных петель: каждая отводит тепло от половины тепловыделяющих кассет реактора. В каждую петлю входят:
Вода из нижней части сепаратора по 12 опускным трубам поступает во всасывающий коллектор и в четыре всасывающих трубопровода ГЦН. На всасывающих трубопроводах установлены запорные задвижки с дистанционным приводом. В пе-риод пуска, нормальной работы и начальный период расхолаживания циркуляция осуществляется насосами марки ЦВН-7, из которых три работающие и один ре-зервный. Насос ЦВН-7 — центробежный, вертикальный, одноступенчатый с уп-лотнением вала, исключающим выход теплоносителя в помещение. Производитель-ность насоса — 8000 м/ч, напор — 203 м вод. ст . (приблизительно 2 МПа), абсолютное давление на всасе — 72 кгс/см2 (приблизительно 7 МПа). Насос состоит из корпуса, выемной части и электродвигателя типа В ДА-173199-6 мощностью 5500 кВт и располагает маховым моментом 15 [т x м2]. При обесточивании всех ГЦН в случае аварии благодаря такому маховому моменту увеличивается время выбега ГЦН, чем и улучшаются условия расхолаживания реактора в первые секунды после остановки. На уплотнение вала насоса подается запирающая вода с давлением на 2,6 кгс/см2 (приблизительно 0,25 МПа) выше давления на всасе ГЦН. Для четырех ГЦН, входящих в состав одной насосной, предусмотрены индивидуальные узлы регулирования уплотняющей воды Последняя из баков чистого конденсата подается насосами [типа ЦН-100-900 производительностью 100 м/ч и напором 930 м вод. ст. (приблизительно 9 МПа)] в мультигидроциклон, который служит для очистки уплотняющей воды от механических примесей. Очищенная вода из последнего поступает в узел регулирования, который поддерживает давление на входе в уплотнение на 2,6 кгс/см2 больше давления на всасе ГЦН. Расход воды на уплотнение каждого ГЦН 22 м3/ч, из них 8 м3/ч через уплотнение попадает в контур МПЦ. Подпитка контура уплотнения ведется конденсатными насосами. Вода в гидростатический подшипник ГЦН поступает из напорного коллектора через мультигидроциклон и дроссельную шайбу.
 |
——————— вода
—— . . —— . . —— пароводяная смесь ----------------------- пар |
Рисунок 1. Принципиальная схема контура МПЦ: 1 — сепаратор, 2 — реактор, 3 — технологический канал, 4 — раздаточный групповой коллектор (РКГ), 5 — главный циркуляционный насос (ГЦН), 6 — напорный коллектор.
В случае полного обесточивания АЭС до момента включения дизель-генераторов уплотняющая вода подается давлением от аварийной газовой системы, состоящей из гидравлических баллонов, заполненных конденсатом, и газовых баллонов, подключенных к системе сжатого воздуха высокого давления. Система обеспечивает питание уплотнений ГЦН в течение 10 мин.
Для разогрева и расхолаживания ГЦН предусмотрена система подачи воды в ГЦН и примыкающие всасывающие и напорные трубопроводы через специальные смесители. Горячая вода к смесителю поступает от напорного коллектора, а холодная — от контура питания уплотнения вала ГЦН.
Для надежной работы насосов предусмотрена индивидуальная система маслохозяйства, обеспечивающая смазку и охлаждение верхнего радиально-упорного подшипника ГЦН и подшипников электродвигателя.
От каждого ГЦН по напорным трубопроводам, на которых последовательно установлены обратный клапан, запорная задвижка и дроссельный клапан с дистанционным управлением, теплоноситель подается в напорный коллектор ГЦН (наружным диаметром 1040 мм и толщиной стенки 70 мм), откуда через 22 раздаточных групповых коллектора (наружным диаметром 325 мм и толщиной стенки 15 мм) поступает в трубопроводы водяной коммуникации. Расход через каждый технологический канал устанав-ливается с помощью запорно-регулирующих клапанов по показанию индивидуальных расходомеров. От напорного коллектора отбирается часть воды на байпасную очистку с расходом 100 т/ч (на одну петлю). Напорный коллектор сообщается со всасывающим по байпасу, предназначенному для естественной циркуляции теплоносителя в случае остановки ГЦН. На байпасе установлены две нормально открытые задвижки с дистанционным приводом и обратный клапан.
