Оглавление

Принципиальная тепловая схема 3

Принципиальна тепловая второго контура схема установки К-500-60/1500 4

Принципиальная тепловая схема второго контура установки К-1000-60/1500-1 4

Принципиальная тепловая схема второго контура установки К-1000-60/1500-2 5

Принципиальная тепловая схема второго контура установки К-1000-60/3000 5

Теплообменное оборудование второго контура реактора ВВЭР-1000 6

Парогенератор 6

Паровая турбина 7

Система сепарации и промежуточного перегрева пара 8

Конденсационная установка паровой турбины 9

Деаэратор 10

Подогреватели низкого давления 10

Подогреватели высокого давления 11

Теплофикационная установка 11

Литература 13

Обозначения. Здесь и далее будут использоваться следующие обозначения:

К – конденсатор

ПУ, ПЭ – подогреватель уплотнений и эжекторов

П – регенеративный подогреватель

ОД – охладители дренажа

ПН – питательный насос

С – сепаратор

ПП – пароперегреватель

Р – расширитель продувки парогенератора

СП – сетевой подогреватель

СН – сетевой насос

ДН – дренажный насос

ДНС – дренажный насос сетевых подогревателей

КН – конденсатный насос

ТП – турбопривод питательно насоса

Ктп – конденсатор турбопривода

ЦВД – цилиндр высокого давления

ЦСД – цилиндр среднего давления

ЦНД – цилиндр низкого давления

СПП – сепаратор перегреватель

ПНД – подогреватель низкого давления

ПВД – подогреватель высокого давления

ПН – питательный насос

БН – бустерный насос

СП – сальниковый подогрев

БОУ – блочная обессоливающая установка

СН – коллектор собственных нужд

Б - бойлер

ОД – охладитель дренажа

Принципиальная тепловая схема

Основой проектирования и эксплуатации атомных электростанций является тепловая схема. Тепловая схема АЭС отражает процессы передачи и преобразования энергии. В нее включают оборудования пароводяного тракта с технологическими связями между его элементами и с другим оборудованием электростанции.

Принципиальная тепловая схема отражает суть технологического процесса . Такие схемы разрабатывают на стадии принятия основополагающих решений при проектировании АЭС. Принципиальная тепловая схема является основой для теплового расчета АЭС. Для решения различных задач, например, выдачи турбостроительному заводу технического задания на проектирование новой машины, выбора мощности и параметров основных агрегатов, установления тепловой экономичности АЭС в условиях иного в сравнении с заводским расчетом вакуума в конденсаторе и др.

Для реактора ВВЭР-1000 существует 4 принципиальных тепловых схемы второго контура, зависящие от типа используемой турбоустановки: К-500-60/1500, К-1000-60/1500-1, К-1000-60/1500-2 или К-1000-60/3000. Рассмотрим их по порядку.

Принципиальна тепловая второго контура схема установки к-500-60/1500

На схеме: 2 – парогенератор; 9 – Теплообменник; 10 – доохладитель; 11 – ионообменный фильтр; 12 – Турбина; 13 – Электрический генератор; 14 – Блочная обессоливающая система.

Давление пара перед турбиной составляет 5,9 МПа, на входе в цилиндр среднего давления – 1,08 МПа

Принципиальная тепловая схема второго контура установки К-1000-60/1500-1

Давление пара перед турбиной составляет 5,9 МПа, температура – 274,3 ˚C, Давление пара перед Цилиндром низкого давления – 1,1 МПа. Перед конденсатором пар имеет давление 0,004 МПа и температуру – 15 ˚C.

Принципиальная тепловая схема второго контура установки К-1000-60/1500-2

В установке К-1000-60/1500-2 Цилиндр высокого давления объединен с цилиндром среднего давления. По параметрам давления и температуры в системе данная установка аналогична предыдущей установке

Принципиальная тепловая схема второго контура установки К-1000-60/3000

Турбоустановка К-1000-60/3000 схожа с установкой К-1000-60/1500 по составу оборудования, но с некоторыми отличиями. Эта турбина имеет пять цилиндров – один высокого давления и четыре – низкого давления. Между ними расположены два совмещенных сепаратора-пароперегревателя СПП.

