Эксплуатация атомных энергоблоков

Атомная энергетика
Ядерные реакторы
Тепловые контуры атомных станций
Реактор ВВЭР
Кипящие реакторы
Реактор РБМК
Реакторная установка МКЭР -1500
Реакторы на естественном уране
Газоохлаждаемые реакторы
Реакторы HTGR
Атомные электростанции с натриевым
теплоносителем
АЭС с реактором БН-350

БРЕСТ: быстрый реактор брест со
свинцовым теплоносителем

 
Основы ядерной физики
Строение атомного ядра
ЭНЕРГИЯ СВЯЗИ АТОМНЫХ ЯДЕР
И ДЕФЕКТ МАСС
Ядерная реакция
Закон радиоактивного распада
Цепная ядерная реакция
Термоядерный синтез
Реакторы на быстрых нейтрона
Элементарная частица
Позитрон. Аннигиляция
 
Использование атомной энергетики
для решения проблем дефицита пресной воды
Ядерное опреснение
Варианты  плавучего энергоблока и
опреснительных установок
Схема процесса многостадийной
флеш-дистилляции для опреснения воды
Принципиальная гидравлическая схема
энергоопреснительного комплекса
Опыт использования опреснительных установок
в России и регионах мира
 
Проектирование и строительство
атомных энергоблоков
Работы по подготовке технологических решений
объектов атомной энергетики
Состав разделов проектной документации
Разделы проектной документации
Состав проектной документации
Особенности проектирования и конструкций
Проектирование линейных объектов
Техническое обследование зданий
Экспертиза проектной документации
Особенности компоновки АЭС на примере
проектных решений АЭС с ВВЭР-1200
Основным режимом работы АЭС является
работа в базовом режиме на 100 % мощности
Корпус реактора
Привод системы управления и защиты
Компоновка реакторного контура
Паровая турбина
Генеральный план
Здания и сооружения ядерного острова
Концепция безопасности
Радиационная и ядерная безопасность
производства
Социально-экономический аспект
обеспечения безопасности
Радиационная безопасность человека
Государственное нормирование в области
обеспечения радиационной безопасности
Обеспечение защиты населения

Паровая турбина.

В состав паротурбинной установки входят: паровая турбина с системами регулиро­вания и смазки, конденсаторы, система сепарации и перегрева пара, трубопроводы турбо­установки с опорами и подвесками и система регенерации.

Турбина паровая, конденсационная, одновальная с промежуточной сепарацией и двухступенчатым перегревом пара, с рабочей частотой вращения 3000 об/мин, предназначена для непосредственного привода генератора переменного тока типа, монтируемого на общем фундаменте с турбиной.

Паротурбинная установка предназначена для работы с водо-водяным реактором ВВЭР-1200 на насыщенном. Номинальная тепловая мощность реакторной установки МВт.

Компоновка

Турбоагрегат размещен в здании турбины (машинном зале) по оси реактора и обращен валоповоротным устройством в сторону реактора и генератором – от реактора.

Через блок стопорно-регулирующих клапанов свежий пар подается в среднюю часть двухпоточного цилиндра высокого давления, ЦВД.

 Из камер отбора за второй, третьей и пятой ступенями каждого из потоков ЦВД пар отбирается на регенеративный подогрев в, соответственно, ПВД-6, ПВД-5, деаэратор (совмещен с отбором на ПСВ –3). Из выхлопа ЦВД пар отбирается на ПНД-4 (совмещен с отбором на ПСВ-2). Основной расход пара после ЦВД направляется на сепарацию и промперегрев в СПП. После СПП пар через блоки клапанов низкого давления (последова­тельно установленные стопорные и регулирующие поворотные заслонки) поступает в ЦНД.

Промежуточный перегрев – двухступенчатый. Греющий пар в первую ступень СПП подается из отбора за второй ступенью ЦВД, перегрев во второй ступени осуще­ствляется свежим паром.

Отсепарированная вода откачивается из общего для четырех СПП сепаратосбор­ника сливными насосами в тракт основного конденсата совместно с конденсатом греюще­го пара ПНД-4. Конденсат греющего пара первой ступени СПП из двух конденсатосбор­ников сливается в ПВД-5, конденсат греющего пара второй ступени также из двух кон­денсатосборников закачивается в тракт питательной воды после ПВД-6.

Закачка конденсата греющего пара осуществляется высокотемпературным насо­сом с гидроприводом.

Рабочим телом для гидропривода служит питательная вода, отбираемая после питатель­ных насосов и сливаемая в деаэратор.

Структура системы регенерации: четыре подогревателя низкого давления первой ступени плюс подогреватель низкого давления второй ступени плюс подогреватель низко­го давления третьей ступени плюс подогреватель низкого давления четвертой ступени плюс два подогревателя высокого давления пятой ступени плюс два подогревателя высо­кого давления шестой ступени (4ПНД-1 + ПНД-2 + ПНД-3 + ПНД-4 + Д + 2ПВД-5+ 2ПВД-6).