К технологическим каналам вода поступает с температурой 270° С. Омывая твэлы, вода нагревается до температуры насыщения, частично испаряется и пароводяная смесь с температурой 285 ° С и давлением 72 кгс/см2 (приблизительно 7 МПа) по индивидуальным трубопроводам пароводяных коммуникаций поступает в сепараторы пара. В сепараторах смесь разделяется на пар и воду. Кроме того, в сепараторах содержится запас воды, который расходуется на заполнение пароводяного тракта контура МПЦ при резких снижениях мощности реактора (при отключении одной или двух турбин, при обесточивании собственных нужд блока). В целях обеспечения минимальной разности уровней воды в двух соседних сепараторах последние соединяются по водяному объему двумя и по паровому объему — пятью перемычками. Уровень воды в сепараторах регулируется автоматически трехимпульсной системой, работающей по сигналам изменения уровня воды в сепараторах, по сигналам от расходомеров, установленных на паропроводах сепаратора., и по сигналам от расходомеров на линиях подвода питательной воды.
От одной из водяных перемычек каждой пары сепараторов имеется отбор воды контура МПЦ в систему расхолаживания. Другая водяная перемычка каждой пары сепараторов нижней частью через трубу связана с одной из опускных труб, что обеспечивает опорожнение перемычки при опорожнении опускных труб в период ремонта.
Вода из сепаратора поступает в опускные трубопроводы, на входе смешиваясь в специальных смесителях с питательной водой, которая подается питательными насосами в сепаратор. Трубопроводы питательной воды имеют наружный диаметр 426 и толщину стенки 22 мм. Смесители и коллектор питательной воды входят в конструкцию сепаратора.
Насыщенный пар отводится из верхней части сепаратора по 14 паропроводам. Семь отводов объединяются в паровой коллектор, пар из которого направляется к одной турбине, от семи других к другой. Это обеспечивает равномерную нагрузку сепараторов при работе блока как с двумя, так и с одной турбиной. (обратно к содержанию)
Узел регулирования расхода питательной воды.
Питательная вода с расходом 2800 т/ч подается к каждой паре сепараторов от напорного коллектора питательных насосов через узел регулирования расхода питательной воды (смотри рисунок 2). Питательная вода в смесителях 2 смешивается с водой, прошедшей байпасную очистку и имеющей температуру 255° С. Температура питательной воды на входе в сепараторы приблизительно 168 ° С. Узел регулирования расхода питательной воды, один на два сепаратора, состоит из четырех параллельных ниток трубопроводов: трех основных и одной байпасной. В номинальном режиме работы блока две основные нитки являются рабочими, одна — резервная.
Рисунок 2 Узел регулирования расхода питательной воды.
На каждой основной нитке последовательно установлены: запорная задвижка, механический фильтр 1, клапан автоматического регулирования, обратный клапан, запорная задвижка. Последняя предназначена для отключения нитки при выходе из строя любого из установленного там оборудования. В механических фильтрах улавливаются частицы размером не менее 0,1 мм.
На байпасной нитке последовательно установлены: расходомер, механический фильтр, запорная задвижка с сельсином, обратный клапан, запорная задвижка. Эта нитка предназначена для заполнения контура МПЦ питательной водой после планово-предупредительного ремонта (расход по нитке при заполнении 100 — 150 т/ч) и для подачи питательной воды в сепараторы в период пуска или стоянки реактора, а также при работе реактора на малой мощности, когда паропроизводительность реактора не превышает 200—300 т/ч (уровень воды в сепараторах в это время поддерживается с помощью задвижек).
В номинальном режиме работы байпас должен быть полностью закрыт. После того как в период пуска паропроизводительность реактора достигнет 200—300 т/ч, включаются в режим автоматического регулирования клапаны, по одному в каждом узле регулирования, и байпасные линии перекрываются. По мере нагружения турбины система автоматического регулирования открывает регулирующие клапаны. К концу нагружения одной турбины клапаны открыты до номинала. Прежде чем приступить к прогреву второй турбины, приоткрываются регулирующие клапаны на второй нитке на 20—25%. При этом клапан на первой нитке, включенный в систему регулирования, приоткрывается и обеспечивает поддержание номинального уровня в сепараторах. После загрузки второй турбины на 50% второй клапан приоткрывается на 35—40%, а при загрузке турбины до 90% этот клапан должен быть открыт на 70—80%. В стационарном режиме автоматически должен работать только один клапан каждого узла. Если происходит резкое возмущение уровня воды в сепараторах, по сигналу изменения его оба клапана включаются в автоматический режим и поддерживают уровень в переходном процессе. (обратно к содержанию)
Система охлаждения продувочной воды и расхолаживания реактора.