Теплообменное оборудование второго контура реактора ВВЭР-1000

Парогенератор

Парогенераторная установка – обязательный элемент любой двухконтурной АЭС, разделяющий первый и второй контуры и относящийся как тому, так и другому.

Тепловой баланс парогенераторной установки АЭС с водоводяным реактором:

Здесь:

– расход теплоносителя, кг/с;

– теплоемкость теплоносителя, кДж/(кг*град);

– температура теплоносителя на входе в парогенератор, град;

–температура теплоносителя на выходе из парогенератора, град;

–паропроизводительность, град;

–энтальпия насыщенного пара, кДж/кг;

–энтальпия питательной воды, кДж/кг.

При одинаковой тепловой нагрузке расход теплоносителя обратно пропорционален разности энтальпий воды на входе и выходе из парогенератора. Уменьшение расхода теплоносителя при сохранении прежней его скорости позволяет уменьшить стоимость трубопроводов и главного циркуляционного насоса, а следовательно, цену одного производимого киловатта мощности. Но большая разность температур приведет к уменьшению тепловой экономичности станции, вследствие уменьшения температуры на выходе.

Невысокие значения минимального температурного напора приводят для мощных АЭС с водо-водяными реакторами к образованию столь большим поверхностям нагрева парогенератора, что изготовление его в виде одного агрегата становится не возможным. Также невозможно создать ГЦН на такую производительность. Тем не менее, существует тенденция к укрупнению парогенераторов. Повышение параметров теплоносителя позволяет увеличить давление пара в парогенераторе и повысить экономичность АЭС.

Поверхность нагрева парогенератора – система змеевиков малого диаметра, по которым течет теплоноситель как среда со значительно большим давлением. Существует два варианта парогенератора – вертикальный и горизонтальный. Для АЭС с ВВЭР принята горизонтальная конструкция парогенератора.

Горизонтальный парогенератор имеет большую площадь зеркала испарения и существенно меньшую скорость пара на выходе в паровой объем. Однако, высота парового объема у него ограничена, так как определяется диаметром корпуса, а он в свою очередь железно дорожными габаритами.

Мощность горизонтального парогенератора ВВЭР-1000, равная 250 МВт, по условиям железнодорожных габаритов является предельной. Поверхность теплообмена парогенератора проектируется с запасом 10-15%.

Для поддержания солевого режима предусмотрено выведение части воды из парогенератора в виде непрерывной и периодической продувок с использование соответствующих штуцеров

Технические характеристики парогенератора ВВЭР-1000

Тепловая мощность, МВт	750
Электрическая мощность, МВт	250
Давление насыщенного пара, МПа	6,4
Температура пара, ˚C	278,5
Паропроизводительность, кг/с	408
Поверхность теплопередачи, м²	6115
Объем воды, м³:
первого контура	20,5
для заполнения ПГ до рабочего уровня	81,5
для полного заполнения второго контура	127
Сопротивление ПГ при номинальных параметрах пара, МПа:
по первому контуру	0,125
по второму контуру	0,11
Расход теплоносителя первого контура через парогенератор, т/ч:
при работе на четырех петлях	21200
при работе на двух петлях	26000
Скорость теплоносителя в трубках, м/с	4,89
Теплообменные трубки:
количество, шт.	11500
средняя длина, м	11,1
диаметр, мм	16x1,5
Внутренний диаметр корпуса, мм	4000
Длина, м	13,84
Масса с опорами, т:
в сухом виде	694
полностью заполненного водой	842
Материал, сталь:
корпуса и коллекторов	10ГН2МФА
теплообменных трубок	08Х18Н10Т
коллектора питательной воды	20