Balakovskaya - Основное оборудование РО

71

дроссельных шайб в петлях. Размер внутреннего диаметра - 850 мм выбран из условия обеспечения приемлемого гидравлическ ого сопротивления главного циркуляционного контура.

В отличие от ранее построенных энергоблоков ВВЭР-1000 с РУ В-18 7 и В-302 на серийном энергоблоке ВВЭР-1000 с РУ В-320 трубопроводы главного циркуляционного контура Ду 850 не имеют запорных задвижек ГЗЗ. Опыт эксплуатации ГЗЗ на энергоблоках ВВЭР1000 “малой” серии показал, что в силу громоздкости конструкци и они обладают не очень высокой надежностью. Именно по этим при чинам на серийном энергоблоке ВВЭР-1000 С РУ В-320 отказались от установки ГЗЗ.

72

Схема петли РУ ВВЭР-1000 “малой” серии с ГЗЗ

1-корпус реактора

2,3,5,6,7,9,11,14-трубные блоки

4,10-главные запорные задвижки

8,13-отводы Ду 850

12-улитка ГЦН

15-парогенератор

Трубопроводы стали короче за счет удаления двух гибов на каждой петле на участках ГЦН - реактор, что облегчило монтаж петел ь ГЦК. Приведенный здесь рисунок петли ВВЭР-1000 “малой” серии дает представление о том, насколько удобнее стала компоновка Г ЦК при исключении из него ГЗЗ.

В состав ГЦТ серийного реактора ВВЭР-1000 В-320 входят : трубопроводы циркуляции теплоносителя Ду 850; элементы крепления; теплоизоляция ГЦТ;

патрубки и штуцера вспомогательных систем; 182 датчика термоэлектрических термометров с компенсационными коробками;

28 отключающих устройств в импульсных линиях датчиков давления.

ГЦТ состоят из трубных узлов, изготовленных бесшовным способом из низколегированной углеродистой стали перлитного класса 10ГН2МФА с плакированием внутренней поверхности нержавеющей сталью 08Х18Н10Г2Б. Петли собираются из 28 трубных блоков сваркой (делается 40 монтажных сварных швов) и приваривают ся к патрубкам реактора, парогенераторов и ГЦН.

Для обеспечения нормальной и безопасной эксплуатации РУ , для контроля параметров 1 контура, а также для обеспечения безопасности РУ в аварийных режимах ГЦТ соединен при помо щи вваренных в трубные блоки патрубков, штуцеров и герметичн ых чехлов со следующими вспомогательными системами, входящ ими в 1 контур РУ:

системой компенсации объема КО; системой аварийно-планового расхолаживания; системой аварийного ввода бора;

системой байпасной очистки теплоносителя 1 контура СВО-1; cистемой продувки-подпитки 1 контура,

системой оргпротечек, системой измерения параметров теплоносителя 1 контура.

73

Схема монтажа главного циркуляционного трубопровода Ду850

1-реактор

2-парогенератор

3-ÃÖÍ

С системой компенсации объема ГЦТ связан патрубком 219х19 (холодная нитка петли N01) и патрубком 426х40 (горячая нитка петли N01).

С системой аварийно-планового расхолаживания ГЦТ связан четырьмя патрубками 351х36 (холодные и горячие нитки петель N01 è 4).

Ñсистемой аварийного ввода бора ГЦТ связан тремя патрубк ами 159х16 (холодные и горячие нитки петель N01, 3 è 4).

Ñсистемами байпасной очистки теплоносителя 1 контура СВО -1, продувки-подпитки 1 контура, ГЦТ связан восмью патрубками 133х12 (холодные нитки каждой петли).

Горизонтальные участки ГЦТ между парогенераторами и ГЦН соединены с системой оргпротечек тремя штуцерами 38х3,5 и штуцером 75х5.

В местах врезки трубопроводов в ГЦТ установлены ограничи тели расхода, предназначенные для ограничения течи из 1 контур а при разрыве трубопроводов вспомогательных систем. Отборные трубопроводы КИП врезаны в ГЦТ через отключающие устройс тва, предотвращающие утечку теплоносителя 1 контура при возникновении неплотности отборных трубопроводов. При появлении расхода теплоносителя в импульсной линии боле е 500 л/ час, отключающее устройство срабатывает и отключает отбо рную линию датчика КИП от ГЦТ.