Система обеспечивает охлаждение до 50° С продувочной воды, поступающей на фильтры байпасной очистки в номинальном и переходных режимах работы блока, и расхолаживание реактора при его плановой и аварийной остановке. В состав системы (смотри рисунок 4.3) входят: два насоса расхолаживания типа СЭ800-100 производительностью 800 м3/ч и напором 100 м. вод. ст. (около1 МПа) каждый; регенераторы и доохладители продувки; трубопроводы и арматура контура охлаждения и продувки. В номинальном режиме вода температурой 284° С отбирается на байпасную очистку от напорных коллекторов ГЦН с расходом по 100 т/ч от каждого коллектора и, минуя насосы, подается в регенераторы, где охлаждается до приблизительно 70°С обратным током продувочной воды, прошедшей байпасную очистку. Далее продувочная вода проходит через доохладители продувки, где охлаждается водой промежуточного контура до 50 °С, и поступает на байпасную очистку. Очищенная вода проходит регенераторы, где нагревается от 50 до около 255° С, и далее поступает в смесители двух узлов подачи и регулирования расхода питательной воды (смотри рисунок 2), где смешивается с питательной водой, и подается в сепараторы каждой петли контура МПЦ. Расход продувочной воды, поступающей в каждую половину контура МПЦ, регулируется с помощью арматуры и контролируется расходомером. Предусмотрен контроль температуры воды перед регенераторами, перед и после доохладителей. Когда температура воды на выходе из доохладителей повышается до 60° С, подача воды на байпасную очистку прекращается. При пуске реактора из горячего состояния после кратковременной стоянки с работающими ГЦН насос расхолаживания не включается. При четырех работающих ГЦН (по два в каждой петле контура МПЦ) с закрытыми дроссельными клапанами на напоре расход продувочной воды через фильтры байпасной очистки достигает 105 т/ч. После длительной стоянки блока, когда ГЦН были отключены и контур МПЦ расхоложен, перед выводом реактора на мощность для доведения качества воды в контуре МПЦ до установленных норм включается в работу один насос расхолаживания. Кроме отбора воды от напорных коллекторов в этом режиме на продувку отбирается вода и от водяных перемычек сепараторов. Расход продувочной воды на очистку устанавливается 200 т/ч с помощью задвижек на напоре насоса. При температуре контура МПЦ не выше 180° С насос расхолаживания должен быть выключен и закрыты задвижки на его напоре и всасе. При разогреве и пуске одного из реакторов станции избыток воды контура МПЦ, предварительно охлажденной до 50° С и очищенной в системе байпасной очистки, может сбрасываться в баки аварийных питательных насосов с расходом не более 100 т/ч. Кроме того, в баки аварийных питательных насосов сбрасывается избыток воды, возникающий в результате протечек в контур МПЦ воды от системы уплотнения валов ГЦН. Вода сбрасывается через узел регулирования сброса избыточной воды. При плановой или аварийной остановке реактор в начальный период расхолаживается путем сброса пара из сепараторов в конденсаторы турбин через быст-родействующие редукционные устройства БРУ-К или БРУ-Б в барботеры и технологические конденсаторы. При снижении температуры контура МПЦ до 180° С [давление в сепараторах приблизительно 10 кгс/см2 (около 1 МПа)] в работу включаются два насоса расхолаживания. Вода с расходом 900 т/ч забирается из водяных перемычек сепараторов пара и, минуя регенераторы, поступает в доохладители продувки, где охлаждается до температуры 50° С, и по трубопроводам возврата продувочной воды поступает в смесители питательного узла. В доохладителях продувочная вода охлаждается водой промежуточного контура с расходом 2120 м3/ч. По мере снижения остаточного тепловыделения сокращается расход контурной воды в доохладитель прикрытием задвижек на напоре насосов или отключением одного насоса расхолаживания.
