Оптимальные параметры регенеративного подогрева при произвольном числе подогревателей

Если z– число подогревателей, то оптимальное значение степени регенерации, определяемой, как

составит:

Оптимальные величины подогревов:

Оптимальная величина h_пв

4. Система компенсации давления РУ ВВЭР-1000; назначение, состав, принцип работы.

Назначение СКД:

1. Создание первоначального давления в контуре при пуске блока.

2. Поддержание давления в 1 контуре реактора в стационарном режиме работы блока в допустимых пределах и для ограничения давления в переходных аварийных режимах.

Состав СКД:

- компенсатор давления (КД)

- бак барботер (ББ: V_ББ = 30м³, V_воды = 20м³)

- линии связи и арматура

Элементы СКД:

[1] - от холодной нитки петли №1 (29ºС)

[2] - от горячей нитки петли №4 (320ºС)

[3] - от подпиточных насосов (включаются при отключении ГЦН)

[4] - вспомогательная линия сброса в спецканализацию

[5] - к импульсным предохранительным устройствам (ИПУ) срабатывают при Р = 18,6МПа

[6] - от ИПУ

[7] - линия подачи азота высокого давления (20 ата) для создания первоначального давления в контуре для запуска ГЦН

[8] - подача азота низкого давления (1,5-2 ата) для разбавления газов над поверхностью воды в ББ

[9] - газовые сдувки в спецгазоочистку (СГО)

[10] - подача воды из баков чистого конденсата при заполнении ББ

[11] - дренажная линия для осушения ББ

[12] - тех. Вода промконтура

КД – это вертикальный цилиндрический сосуд Н = 11800 мм, D = 3 м, V_КД = 79 м³, V_воды = 55 м³. Паровая часть КД находится при t_s, температура создаётся и поддерживается от встроенных ТЭН (Σ N_ТЭН = 2520 кВт). В нижней части обечайки на фланцевых соединениях монтируется 28 блоков ТЭН каждый из которых состоит из 9 ТЭН.

Крышка люка КД и фланцевые разъёмы блоков ТЭН уплотняются двумя прокладками (никелевой и асбестографитовой). Есть система контроля плотности прокладок. Замер уровня в КД осуществляется через уравнительные сосуды.

ИПУ: всего 3 ИПУ ( 2 работают, 1 контрольный) каждое ИПУ состоит из 1 главного клапана, 2-х управляющий клапанов, 2-х запорных ручных вентилей.

В случае отказа электрической схемы ИПУ работают как обычный пружинный.

ББ предназначен для приёма и конденсации:

– проточек пара через ПК ИПУ КД при их неплотности с расходом до 250 м³/час

– паровоздушной смеси, поступающей в КД в режиме перехода с азотной подушки на паровую и при продувке его парового объёма

– пара, срабатывающего через ПК КД при их проверке или срабатывании с расхдом не более 150 кг/с (в течении 9 сек. при давлении в коллекторе 20-115 кгс/см²)

Пар от КД по трубопроводу поступает в парораспределительные коллекторы (2 шт) с соплами под слой воды номинального уровня воды в ББ. Проходя слой воды, пар конденсируется. Выделившееся тепло отводится водой промконтура. Для исключения образовния гремучих смесей производится непрерывная продувка газового объёма ББ азотом с расходом 1-2 нм³/час.

Есть две разрывные мембраны (7 – 8,75 ата) в верхней части ББ.

Работа СКД:

Создание первоначального давления в контуре больше 20 ата за счёт азотной подушки в газовом объёме КД для запуска ГЦН. Дальнейший разогрев осуществляется за счёт работы ГЦН, по мере приближения воды к t_s при Р = 20 ата азот заменяется водным паром в КД.

Поддержание давления в допустимых пределах осуществляется следующим образом, если Р ↑, то часть воды из 1 контура выдавливается в КД, эта вода начинает сжимать паровой объём и пар при сжатии конденсируется и освобождается избыточный объём для воды.

Если Р в 1 контуре ↑ быстро и за счёт конденсации не удается снизить рост, тогда по линии [1] подаётся относительно холодная вода в паровой объём КД и разбрызгивается там. Это приводит к более интенсивной конденсации пара и ↓ Р.

При ↓ Р подаётся сигнал на включение дополнительных нагревателей в КД, за счёт работы этих подогревателей вода испаряется следовательно ↑ Р в КД и следовательно ↑ Р в 1 контуре.

Если же Р повысилось до критической величины (180 ата) тогда сброс пара идёт по линии [5] на ИПУ. ИП устройства открываются и пар поступает в ББ.

В водяном объёме ББ пар конденсируется и теплота конденсации отводится охлаждающей водой промконтура. Для защиты ББ от превышения Р на Е его горловых устанавливаются защитные мембраны.