Трубопроводы Dy 50 продувки первого контура вварены в

трубопроводы подачи теплоносителя на фильтры СВО-1.

В трубопроводы возврата теплоносителя после фильтров ба йпасной

74

очистки всех петель вварены трубопроводы Dy 50 подпитки перв ого контура. В патрубках подпитки, работающих в условиях лока льных изменений температур, установлены тепловые экраны. Все па трубки вспомогательных систем в ГЦТ, за исключением одного патру бка системы аварийного охлаждения активной зоны (TQ12,22,32) в “холодной” нитке петли N 4 и патрубков дренажей ГЦТ, располо жены выше осей “холодных” ниток, что обеспечивает ремонт трубо проводов и оборудования вспомогательных систем без выема топлива из реактора.

Трассировка трубопроводов ГЦК выполнена с учетом самокомпенсации температурных расширений при разогреве 1 контура. Температурные расширения ГЦТ компенсируются перемещением на роликовых опорах парогенераторов и ГЦН. Величина хода опор ПГ в направлении продольной оси состав ляет 100 мм, а в направлении поперечной оси - 140 мм в сторону “холодного” коллектора и 40 мм в сторону “горячего” коллек тора. Шаровые опоры ГЦН имеют величину хода 80 мм во всех направлениях. Для ограничения перемещений ГЦТ в случае ег о разрыва и обеспечения требований по сейсмостойкости, предусмотрены аварийные ограничители.

Нагрузки, вызванные аварийным разрывом ГЦТ, воспринимают ся головками, установленными под коленами ГЦТ и у улиток ГЦН , а также тягами, препятствующими вертикальному перемещени ю ГЦТ. Головки вместе с основаниями, стойками и закладными детал ями представляют собой коробчатую конструкцию и образуют ав арийные опоры двух типов :

Опоры ГЦК 1 тип. Аварийные опоры холодных ниток и улиток ГЦН (12 штук). В аварийных опорах 1 типа головка прикреплена болтами к основанию. Регулировка положения головки относительно колена осуществляется ее сдвигом п о скосу основания, для чего отверстия под болты крепления головки сделаны продолговатыми. Основания опор крепятся болтами к плитам, которые привариваются к закладным деталям.

Опоры ГЦК 2 тип. Аварийные опоры горячих ниток (4 штуки). В аварийных опорах 2 типа головка с основанием прикреплены болтами к двум вертикальным и одной горизонтальным стойкам. Стойки крепятся к плитам болтами. Плиты привариваются к закладным деталям. Регулировочными элементами для точной установки головки являются пласти ны, установленные между стойками и плитами. Изменяя толщину пластин, можно перемещать головку по вертикали и горизонтали.

В рабочем положении между коленом трубопровода (улиткой ГЦН) Опоры ГЦК и головкой опоры зазор должен составлять 0,1-5,0 мм.

76

На каждом ГЦН установлено по три аварийные тяги диаметром 170 мм, препятствующие перемещению ГЦН вверх при разрыве ГЦТ . Тяги верхним концом закреплены шарнирно к корпусу улитки посредством замка на цапфе улитки ГЦН, нижним концом - к

неподвижному упору, приваренному к закладной детали. На н ижнем конце тяга имеет резьбу, на которую навернуты сферическая гайка и контргайка. Между сферической гайкой и сферической поверхностью упора имеется зазор, соответствующий двум о боротам гайки для возможности осуществления термических переме щенийГЦН.

Защита ГЦТ от сейсмических воздействий осуществляется посредством гидроамортизаторов, закрепляющих парогенер аторы и ГЦН. На каждом ГЦН устанавливается по 5 гидроамортизаторо в, три гидроамортизатора воспринимают усилия от улитки ГЦН и дв а - от электродвигателя.

Для восприятия сейсмических нагрузок на ПГ также предусм отрена система гидроамортизаторов. На каждом парогенераторе установлено по 8 гидроамортизаторов, по четыре с противоп оложных боковых поверхностей ПГ у противоположных люков-лазов ПГ по 2- му контуру. При этом с каждой из сторон ПГ гидроамортизато ры попарно расположены во взаимно перпендикулярных плоско стях.