Рисунок 3 Принципиальная схема энергоблока: 1 - система контроля герметичности оболочек; 2 - сепараторы; 3 - канал СУЗ; 4 - технологический канал; 5 - реактор; 6 - бак аварийной питательной воды; 7 - барбатер; 8 - аварийный питательный насос; 9 - технологические конденсаторы; 10 - конденсатные насосы технологических конденсаторов; 11 - сепаратор перегреватель; 12 - турбогенератор; 13 - конденсатор; 14 - конденсатные насосы первого и второго подъема; 15 - подогреватели низкого давления (пять последовательно установленных); 16 - деаэратор; 17 - питательные электронасосы; 18 - баллоны системы аварийного охлаждения реактора; 19 - доохладители; 20 - регенераторы; 21 - насосы расхолаживания; 22 - главный циркуляционный насос; 23 - конденсатор газового контура; 24 - компрессор; 25 - установка очистки гелия; 26 - газгольдер выдержки; 27 - мокрый газгольдер; 28 - вентиляционная труба; 29 - система контроля целостности технологических каналов; 30 - насосно-теплообменная установка СУЗ. (обратно к содержанию)
Система охлаждения каналов системы управления и защиты (СУЗ), камер деления (КД), датчиков контроля энерговыделения (ДКЭ) и отражателя.
Описываемая система (смотри рисунок 4) является замкнутым автономным контуром. В номинальном режиме вода из главного циркуляционного резервуара 6 емкостью около 400 м3 забирается двумя рабочими насосами 4 производительностью 540—720 м3/ч и напором соответственно 74—67 м. вод. ст. (0,73—0,66 МПа) (всего четыре насоса: два рабочих, один резервный и один аварийный) с расходом 1050 м3/ч подается к двум парам теплообменников 5. В них контурная вода охлаждается технической водой, проходящей по трубкам теплообменника при давлении, меньшем давления контурной воды. Две пары теплообменников обеспечивают охлаждение контурной воды с 70 до 40° С. Одна пара последовательно включенных теплообменников являемся резервной. При выходе из строя любой пары к насосам подключается резервная пара теплообменников.
Из теплообменников циркуляционная вода подается в напорный коллектор, откуда распределяется по каналам СУЗ, КД, ДКЭ 1 и отражатель 3. Из каналов вода через коллекторы сливается под уровень в циркуляционный резервуар.
При аварийном обесточивании до момента запуска аварийного насоса, подключенного к источнику надежного питания, в течение 3 мин охлаждение каналов осуществляется водой из бака аварийного запаса воды 2 емкостью около 100 м3, который расположен примерно на 23 м выше отметки напорного коллектора; сброс воды после охлаждения каналов в этом режиме также осуществляется в циркуляционный резервуар.
Контур заполняется и подпитывается химически очищенной водой или турбинным конденсатом. Поддержание требуемого качества воды осуществляется байпасной очисткой. Вода на очистку отбирается из напорной магистрали с расходом 10 м3/ч и направляется к установке ионообменных и механических фильтров. Очищенная вода возвращается в циркуляционный резервуар.
Расход воды через каналы СУЗ, КД, ДКЭ контролируется расходомерами, установленными в напорных магистралях каналов. Общий расход замеряется расходомерами, установленными перед теплообменниками. Температура воды измеряется термопарами, установленными на сливной магистрали каждого канала охлаждения отражателя и шести реперных каналов СУЗ, а также на выходе воды из теплообменников. (обратно к содержанию)
 |
Рисунок 4. Принципиальная схема охлаждения каналов СУЗ, КД, ДКЭ и отражателя. (обратно к содержанию) |
Система охлаждения боковой биологической защиты.
Боковая биологическая защита реактора представляет собой кольцевой бак (смотри рисунок 5), разделенный на 16 отсеков, заполненных конденсатом. Для поддержания температурного режима имеется гидравлический автономный контур, выполненный из углеродистой стали. Из верхней части отсеков нагретая вода с температурой 60° С по 16 трубопроводам отводится в коллектор и из коллектора подается насосами 2 в теплообменники 3, где охлаждается до температуры 40° С. Из теплообменников она поступает в раздаточный коллектор и из него по 16 трубопроводам возвращается в нижнюю часть отсеков. Для поддержания качества воды производится периодическая очистка ее в системе спецводоочистки. Опорожнение системы осуществляется в систему трапных вод.
 |
Рисунок 5. Принципиальная схема охлаждения боковой биологической защиты (обратно к содержанию) |
Система аварийного охлаждения реактора.
Система аварийного охлаждения реактора (САОР) (смотри рисунок 6) предназначена для охлаждения активной зоны реактора в аварийных ситуациях, возникающих в случае разгерметизации контура МПЦ, включая разрыв напорного коллектора диаметром 900 мм. Она состоит из трех взаимосвязанных подсистем: основной, вспомогательной и подсистемы длительного расхолаживания.
 |
(обратно к содержанию) |
Рисунок 6. Принципиальная схема САОР: 1 — реактор; 2—сепаратор; 3 — главный циркуляционный насос; 4 — питательные насосы; 5 — гидроаккумулирующий узел; 6 — запас воды в конденсационном устройстве; 7 — насосы САОР; 8 — отсечный поплавковый клапан; 9 — звено промежуточного дросселирования; 10 — быстродействую-щие клапаны; 11 — ограничительная вставка САОР; 12 — коллектор САОР; 13 — запорная задвиж-ка; 14 — аварийная перемычка; 15 — ограничивающая вставка в раздаточный групповой коллектор.
