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

превышая растворимость. Смешение двух потоков с разными физико-химическими показателями и их совместная очистка ухудшает степень выведения продуктов коррозии из тракта и удорожает конденсатоочистку. Более правильным является раздельная очистка этих потоков, показанная на рис. 15.4б. Наполнители для механических фильтров предлагаются различные. Важно то, что все они существенно дешевле ионообменных смол. Сопоставление рис. 15.4а и б показывает также, что сокращается вообще число фильтров. Каскадный слив всех дренажей системы ПНД, показанный на рис. 15.3, является ошибочным решением, принятым ХТГЗ по согласованию с ЛАЭС, на которой устанавливались первые блоки РБМК. При этом экономичность турбинной установки и, следовательно, всей АЭС является наименьшей. Ошибочно также использование в качестве механического фильтра нерегенерируемого катионита. Это решение не только наиболее дорогое, но и наиболее неблагоприятное, так как даже нерегенерируемый катионит будет способствовать колебаниям значения рН, что неблагоприятно для одноконтурной АЭС. Более рационально использовать в качестве механического фильтра электромагнитный фильтр (ЭМФ).

На ЭМФ следует очищать от механических примесей (продуктов коррозии) также и все дренажи ПНД, а также и теплофикационной установки. Большое достоинство ЭМФ — их исключительная компактность, что связано с большой допустимой скоростью фильтрования (1000 м3/ч). Так, на турбину мощностью 750 МВт при полном расходе питательной воды достаточно трех фильтров диаметром 1 м и высотой 3 м. Установка ЭМФ показана на рис. 15.5.

В фильтр загружаются мягкомагнитные шарики диаметром 6 мм. При наложении электромагнитного поля ферромагнитные загрязнения воды, перемещаются к магнитным полюсам шариков, где и отлагаются. Немагнитные оксиды железа и других металлов и неметаллические загрязнения в большей мере адсорбируются отложившимися магнитными оксидами железа. При превышении сопротивления фильтра на 0,1 МПа (10%) фильтр автоматически переводится в режим промывки, по завершении которой также автоматически включается в работу. При работе фильтра задвижки 2 и 5 открыты, а задвижки 4, 6 и 7 закрыты. Фильтр выводится на промывку через 1 — 2 недели работы (в зависимости от роста сопротивления). При переводе в промывочный режим открывается задвижка 7 на байпасе фильтра. Затем закрываются задвижки 2 и 5 и открываются задвижки 4 и 6 для прохода воды в фильтр с последующим сбросом ее в дренажный бак. Промывка занимает около 2 мин. Введение фильтра в работу предусматривает закрытие задвижек 4 и 6, открытие задвижек 2 и 5 и закрытие задвижки 7.

Большим недостатком ЭМФ является выключение их из работы и выброс уже поглощенных продуктов коррозии в воду "залпом", что может произойти в отсутствии электронапряжения. Поэтому в схеме их установки всегда должны предусматриваться "страховочные" элементы после ЭМФ. Таким элементом является ФСД на рис. 15.6 и фильтр насыпного типа после ЭМФ на сливе всех дренажей (рис. 15.6).

242

243

Рис. 15.4. Водорежимные схемы турбинной установки одноконтурной АЭС с реактором РБМК1000

256

Рис. 15.5. Установка ЭМФ:

1 — вода на очистку; 2, 4, 5, 6, 7 — задвижки; 3 — ЭМФ; 5 — очищенная вода

Рис. 15.6. Использование ЭМФ в сочетании со "страховочными" элементами:

1 — ЭМФ; 2 — ФСД; 3, 4 — насыпной фильтр

244

В качестве наполнителя рекомендуется сополимер стирола и дивинилбензола, успешно используемый на многих ГРЭС.

К сожалению, для создаваемых ХТГЗ блоков с РБМК-1500 с согласия заказчика сепарат вообще (без очистки!) закачивают обратно в реактор.