Дополнительно на трубопроводах выхлопа импульсных предохранительных устройств КД имеется 3 шт гидроамортиз аторов, на трубопроводах впрыска КД - 7 шт.

С целью обеспечения минимальных тепловых потерь с оборудования и трубопроводов во время работы РУ, весь ГЦТ покрыт

теплоизоляцией. Теплоизоляционным материалом являются матрацы из базальтового волокна в оболочке из кремнеземистой тка ни, толщиной 60 мм.

Вначале трубопроводы покрываются двумя слоями матрацев , уплотненных бандажами до толщины 100 мм. Поверх матрацев устанавливаются легкосъемные блоки, которые закрепляют ся бандажами и замками. Легкосъемные блоки конструктивно выполнены по одному принципу и отличаются друг от друга т олько размерами и конфигурацией. Внутри стального каркаса из ле нт 3х30 мм уложены два слоя матрацев. Снаружи и по торцам блоки обшиты алюминиевым листом толщиной 0,8 мм. На наружной поверхности установлены ручки. Друг друга блоки перекрыв ают уплотняющими накладками. Общая толщина каждого блока 100 мм . Масса одного блока от 4 до 17 кг.

Во время нахождения РУ в горячем состоянии даже при налич ии на поверхностях оборудования проектной тепловой изоляции, будут иметь место значительные тепловые потери порядка 3 мВт в пространство гермообъема. Причем тепловые потери петель (включая парогенераторы) составляют примерно 84% от общих тепловых потерь.

Технические характеристики ГЦТ.

77

Система компенсации объема

В первом контуре водо-водяных энергетических ректоров в к ачестве теплоносителя применяется вода, недогретая до кипения пр имерно на 60°С (при номинальном давлении в первом контуре). Выбор именно такой величины недогрева обусловлен компромиссо м между достижением максимальных параметров теплоносителя на в ыходе из реактора (и, следовательно получения высокого КПД устано вки в целом) при заданном номинальном давлении в первом контур е и обеспечением запасов до кризиса теплообмена на оболочка х топливных элементов, а также обеспечение возможности раб оты главных циркуляционных насосов.

Вода при параметрах 1 контура обладает относительно больш им температурным коэффициентом изменения объема и низкой сжимаемостью, что при замкнутом первом контуре приводит к недопустимо большим изменениям давления при изменении температурного режима первого контура (даже при нормальн ых переходных режимах). Например, при давлении 100 кгс/см2 и изменении температуры от 250 до 300î С, удельный объем воды увеличивается на 11%. При разогреве реактора ВВЭР-1000 с холодного (t 1 к < 70î С) до горячего (t 1 к = 280î С) состояния плотность теплоносителя 1 к уменьшается на 30%. Это обстояте льство делает необходимым организацию в 1 контуре специального компенсирующего объема.

Теоретически возможно создание системы регулирования д авления первого контура посредством компенсации температурных изменений объема теплоносителя соответствующими подпит кой или продувкой первого контура. Однако жесткие требования, предъявляемые к этой системе регулирования (при изменени и средней температуры теплоносителя на 1°С компенсирующее изменение объема имеет величину порядка 80 литров) при реальных переходных режимах работы делают применение та кой системы экономически неэффективной.

По указанным выше причинам на РУ с реакторами типа ВВЭР применяется система компенсации давления (объема) с демпфирующим “элементом” в виде паровой подушки. Система компенсации объема является составной частью реакторно й установки и предназначена для создания и поддержания дав ления в I контуре в стационарных режимах, ограничения отклонени й давления в переходных и аварийных режимах.

Параметры системы компенсации давления выбраны такими, ч тобы не допускать кипения теплоносителя первого контура, за искл ючением незначительного местного кипения в активной зоне, срабат ывания ИПУ КД, оголения ТЭН КД, срабатывания аварийной подпитки, появления сигнала на пуск системы аварийного охлаждения активной зоны в следующих режимах нормальной эксплуатации и нарушениях:

плановые изменения мощности в пределах от нагрузки собственных нужд до полной мощности и от полной мощности до нагрузки собственных нужд; срабатывание АЗ реактора;

-сброс нагрузки турбины до уровня СН без срабатывания АЗ реактора; отключение одного или двух ГЦН без срабатывания АЗ реактора.

