Материал: Маргулова Т.Х. Атомные электрические станции (1994 г., 5-е издание)

10.3. Основы работы охладителей оборотных систем водоснабжения

172

173

174

10.4. Основные типы охладительных устройств оборотных систем водоснабжения

При оборотном водоснабжении применяют только двухходовые конденсаторы. Циркуляционные насосы, как правило, устанавливают в отдельной насосной, но можно и в машинном зале у конденсаторов турбины.

Из числа устройств, применяемых в системах технического охлаждения, следует указать прежде всего на искусственные пруды — охладители. Эти устройства наиболее простые и к тому же дающие наиболее глубокое охлаждение, обеспечивающие наиболее глубокий вакуум и, следовательно, наивысшую экономичность. Однако они неблагоприятны, так как для их сооружения отчуждают значительные участки земли. Кроме того, они совершенно не пригодны для использования на ТЭЦ, которые располагаются обычно или в черте города, или вблизи города.

Для АЭС ранее тоже использовались пруды-охладители, причем это делалось в основном по настоянию турбинных заводов во имя получения наивысшей экономичности. Опыт Чернобыльской АЭС побуждает вообще отклонить использование прудовохладителей для АЭС. Следует считать для АЭС, как обязательное, размещение всех сооружений, в том числе и охлаждающих устройств, на территории промышленной площадки АЭС. Известно, что для Чернобыльской АЭС был сооружен пруд-охладитель площадью 25 квадратных километров и глубиной 4 метра. Разумеется, такой огромный пруд мог быть размещен только вне промышленной площадки ЧАЭС. В результате аварии на четвертом блоке этой АЭС в пруд-охладитель была занесена значительная радиоактивность, а дезактивация пруда-охладителя еще даже не начата. Существует реальная опасность проникновения через, разумеется, не абсолютно плотные стенки и днище пруда этой радиоактивности в подземные воды с соответствующим распространением по территории региона. Все это означает недопустимость использования для АЭС прудов-охладителей. Из числа других устройств технического водоснабжения использование на АЭС возможно брызгальных бассейнов и градирен.

Брызгальные бассейны дают более глубокое охлаждение, чем градирни. Это искусственные бассейны, над которыми через распиливающие сопла подается вода, подлежащая охлаждению. Поверхность контакта с воздухом существенно развита, так как она равна суммарной поверхности мелких капель. В результате увеличивается интенсивность испарительного охлаждения.

175

Конструкции сопл, применяемых для распиливания воды, многообразны. Основные требования, предъявляемые к ним, — возможно более тонкое распыление при меньшем напоре, а также большая производительность, простота и незасоряемость. Разрез по брызгальному бассейну представлен на рис. 10.5. Глубина бассейна должна быть не менее 1,5 м, чтобы вода не прогревалась солнцем. Для уменьшения уноса капель ветром

Рис. 10.5. Разрез брызгального бассейна (размеры в метрах):

1 — стальные опорные конструкции; 2 — распределительная труба; 3 — сопла; 4 — роликовые опоры; 5 — нормальный уровень воды

расстояние от крайних сопл до борта бассейна принимают не менее 7 м. Бассейны секционируют для удобства чистки и ремонта. Над ними прокладывается сеть разводящих труб, на которых равномерно распределены группы вертикальных сопл, распыляющих воду, подаваемую к ним циркуляционными насосами. Высота расположения сопл над уровнем воды в бассейне должна быть не менее 1,5 м. Для доступа воздуха ко всем соплам ширину бассейна принимают равной 50 — 55 м.

Эффект охлаждения в брызгальных бассейнах увеличивается при более тонком распылении. Однако при этом повышается расход электроэнергии для создания большего напора перед соплами. Интенсивность охлаждения возрастает с увеличением скорости ветра, но одновременно растет потеря воды с уносом капель. При работе брызгальных бассейнов возможно образование тумана, которое может привести в зимнее время к обледенению близлежащих сооружений, что необходимо учитывать при разработке генерального плана станции (см. гл. 11). Сопла устанавливают по одному или группами до пяти штук каждая с расстоянием между ними в пределах 3 — 7 м.

Брызгальные бассейны занимают небольшие территории, в 30 — 40 раз меньше, чем пруды-охладители. На АЭС их используют обычно для охлаждения воды промежуточных контуров реакторного зала и воды систем обеспечения аварийного охлаждения активной зоны (см. рис. 7.11).

Охлаждающая вода забирается из бассейна. Для поддержания качества воды на допустимом уровне часть воды продувается, а ее убыль в результате испарения — восполняется. По самотечным, но обязательно закрытым каналам вода поступает к насосам, установленным в обстройке герметичной оболочки реактора (для АЭС с ВВЭР1000).

Отводящие трубопроводы от конденсаторов напорные: их прочность должна быть рассчитана на давление, необходимое для создания напора перед соплами и преодоления сопротивлений на тракте от конденсатора до сопл.

176