Основная подсистема предназначена для охлаждения аварийной половины активной зоны при разрыве трубопровода контура МПЦ любого диаметра до момента включения в работу подсистемы длительного расхолаживания. Подсистема включает в себя гидробаллоны и подключенные к ним газовые баллоны для передавливания воды в реактор. Охлаждающая вода из гидробаллонов и от штатных питательных насосов подается в левый или правый коллектор САОР по отдельным трубопроводам, на которых установлена нормально открытая запорная ремонтная арматура, обратный клапан, узел предварительного дросселирования и нормально закрытые и быстродействующие клапаны. Из коллектора САОР вода поступает в групповые коллекторы контура МПЦ и далее — в каналы реактора. Основная система включается в работу открытием быстродействующих клапанов при появлении сигнала повышения давления в помещениях, где расположены трубопроводы контура МПЦ (признак разрыва), и любого из двух сигналов: снижение уровня в сепараторах или снижение перепада давлений между сепаратором и напорным коллектором (признаки распознавания аварийной половины контура). Такой алгоритм включения позволяет обеспечить расхолаживание активной зоны при разрыве труб большого диаметра и исключить ложное включение САОР при авариях, не связанных с разгерметизацией контура. При давлении газа в баллонах 100 кгс/см2 (около 10 МПа) объем газа составляет 155 м3, а запас воды около 120 м3. Для исключения попадания газа в реактор в гидробаллонах установлены отсечные поплавковые клапаны.
Для обеспечения аварийного охлаждения 40 каналов любого группового коллектора в случае его разрыва до обратного клапана на каждой половине контура МПЦ напорный коллектор ГЦН связан с коллектором САОР перемычкой с нормально открытой арматурой и обратным клапаном. Теплоноситель при аварии будет перетекать в тот групповой коллектор, в котором из-за образования течи возникало снижение давления, без какого-либо перерыва подачи охлаждающей воды.
Основная и вспомогательная подсистемы обеспечивают аварийное охлаждение активной зоны в течение 2 мин с момента разрыва. К этому времени включается подсистема длительного расхолаживания, использующая специальные насосы САОР или аварийные питательные насосы и штатные запасы воды в баках. Расходы воды от насосов САОР на аварийную и аварийных питательных насосов на неаварийную половины реактора должны составлять в течение первого часа не менее 500 и 250 м3/ч соответственно, а затем могут быть снижены до 90—100 м3 /ч в каждую половину.
При разгерметизации контура МПЦ реактор останавливается по сигналам повышения давления в помещениях (наименее инерционный сигнал) или снижения уровня в сепараторах на величину, превышающую отклонение уровня от номинального в обычных переходных режимах работы реактора (более инерционный сигнал). Оба сигнала вызывают срабатывание аварийной защиты независимо друг от друга. (обратно к содержанию)
Схема вспомогательного промежуточного контура.
Для того чтобы исключить попадание радиоактивных вод в техническую воду при нарушении плотности греющих поверхностей теплообменников первого контура, предусмотрен специальный замкнутый промежуточный контур, теплообменники которого, в свою очередь, охлаждаются технической водой. Основными потребителями охлаждающей воды промежуточного контура являются:
Максимальный расход воды промежуточного контура в режиме расхолаживания равен 1500 м3/ч, при этом расход технической воды на охлаждение теплообменников промежуточного контура составляет 3000 м3/ч. В качестве компенсатора объема в контуре используются два расширительных бака суммарной емкостью 5 м3. Через эти баки производится заполнение и подпитка контура водой после водоочистки трапных вод. (обратно к содержанию)
Гидравлические сиcтемы турбинной установки.
Основные технологические схемы машинного отделения.