Пределы изменения давления составляют при этом 180-120 кгс/см2.

По критериям безопасности в соответствии с ОПБ-82 система компенсации давления относится к группе устройств норма льной эксплуатации. В соответствии с классификацией по категор иям сейсмостойкости система КД относится к первой категории .

Конструкция КД, способ его закрепления обеспечивают норм альное функционирование при максимальном расчетном землетрясе нии 9 баллов и обеспечивают прочность при одновременном возде йствии нагрузок, вызванных максимальным расчетным землетрясен ием, и нагрузок, вызванных разрывом трубопровода Ду350мм по полно му поперечному сечению.

78

При проектировании приняты следующие определяющие режи мы с точки зрения работоспособности системы КД:

определяющий режим с максимальным положительным объемным возмущением - режим сброса нагрузки энергоблоком со скоростью 200 % Nном за секунду с номинального значения до уровня собственных нужд (реализуемый при посадке стопорных клапанов ТГ). определяющий режим с максимальным отрицательным объемным возмущением - режим ложного срабатывания аварийной защиты реактора и режим разрыва паропровода.

При расчете этих режимов учитывались отказы в работе отде льного оборудования реакторной установки.

Соотношение водяного и парового объемов КД выбрано из усл овия, что ни в одном из проектных режимов, за исключением режимо в аварийного разуплотнения первого и второго контуров, не д олжно происходить заброса пара в первый контур из КД и оголения электронагревателей КД.

Система компенсации объема состоит из следующих элемент ов: компенсатора давления YP10B01;

”дыхательного” трубопровода, соединяющего нижнюю часть КД с горячей ниткой 4 петли ГЦК; трубопровода впрыска с арматурой, соединяющего паровое

пространство КД с холодной ниткой 1 петли ГЦК; трубопровода сброса парогазовой смеси с арматурой, соединяющего паровое пространство компенсатора давлени я с барботером; импульсных предохранительных устройств;

барботера YP20B01; системы КИП и А.

Компенсатор давления YP10B01 одновременно является элементом системы обеспечения давления и компенсации объема в перв ом контуре. Отсюда пошло его двоякое название - в документаци и он называется как компенсатором давления, так и компенсатор ом объема.

Компенсатор давления обеспечен линией впрыска Ду175 с “холодной” ниткой 1 петли с напора ГЦН, служащей для уменьш ения давления в 1 контура при наличии паровой подушки. В сторону повышения давления в 1 контуре он обеспечен электронагревателями. Трубопровод впрыска состоит из тр уб 219х20, 159х17, 133х14, 18х2,5 и запорной арматуры.

На трубопроводе впрыска 219х20 имеется разветвленный участо к из двух параллельных линий 159х17 (так называемый “толстый” впр ыск), на каждой из которых установлены две запорные задвижки Ду 125: одна нормально открытая, другая нормально закрытая быстродействующая.

Параллельно разветвленному участку с запорной арматуро й имеется байпасная линия 18х2,5 с дроссельной шайбой для постоянного протока теплоносителя, что позволяет поддерживать требу емую температуру трубопровода и одинаковое качество воды (концентрацию борной кислоты) в КД и первом контуре.

До и после разветвленного участка, т.е. в обвод его к трубоп роводу 219х20 присоединена линия расхолаживания 133х14 (так называемый “тонкий” впрыск). На линии расхолаживания имеются вентил ь сильфонный запорный Ду100, клапан обратный поворотный Ду100, клапан регулирующий Ду100 и равнопроходный тройник для подсоединения трубопровода подпитки, по которому осущес твляется впрыск теплоносителя в КД в режиме расхолаживания КД в сл учае, когда линия впрыска от холодной нитки ГЦТ не эффективна. П о линии расхолаживания также осуществляется “тонкое” регулирование давления в КД.

Ниже приведены некоторые данные, полученные в процессе эксплуатации головного энергоблока ВВЭР-1000 с РУ В-320.

Периодически не реже 1 раза в год должно быть проверено быстродействие арматуры YP11,12S02 и эффективность линии впрыск а (Расход впрыска 150 кг/сек). Быстродействие задвижек должно б ыть не более 10с.

Задвижка dу 125 серии 1059, применяемая на впрыске в КД на АЭС с ВВЭР-1000

80