Автоматическое регулирование СКД охватывает:

– давление 1 контура (над АЗ)

– уровень теплоносителя в КД

– скорость разогрева-расхолаживания КД

Поддержание давление 1 контура в нормальном режиме и горячем останове обеспечивается регулятором давления (всережимный регулятор давления 1 контура) точность поддержания ±1,5 кгс/см²

Регулятор давления поддерживает давление 1 контура воздействуя на ТЭНы и на «быстродействующие» клапаны впрыска.

5. Система подпитки-продувки РУ ВВЭР-1000; назначение, состав, принцип работы.

Назначение СППр:

1. Заполнение или дозаполнение 1 контура раствором борной кислоты

2. Поддержание материального баланса теплоносителя

3. Компенсация медленных изменений реактивности и отравления топлива, а также при пусках, остановах и при изменении нагрузки реактора

4. Догазация и возврат орг. протечек теплоносителя

5. Корректировка ВХР в соответствии с требуемыми нормами

6. Гидроиспытания 1 контура

7. Подача запирающей воды на уплотнения ГЦН

8. Расхолаживание КД при отключенных ГЦН

9. Первоначальное заполнение гидроёмкостей САОЗ

10. Выравнивание температур верха-низа металла коллекторов ПГ по 1 контуру при расхолаживании РУ

Состав (СППр состоит из следующих функциональных групп):

- дегазация и деаэрация теплоносителя

- подпиточных агрегатов

- магистралей подпитки и подачи запирающей воды на уплотнения ГЦН; сливазапирающей воды с уплотнений ГЦН

- вывода теплоносителя из контура

- подачи дистиллята

Элементы СППр:

1 - бак организованных протечек (ГУ 20801)

2 - система очистки продувочной воды (3тЕ)

3 - деаэратор подпиточной воды (ДПВ Р_Р = 1,2 кгс/см², t_p = 104°C, G_p=70/100 м³/час)

4 - деаэратор борного регулирования (ДБР Р_Р = 1,2 кгс/см², t_p = 104°C, G_p = 70/100м³/час)

5 - регенеративный теплообменник

6 - доохладитель подпиточной воды

7 - охладитель чистого конденсата

8 - охладитель выпара ДБР

9 - теплообменник охлаждения гидропяты подпиточного насоса

10 - предвключённый подпиточный насос

11 - основной подпиточный насос

12 - доохладитель продувки 1 контура

13 - регенеративный теплообменник продувки 1 контура

14 - СВО №1

15 - ГЦН

Линии связи СППр:

[1] - на насос гидроиспытаний

[2] - в бак чистого конденсата в нормальном режиме

[3] - на заполнение баков гидрозатворов в системе спецгазоочистки

[4] - вода для дегазации ДБР

[5] - сброс избыточной воды при переполнении ДБР

[6] - вода из уплотнения вала ГЦН

[7] - греющий пар машинного отделения

[8] - выпар деаэратора подпитки

[9] - вывод борного раствора из 1 контура в режиме уменьшения концентрации борной кислоты в теплоносителе

[10] - возврат конденсата выпара

[11] - от насосов заполнения 1 контура (из БЧК)

[12] - от насосов дистиллята, для поддержания уровня в деаэраторе подпитки

[13] - дренаж из деаэратора подпитки

[14] - от насосов гидроиспытаний

[15] - подача борного концентрата, в режиме увелечения концентрации борной кислоты в теплоносителе

[16] - подача химических реагентов для поддержания ВХР теплоносителя

[17] - возврат продувочной воды в 1 контур через 13

[18] - продувочная вода 1 контура

[19] - вода на уплотнение вала ГЦН

Режимы работы СППр:

- нормальный режим (G_пр до 30 м³/час, t_пр = 290°С, Р_пр = 163 кгс/см²)

- режим вывода и ввода бора (G_пр до 50 м³/час, t_пр = 180-290°С, Р_пр = 30-163 кгс/см²)

- режим подогрева и расхолаживания (G_пр до 30 м³/час, t_пр = 40-290°С, Р_пр = 1-163 кгс/см²)

6. Система аварийного охлаждения активной зоны ВВЭР-1000 – пассивная часть. Назначение, состав, принцип работы.

Состав пассивной части САОЗ:

1 - Реактор, 1 шт.

2 - Гидроемкость САОЗ, ГАЕ (ГЕ), 4 шт., V = 60 м³, V_раб = 50 м³.

3 - Линии связи и арматура

Линии связи пассивной части САОЗ:

[1] – подача N₂ высокого давления

[2] – газовая сдувка

[3] – от насоса аварийного расхолаживания (низкого давления)

[4] – в т/о оргпротечек

[5] – отбор проб

[6] – на заполнение ГЕ от насосов ППН (подпиточных предвключенных)

[7] – от насоса гидроиспытаний

/ * Три из четырех ГАЕ (ГЕ) САОЗ имеют в номинальном режиме открытую быстродействующую арматуру..