15.3. Развернутая тепловая схема АЭС

Развернутую полную тепловую схему АЭС составляют для блока в целом. На ней показывают все оборудование, работающее совместно с реактором: для АЭС с ВВЭР все парогенераторы (шесть для ВВЭР-440 и четыре для ВВЭР-1000); по две турбины для АЭС с ВВЭР-440, АЭС с РБМК-1000 и РБМК-1500, причем изображают оба потока для обычно применяемых двухпоточных цилиндров. Вспомогательное оборудование приводится и работающее, и резервное, например, для насосов конденсатных и питательных; система трубопроводов включает параллельные связи между отдельными агрегатами и вспомогательные трубопроводы, дренажные линии, а также различные баки — питательные, дренажные и др. На трубопроводах и агрегатах указывают всю арматуру. На развернутую тепловую схему наносят также систему технического водоснабжения и ее промежуточный контур. Полную тепловую схему станции составляют на основе принципиальной тепловой схемы после ее уточнения, окончательного расчета и выбора. Так как развернутая тепловая схема очень подробна и загромождена, то некоторые второстепенные элементы схемы показывают не на этой схеме, а на детальных чертежах отдельных агрегатов. Это относится к таким элементам схемы, как подача воды на маслоохладитель и ее отвод; теплообменники охлаждения статора генератора; подача воды на уплотнения насосов и др. При выполнении трубопроводов на развернутых схемах приводят их диаметры.

Необходимо иметь в виду, что не только основные агрегаты, но и многие относящиеся к ним элементы схемы устанавливаются параллельно ввиду ограниченности их производительности. Так, на конденсатном тракте АЭС с ВВЭР-1000 применяется по одному ПНД-3 и ПНД-4, но по два ПНД-2 и по три ПНД-1. Недостаточна пропускная способность и основных трубопроводов, например, паропроводов, подающих пар к турбинам большой мощности. Так, на АЭС с ВВЭР-1000 к турбине мощностью 1000 МВт идут четыре паропровода диаметром 600 мм; от каждого паропровода имеется БРУ-К с двусторонним клапаном, в конденсатор для сбора пара минуя турбину идет восемь труб в четыре конденсатора с двухсторонним подводом пара соответственно установке четырех двухпоточных ЦНД.

15.4. Расход электроэнергии на собственные нужды АЭС

В состав оборудования атомной электростанции входит большое число потребителей электроэнергии, расход которой называется расходом на собственные нужды. Для его обеспечения на станции имеется соответствующая сеть электроснабжения собственного расхода. Расход на собственные нужды зависит от типа станции. Наибольшее его значение характерно для станций с газовым теплоносителем в связи с работой газодувки,

245

что объясняется прокачкой большего объема теплоносителя по развитому контуру реактор — парогенератор, причем для улучшения теплоотдачи скорость газа принята значительной, а поверхность нагрева сребрена, хотя это существенно увеличивает сопротивление по тракту. Для АЭС с водным теплоносителем расход на собственные нужды меньше и составляет 4,5 — 6,5% всей вырабатываемой установкой электроэнергии для АЭС с ВВЭР и до 8% для АЭС с РБМК. Потребители собственных нужд неравномерны по расходу и неравноценны по допустимости возможного перерыва в питании.

Потребителями собственного расхода являются также вентиляционные установки, насосы водоподготовки и др.

Для АЭС с водным теплоносителем основные потребители по расходу (%) могут быть охарактеризованы примерно следующим образом:

Для обеспечения расхода электроэнергии на собственные нужды АЭС на электростанции имеется соответствующая сеть электроснабжения собственного расхода.

Г л а в а 1 6

АТОМНЫЕ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ С НАТРИЕВЫМ ТЕПЛОНОСИТЕЛЕМ

16.1. Жидкий натрий как теплоноситель

Атомные электростанции с жидкометаллическим теплоносителем могут работать как на тепловых, так и на быстрых нейтронах, в последнем случае с коэффициентом воспроизводства ядерного горючего более единицы. Преимущество такого теплоносителя

— возможность работы при низком давлении в первом контуре. Значительная в сравнении с водным и газовым теплоносителями плотность жидких металлов позволяет перекачивать относительно малые объемы, то есть уменьшить диаметры трубопроводов и расходы на собственные нужды, а также обеспечивать высокий коэффициент теплоотдачи от поверхности оболочки твэла к теплоносителю, что позволяет при той же температуре оболочки получать более высокую температуру теплоносителя. Пока для АЭС наиболее пригоден жидкий натрий.

Жидкометаллический теплоноситель значительно осложняет оборудование АЭС и выдвигает довольно большое число инженерно-технических проблем. Поэтому АЭС с

246