Тепловая схема машинного зала является частью одноконтурной схемы электростанции с реакторами РБМК. Тепловая схема машинного зала состоит из схем:
Пар из сепараторов с давлением 70 кгс/см2 (около 7 МПа) по восьми паропроводам подается к турбоагрегатам (смотри рисунок 3). В каждом энергетическом блоке установлены две турбины К-500-65/3000 с генераторами ТВВ-502. Давление свежего пара перед турбиной равно 65 кгс/см2 (около 6,4 МПа), степень сухости пара 0,995. Турбоагрегат выполнен одновальным и состоит из одного цилиндра высокого давления (ЦВД) и четырех цилиндров низкого давления (ЦНД) с четырьмя конденсаторами. Свежий пар подводится в нижнюю половину средней части корпуса ЦВД через два блока комбинированных стопорно-регулирующих клапанов, установленных с разных сторон ЦВД (к каждому блоку по двум паропроводам). На каждом паропроводе установлены по две запорные задвижки. Одна из них является ремонтной, другая автоматически закрывается при посадке стопорно-регулирующих клапанов. Последняя главная паровая задвижка имеет байпас, на котором также установлены две задвижки: запорная и регулирующая. Главная паровая задвижка запитана от сети надежного питания.
Пар из ЦВД с давлением 3,53 кгс/см2 (346 кПа) по четырем трубопроводам через стопорно-регулирующие заслонки поступает в четыре сепаратора-пароперегревателя, расположенные по обеим сторонам турбины. Перегретый пар из сепараторов-пароперегревателей подводится к каждому ЦНД через стопорно-регулирующую заслонку.
В сепараторах-пароперегревателях пар осушается до 1 % влажности в жалюзийном сепараторе и перегревается в двухступенчатом перегревателе. Благодаря промежуточному перегреву пара обеспечивается допустимая влажность пара на последней ступени ЦНД, уменьшается эрозионный износ лопаток и повышается экономичность агрегата. В качестве греющего пара в первой ступени перегревателя используется пар первого отбора турбины, а во второй ступени — острый пар. На трубопроводе острого пара к сепаратору-пароперегревателю установлены две задвижки, одна регулирующая. Конденсат греющего пара из обеих пароперегревательных ступеней через конденсатосборники подается в деаэраторы. Конденсат от сепаратора через сборники подается в подогреватель низкого давления номер 3 системы регенеративного подогрева конденсата. При снижении нагрузки возможна подача конденсата от пароперегревательных ступеней в конденсаторы, турбин (через конденсатосборник первой ступени). На все сепараторы-пароперегреватели одной турбины установлен один сепаратосборник и два конденсатосборника первой и второй ступеней, представляющих собой емкости, заданный уровень в которых поддерживается регулирующими клапанами на их отводящих магистралях. Один из двух сепараторов-пароперегревателей каждой группы оборудован предохранительными клапанами, выхлоп из которых направлен в конденсаторы турбин.
Отработанный пар из ЦНД поступает в конденсаторы турбин типа К-10120 с поверхностью охлаждения 10120 м2 каждый. Конденсаторы однопоточные, двухходовые с центральным отсосом неконденсирующихся газов. Каждый из конденсаторов оборудован атмосферным клапаном на давление подрыва 1,05 кгс/см2 (около 103 кПа) и двумя приемно-сбросными устройствами дроссельно-охлаждающего типа для приема пара в количестве до 1458 т/ч через БРУ-К при резком сбросе нагрузки или отключении самой турбины. Приемно-сбросное устройство охлаждается конденсатом.
Схема турбоустановки включает в себя испарительную установку производительностью до 49 т/ч, которая предназначена для питания чистым паром уплотнений турбины и пусковых эжекторов. Греющий пар к испарителю нормально подается из второго отбора турбины, а при малых нагрузках — из первого отбора или от БРУ-Д. Давление первичного пара при всех режимах работы турбины поддерживается 9 кгс/см2 (около 0,9 МПа), при этом давление вторичного пара всегда составляет 6,5 кгс/см2 (около 640 кПа). Конденсат греющего пара через регулирующий клапан направляется в подогреватель низкого давления номер 5. При пуске турбины и малых нагрузках этот конденсат направляется в конденсатор, минуя последний подогреватель. Питательной водой испарителя служит обычная питательная вода, отбираемая после деаэраторов. На ее подводе к испарителю установлен регулирующий клапан.