Система пассивного охлаждения АЗ, состоит из:

– 4 ГАЕ с уровнем 6500±100мм, V_раб = 50 м³·4, Р_раб = 55÷60кгс/см², tраб = 20÷60ºС.

– Бак приямок V = 500 ÷ 690 м³ с борным раствором (С_Н3ВО3 = 12 ÷ 16 г/кг), h = 3,6м.

– Баки запаса на всасе насоса ЦН 150-110 (насос аварийного впрыска бора) V = 15 м³, С_Н3ВО3 = 40 г/кг.

– Баки запаса на всасе насоса ПТ 6-160 (насос аварийного впрыска бора высокого давления) V = 15 м³, С_Н3ВО3 = 40 г/кг.

– Баки аварийного запаса обессоленной воды на всасе насоса НЭ 150-80, V ≥ 450м³.

– Бак запаса технической воды «гр. А», V = 80 м³, расход 3000т/час.

– Баки спринклерного раствора, V = 6 м³.

7. Система аварийного и планового расхолаживания ВВЭР-1000. Назначение, состав, принцип работы.

САПР – активная часть САОЗ

Назначение САПР:

а) для равномерного расхолаживания АЗ и последующего длительного отвода остаточного тепловыделения при авариях с разрывом 1-го контура включая максимальную проектную аварию

б) для планового расхолаживания реактора при останове и отвод остаточного тепловыделения при перегрузке топлива

в) для отвода остаточного тепловыделения с АЗ при проведении ремонтных работ и при снижении уровня теплоносителя ниже холодных патрубков без снятия крышки реактора

Состав САПР:

САПР состоит из трех параллельных идентичных канала, бака аварийного запаса бора, (V = 690 м³, C_Н3ВО4 = 16 г/кг) и 3 комплектов насосов аварийного расхолаживания ЦНР 800-230 и Т/О аварийного расхолаживания.

Элементы САПР:

1 - насос аварийного и планового расхолаживания (G = 800 м³/ч, Н = 20,5 атм)

2 - теплообменник аварийного и планового расхолаживания (F = 935 м²)

3 - спринклерный насос

4 - бак-приямок (V = 700 м³ один на все три канала)

Линии связи САПР:

[1] - линия рециркуляции от спринклерного насоса

[2] - к петле №4

[3] - аврийная подача воды при авариях с разгерметизацией

[4] - линия связи с САВБ

[5] - на СВО №4

[6] - со СВО №4

Режимы работы САПР:

1 ) Режим планового расхолаживания.

При ↓ Р до 20атм вода из петли №4 по [2] проходит через 2 и насосом 1 подаётся в петлю №4. 15°С/ч - нормальная скорость планового расхолаживания. Скорость расхолаживания поддерживается и регулируется с помощью клапанов * и **. Эти клапаны позволяют изменять расход через теплообменник.

2) Режим аварийного расхолаживания.

Вода из 4 через 2 и 1 подаётся в реактор. Включаются все 3 канала. Вода через петлю №1 и через линии гидроёмкостей охлаждает АЗ и выливается в месте разрыва в гермооболочку из неё в 4 и снова поступает на всас 1 через 2. Тем самым обеспечивается длительный отвод тепла.

/ * При Р < 60 атм. вода подаётся из гидроёмкостей.

8. Система аварийного ввода бора ВВЭР-1000. Назначение, состав, принцип работы.

Назначение САВБ:

Для экстренного ввода раствора борной кислоты в реактор и подавления положительной реактивности высвобождающейся при резком расхолаживании АЗ при разрыве трубопроводов «малого диаметра» (Dy ≤ 1800мм).

Состав САВБ:

Состоит из двух подсистем (низкого и высокого давления) и из трёх параллельных идентичных канала.

Элементы САВБ:

1 – бак аварийного запаса бора подсистемы низкого давления (V = 15м³)

2 – бак аварийного запаса бора подсистемы высокого давления (V = 15м³)

3 – насос аварийного ввода бора низкого давления (G = 30-230 м³/ч, Н = 40-160атм)

4 – насос аварийного ввода бора высокого давления (G = 1,6-6м³/4, Н = 160-200атм)

5 – фильтр механический

6 – ГЦН

7 – бак-приямок

Линии связи САВБ:

[1] – от СВО№6

[2] – от системы борной воды и борного концентрата

[3] – слив в систему боросодержащей воды и борного концентрата

[4] – связь с ситемой САПР

Порядок работы САВБ:

а) Плановое расхолаживание.