Из ЦНД осуществлены отборы пара на регенеративные подогреватели низкого давления: после четвертой ступени каждого из потоков каждого из ЦНД – в четыре корпу­са ПНД-1, после третьей ступени каждого из потоков каждого из ЦНД - в один ПНД-2; по­сле второй ступени каждого из потоков каждого из ЦНД - в один ПНД-3 (совмещен с от­бором на ПСВ-1).

Отвод конденсата греющего пара из подогревателей оптимизирован, исходя из требований высокой экономичности блока. Конденсат греющего пара ПВД-6 после охла­дителя дренажа сливается в паровое пространство ПВД-5, и далее общий поток конденса­та через охладитель дренажа направляется в деаэратор.

Конденсат ПНД-4 вместе с сепаратом промперегрева насосами закачивается в тракт основного конденсата. Конденсат ПНД-3 каскадно сливается в ПНД-2. Конденсат из каждого корпуса ПНД-1 сливается в собственный конденсатор через гидрозатвор.

Система регенерации отвечает требованиям обеспечения максимальной надежно­сти, удобства эксплуатации и компактного размещения в машинном зале при одновремен­но высоких показателях тепловой экономичности.

Трубная система ПНД, трубопроводы и арматура по тракту основного конденсата рассчитаны на полное давление конденсатных насосов в безрасходном режиме.

Система ПВД имеет две ступени выполненные в две нитки. Подогреватели осна­щены быстродействующими защитными устройствами, отключающими аварийную нитку ПВД при повышении уровня воды в корпусах любого из них.

Допускается длительная работа турбины при отключении одной или двух ниток ПВД. Все подогреватели спроектированы с учетом ремонтопригодности и удобства в об­служивании.

На трубопроводах отбора пара к регенеративным подогревателям, где из-за влаж­ности пара имеется опасность эрозионного износа трубопроводов, устанавливаются ли­нейные сепараторы для снижения влагосодержания.

Предусматривается работа деаэратора на скользящих параметрах.

Турбина сверх отборов на регенерацию допускает отбор пара на собственные ну­жды блока: из паропровода третьего отбора (на деаэратор) и на теплофикаци­онную установку.

Конденсатные насосы для откачки основного конденсата устанавливаются в две ступени. Насосы первой ступени забирают конденсат из конденсатора и прокачивают его через КПУ, БОУ и ПНД-1 в ПНД-2; насосы второй ступени забирают конденсат из ПНД-2 и закачивают конденсат через ПНД-3, ПНД-4 в деаэратор. Устанавливается по три кон­денсатных насоса в каждой ступени подъема, два рабочих, один резервный.

Теплофикационная установка состоит из двух параллельных групп подогревателей сетевой воды (ПСВ), каждая из которых вклю­чает в себя три ступени подогревателей.

Конденсат греющего пара каскадно сливается из подогревателя третьей ступени в подогреватель второй ступени, из него в подогреватель первой ступени. ПСВ первой сту­пени выполнен со встроенным охладителем конденсата. Охлажденный конденсат направ­ляется в конденсатор турбины.

Для режима пуска и останова блока, а также для режима байпаса турбины при резком сбросе электрической нагрузки используются быстродействующая редукционая установка со сбросом пара в конденсатор – БРУ-К. Сброс пара по байпа­су турбины производится в каждый из четырех конденсаторов

Разработка теплообменного и насосного оборудования системы регенерации осуще­ствляется на основе конструкций соответствующих видов оборудования, примененного в турбоустановках К-1000-60/3000 на действующих энергоблоках АЭС с ВВЭР-1000.

Парораспределение: дроссельное

Гидротехнические системы. Техническое водоснабже­ние турбинной установки и других потребителей

Состав, назначение и производительность систем охлаждающей воды:

Состав систем охлаждающей воды:

- PA, основная, для отвода тепла от конденсаторов и другого оборудования паровой турбины.

- PC, вспомогательная, для отвода тепла от неответственных потребителей и холо­дильных машин.

- PE, для отвода тепла от ответственных потребителей во всех режимах, включая ава­рийные.

Принципиальная схема основной системы технической воды РА

Вода, имеющая температуру, близкую к температуре атмосферного воздуха, отбирается из бассейнов градирен циркуляционными насосами, и подается на в здание турбины на основные конденсаторы. Проходя в трубном пространстве конденсаторов, вода отбирает тепло от пара, сбрасываемого из цилиндров низкого давления. Сама вода при этом нагревается. Нагретая в конденсаторах вода из здания турбины, обладая запасом потенциальной энергии, подается на градирни, где происходит её подъем на высоту по трубной водораспределительной системе и сброс с высоты с в виде струй и капель. Падая с высоты, вода за счет контакта с окружающим воздухом и частичного испарения охлаждается и падает в водосборный бассейн, откуда вновь отбирается циркуляционными насосами.