Таким образом, поток основного конденсата, пройдя пять подогревателей низкого давления системы регенерации, нагревается до температуры 156° С и подается в деаэраторы. (обратно к содержанию)
Конденсатоочистка предназначена для поддержания в процессе эксплуатации АЭС требуемого водного режима; производительность ее 2700 м3 конденсата в час (на 1 турбину), рабочее давление 16 кгс/см2 (около 1,6 МПа). Очистка потока конденсата в стационарном режиме работы блока АЭС производится на ионообменных фильтрах смешанного действия. В нестационарных или пусковых режимах перед этими фильтрами включаются в работу механические (электромагнитные) фильтры. В качестве фильтрующего материала в фильтрах смешанного действия используются ионообменные смолы КУ-2 и АВ-17 в смешанном виде. Регенерация ионообменных смол, чтобы регенерирующие растворы не попадали в воду реактора, осуществляется в фильтрах-регенераторах. Во избежание возможности попадания ионитов в очищенный конденсат (в случае разрушения ионитов или выхода из строя дренажной системы фильтра) после каждого фильтра устанавливается ловушка ионитов. (обратно к содержанию)
Схема деаэраторно-питательного узла.
На одну турбоустановку предусмотрено по два деаэраторных бака с общим запасом воды 240 м3 и рабочим давлением 7,6 кгс/см2 (приблизительно 0,76 МПа). На каждом баке имеется по две деаэрационных колонки ДСП-800 производительностью по 800 т/ч каждая. Все четыре деаэратора объединены уравнительными магистралями по пару и воде и работают как единая система. На уравнительных магистралях установлено по две секционирующих задвижки, которые позволяют отключать от схемы два деаэратора при двух других работающих. От паровой уравнительной линии подается пар на основные эжекторы, от водяной — питальная вода подается к испарителям турбоустановки. Номинальный уровень питательной воды в деаэраторах в нормальных режимах поддерживается регулирующим клапаном на линии подачи турбинного конденсата.
В рабочем режиме в деаэратор направляется:
В аварийном и переходных режимах в деаэратор сбрасывается конденсат от технологических конденсаторов. В зависимости от нагрузки турбины для разогрева воды в бак поступает пар от первого или второго отбора турбины или острый пар через БРУ-Д. Подача греющего пара со второго на первый отбор и далее на БРУ-Д переключается автоматически при падении давления в первом, а затем и во втором отборе до 9,5 кгс/см2 (около 0,95 МПа). При резком снижении мощности турбины питание деаэраторов паром автоматически переключается на БРУ-Д, минуя первый отбор.
Пройдя деаэраторы, подогретый до 168° С конденсат направляется к пяти питательным насосам, из которых четыре — рабочие и один — резервный. От пи-тательных насосов вода по четырем трубопроводам подается в узел регулирования расхода питательной воды и далее — в сепараторы пара. Выпар из деаэраторов, пройдя через охладители выпара, направляется в конденсаторы турбин, а при неработающих турбинах — в атмосферу. Выпар охлаждается конденсатом, подаваемым от напора конденсатных насосов II подъема. Пройдя охладители, конденсат направляется в линию основного конденсата после подогревателя низкого давления номер 5 и далее — в колонки деаэратора. (обратно к содержанию)
Паросбросные и пароприемные устройства.
Они предназначены для приема пара в пусковых, переходных и аварийных режимах и исключения выбросов радиоактивных веществ в атмосферу. К паросбросным устройствам относятся БРУ-К, БРУ-Д, главные предохранительные клапаны, а к пароприемным — барботеры, технологические конденсаторы и конденсаторы-испарители.
Производительность БРУ-К, БРУ-Б и каждого из восьми сбросных клапанов составляет 725 т/ч. Клапаны последнего включаются в работу при следующих значениях давления в сепараторах пара, кгс/см2:
На каждом блоке устанавливается по два барботера, обеспечивающих в начальный период прием полного количества пара, вырабатываемого реактором. Каждый барботер рассчитан на аккумуляцию 20 т острого пара при давлении 12 кгс/см2 приблизительно 1,2 МПа) и длительный транзитный прием острого пара расходом до 300 т/ч, что соответствует 10%-ному уровню мощности реактора.
Барботер представляет собой горизонтальный сосуд с погруженным сопловым аппаратом, заполненный водой до номинального уровня. Острый пар поступает в барботер через сбросные устройства, коллектор среднего давления и четыре трубопровода, которые рассчитаны на длительную работу при давлении 30 кгс/см2 (около 3 МПа) (допускается кратковременное повышение давления до 45 кгс/см2). Барботеры снабжены системой нормальной подпитки, системой перелива и защищены предохранительными клапанами на случай повышения давления выше 12 кгс/см2; вторичный пар от этих клапанов сбрасывается в атмосферу. (обратно к содержанию)
Вместе с паром из реактора на турбины поступает около 100 м3/ч гремучей смеси, образующейся в результате радиолиза водяного теплоносителя в активной зоне. При конденсации пара в конденсаторах турбин гремучая смесь вместе с воздухом и частью несконденсированного пара отсасывается эжекторами и направляется в систему дожигания. Она предназначена для удаления водорода из поступающей в нее парогазовой смеси, чтобы предотвратить образование взрывоопасной концентрации водорода по дальнейшему тракту и в системе газоочистки.