Подключение “оператором” контура планового расхолаживания к 1к, после снижения Р_1к до 18 кгс/см² и разогрева самого контура расхолаживания, чтобы ∆t = t_1k – t_к.расх. ≤ 30ºС. При этом от каждого насоса системы (один работающий или два, если скорость расхолаживания < 15ºС/ч) обеспечивается подача в 1к, при Р_1к = 1кгс/см² ≥ 750 м³/час;

Р_1к = 21 кгс/см² ≥ 230 м³/час.

б) Авария.

САВБ включается автоматически при появлении любого из следующих сигналов:

– повышение давления в ТО до Р_го ≥ 1,3 кгс/см²

– снижение разности температур t_s1к – t_s2к < 10ºС

– cнижение напряжения на секциях надёжного питания до ≤ 0,25Uном

– увеличение скорости изменения давления в любом ПГ до ≥ 1,2 (гс/см²)/с и уменьшением давления в паропроводе до ≤ 52 кгс/см²

– уменьшение давления в паропроводе до ≤ 50 кгс/см² и увелечение разности температур t_s1к – t_s2к ≥ 75ºС при t_1k > 200ºС

/ * САВБ вводится в работу по тем же сигналам, что и активная часть САОЗ.

9. Спринклерная система ВВЭР-1000. Назначение, состав, принцип работы.

Назначение СС:

Подача спринклерного раствора в гермооболочку при авариях с разрывом Iк для:

а) ↓Р в гермооболочке.

б) связывания радиоактивных аэрозолей.

в) уменьшения вероятности образования вторичных крит. масс за пределами реактора.

Состав СС:

Спринклерная система состоит из трёх параллельных идентичных канала.

Элементы СС:

1 - спринклерный насос (G = 200 - 760м³/ч, Н = 12,5 - 16 атм)

2 - струйный насос (G = 10 - 50м³/ч)

3 - бак спринклерного раствора

4 - насос системы аварийного и планового расхолаживания

5 - насос перемешивания спринкерного раствора (1 на три канала)

Линии связи СС:

[1] - подача спринклерного раствора

[2] - линия дренажей

[3] - связь с бассейном выдержки перегрузки

[4] - линия рециркуляции

[5] - связь с САПР

10. Система аварийной питательной воды парогенераторов блока ВВЭР-1000. Назначение, состав, принцип работы.

Назначение:

– для обеспечения аварийного снятия остаточных тепловыделений и расхолаживания РУ в режиме обесточивания энергоблока.

– для обеспечения аварийного снятия остаточных тепловыделений и расхолаживания РУ при разрыве трубопровода 2 контура и падении уровня в ПГ до 750 мм от номинального.

Состав:

/* 3ТХ10,20,30D01 – центробежный, горизонтальный, семиступенчатый, марки ЦН 150-90 УХЛ4 Р = 10-30 м.в.ст., Н = 900 ± (2-3)%, дополнительный кавитационный запас 10 м.в.ст, n = 2950 об/мин, t_среды = 55°С, электродвигатель ZKW6180/2,

N_эл.дв. = 800 КВт, η_эл.дв = 94,6%.

Линии связи:

[1] – к аккумуляторным батареям

[2] – тех. Вода Р = 3-5 кгс/см², t = 15-30°C

[3] – к ПГ 3YВ10W01 (симметрично * )

[4] – на вторую пару ПГ (3YВ10W01, 3YВ40W01) от отдельного канала подачи аварийной питательной воды

[5] – к ПГ 3YВ40W01 (симметрично ** )

[6] – ко 2-му и 3-му бакам аварийной питательной воды

[7] – линя дренажей с баков аварийной питательной воды

[8] – от 2-го и 3-го канала аварийной питательной воды

[9] – линия связи между баками аварийной питательной воды

[10] – обессоленная вода на заполнение и подпитку баков аварийной питательной воды

[11] – в дренажный бак

Работа системы:

Два насоса подают воду соответсвенно в ПГ № 1,4 и ПГ № 2,3, а третий насос может подавать воду в любой парогенератор. При работе системы автоматически регулируется:

- расход в ПГ (в 2-х ПГ)

- уровни в 4-х ПГ при снижении на 750 мм от номинального (поддержание уровня)

Насосы запускаются автоматически при:

- снижении уровня в ПГ-рах на 750 мм от номинального.

- обесточивание секций 6 кВ собственных нужд энергоблока

11. Система продувки и дренажей парогенератора ВВЭР-1000. Назначение, состав, принцип работы.

Линии связи СПД:

[1] – в коллектор греющего пара Д

[2] – с СВО-5

[3] – с ТЦ

[4] – тех. вода группы “B”

[5] – на СВО-5

12. Паропроводы острого пара двухконтурной ЯЭУ и защита ПГ и второго контура от превышения давления.

Паропроводы острого пара предназначены для транспортировки острого пара от парогенераторов к ЦВД турбины.