Схема охлаждения ответственных потребителей РЕ

Вода, имеющая температуру, близкую к температуре атмосферного воздуха, отбирается из т. н. Брызгальных бассейнов циркуляционными насосами, и подается в здания ядерного острова к теплообменникам ответственных потребителей. Проходя через теплообменники, вода отбирает тепло от теплоносителя контуров ответственных потребителей. Сама техническая вода при этом нагревается. Нагретая в теплообменниках ответственных потребителей вода, обладая запасом потенциальной энергии, подается разбрызгивающие устройства по трубной водораспределительной системе и выбрасывается вверх виде струй. Двигаясь вверх и затем падая с высоты, вода за счет контакта с окружающим воздухом и частичного испарения охлаждается и падает в бассейн, откуда вновь отбирается циркуляционными насосами.

Условия и принципиальные решения

Все системы технической воды являются оборотными. Физическим Основанием для выбора обо­ротной схемы могут являться местные условия: дефицит пресной воды и расположение пло­щадки на отметках не позволяющих использовать воду по прямоточной схеме.

Системы РА и РС — оборотные с испарительными башенными градирнями

Система РЕ — оборотная с брызгальным бассейном.

Внешние источники водоснабжения

Внешнее водоснабжение восполняет потери охлаждающей воды, обусловленные в основ­ном испарением, капельный уносом. Величина потерь и восполняющей подпитки суще­ственно зависит от времени года.

Здания и сооружения систем водоснабжения

Предусмотрены следующие здания и сооружения системы технического водоснабжения:

Для систем РА и РС:

- насосная станция потребителей здания турбины

- градирни

- трубопроводы охлаждающей воды

- открытый подводящий канал от градирен до насосной станции

Башенная испарительная градирня.

На каждый энергоблок предусматривается две градирни.

Здания и сооружения системы охлаждения ответственных потребителей (РЕ).

Для системы РЕ предусмотрены следующие сооружения:

Для системы РЕ предусмотрены следующие здания и сооружения:

насосные станции ответственных потребителей

камеры переключения

брызгальные бассейны

резервная емкость (для опорожнения брызгальных бассейнов).

тоннели трубопроводов ответственных потребителей.

Электротехнические системы АЭС.

В рассматриваемом примере - проекте предусмотрены следующие электрические системы:

Система выработки и выдачи электроэнергии

Система электроснабжения собственных нужд АЭС

Система контроля, управления, защиты и автоматики

Система освещения

Система молниезащиты, заземления и защиты от перенапряжения

Система связи и сигнализации

Система выработки и выдачи электроэнергии

Преобразует механическую энергию турбины в электрическую и выдает электрическую энергию во внешнюю систему и для питания собственных нужд. Система выработки и вы­дачи электроэнергии условно разделяется на блочную и общестанционную части.

В состав блочной части входят:

- турбогенератор

- генераторные токопроводы

- блочный повышающий трансформатор (БПТ)

- токопроводы связи БПТ с распределительным устройством высокого напряжения (РУ ВН)

- рабочие трансформаторы собственных нужд (ТСН)

- измерительные трансформаторы тока и напряжения

- оборудование защиты от перенаряжени

В состав общестанционной части входят:

- распределительное устройство высокого напряжения (РУ ВН);

- трансформаторы резервного электроснабжения собственных нужд (РТСН);

- общестанционные трансформаторы собственных нужд (ОТСН).

Особенностью рассматриваемого примера являются специфические проектные реше­ния по общестанционной части системы выдачи мощности.

Система электроснабжения собственных нужд

Система электроснабжения собственных нужд предназначена для электропитания потре­бителей АЭС, обеспечивающих:

работу АЭС в нормальных условиях эксплуатации, включая плановый пуск и оста­нов энергоблоков;

расхолаживание и перевод реактора в безопасное подкритичное состояние и под­держание его в этом состоянии в условиях нормальной эксплуатации и авариях,

контроль за состоянием реакторной установки в течение 24 часов, а также управле­ние и контроль за выполнением основных функций безопасности в случае потери всех внешних источников электроснабжения и отказа дизель-генераторов,

сохранность основного оборудования при потере рабочих и резервных источников питания.

Система электроснабжения собственных нужд состоит из следующих систем:

1. Система электроснабжения нормальной эксплуатации энергоблока, в составе:

система электроснабжения нормальной эксплуатации, обеспечивающая потребителей нормальной эксплуатации, не требующих питания в режиме полного исчезновения напря­жения от рабочих и резервных источников внешнего электроснабжения.

система надежного электроснабжения нормальной эксплуатации, обеспечивающая по­требителей нормальной эксплуатации, важных для безопасности и сохранности основного оборудования, требующих наличия питания в режиме полного исчезновения напряжения от рабочих и резервных источников внешнего электроснабжения.

система аварийного электроснабжения, обеспечивающая потребителей систем безопас­ности.

2. Система резервного электроснабжения потребителей  собственных нужд энергоблоков.

Система электроснабжения общестанционных потребителей собственных нужд.

Источники электроснабжения собственных нужд подразделяются на внешние и внутрен­ние.

Внешним источником электроснабжения собственных нужд является сеть энергосистемы.

К внутренним источникам электроснабжения собственных нужд относятся турбогенераторы энергоблоков, дизель-генераторные установки и аккумуляторные батареи.

Атомная энергетика