Система дожигания гремучей смеси каждой из турбин состоит из двух ниток — рабочей и резервной. В состав каждой нитки входят электронагреватель, контактный аппарат, колонка и теплообменник. Парогазовая смесь после третьей ступени эжекторов поступает в электронагреватель, где нагревается до 140 °С, и далее направляется в контактный аппарат, в котором на катализаторе окисляется водород. После контактного аппарата парогазовая смесь, имеющая температуру 350° С, поступает в колонку, где охлаждается до температуры насыщения, при этом происходит частичное испарение конденсата. Далее насыщенный пар из колонки идет в теплообменник, где конденсируется, а газовая смесь, охлаждаясь до 60° С, направляется в вентиляцию. Конденсат после колонки с расходом 450 т/ч поступает в бак организованных протечек. (обратно к содержанию)
Схема вакуумирования основного контура
Вакуумирование контура необходимо для создания в сепараторах пара и трубопроводах разрежения, исключающего выход пара к оборудованию и трубопроводам контура МПЦ при ремонте на остановленном реакторе. При этом через вскрытый для ремонта участок подсасывается воздух, разбавляющий пар, который образуется за счет остаточных тепловыделений в активной зоне и поступает в сепараторы. Схема вакуумирования включает в себя сепараторы пара, главные паропроводы, кольцо высокого давления и трубопроводы от кольца до технологических конденсаторов. Источником разрежения являются две газодувки производительностью 400 л/с и напором 300 кгс/м2 (около 30 МПа) каждая. (обратно к содержанию)
Газовый контур реактора РБМК предназначен для:
Контур гелиево-азотной смеси по давлению газа делится на две основные части:
Газ из реакторного пространства отсасывается по 2052 трубкам системы КЦТК, отходящим от верхней части трактов всех технологических каналов и каналов СУЗ. В системе КЦТК газ контролируется в каждой группе, включающей отсос из трактов 81 канала, на относительную влажность и в каждой из 2052 трубок измеряется температура газа. В случае течи технологического канала появляется сигнал повышения влажности, определяющий группу с дефектным каналом, а сигнал повышения температуры трубки, отводящей газ, определяет однозначно текущий канал. На случай аварийного сброса парогазовой смеси из реакторного пространства (при появлении больших утечек теплоносителя вследствие разгерметизации технологического канала) существуют предохранительные устройства, срабатывающие по сигналу превышения допустимого давления в реакторном пространстве. При этом пар конденсируется в конденсаторе газового контура, а газ направляется в газгольдер.
Основные параметры газового контура:
При работе реактора на электрической мощности до 800 МВт возможно использование чисто азотной продувки реакторного пространства. Расход при этом должен составлять 300—400 м3/ч. При сушке кладки допускается продувка азотом с расходом до 1000 м3/ч и давлением до 600 мм вод. ст.(около 6,0 кПа).
Полости металлоконструкции продуваются азотом с расходом 10—20 м3/ч (при отсутствии утечек азота). Азот сбрасывается через камеру выдержки в атмосферу. Давление азота в металлоконструкциях на 20—30 мм вод. ст. (приблизительно 200— 300 Па) выше давления газа в реакторном пространстве. Чистота азота, используемого для продувки и сушки кладки, должна быть не хуже 99,995%. Возможное содержание примесей в гелиево-азотной смеси приведено в таблице 1.
Таблица 1 Содержание примесей в гелиево-азотной смеси, %
|
Точка отбора газа |
О 2 |
СО |
СО 2 |
Н 2 |
СН 4 |
NH3 |
Cl |
N2 |
|
На входе в систему очистки газа |
0,03 |
0,1 |
0,002 |
0,6 |
0,2 |
0,1 |
Следы |
20 |
|
На выходе из системы очистки газа |
0,005 |
0,05 |
Следы |
0,3 |
0,1 |
Следы |
— |
10 |
Указанное в таблице содержание примесей на входе в систему очистки газа соответствует натечке азота внутри реакторного пространства из полостей окружающих металлоконструкций с расходом не более 100 м3/ч, а также при попадании в кладку воды в количестве 10 кг/ч из-за негерметичности канала. (обратно к содержанию)
(