2. Назначение и состав средств обеспечения вхр 2 контура.

К средствам обеспечения ВХР, которые должны обеспечивать качество рабочей среды 2 контура согласно установленных норм, относятся:

- система химобессоленной воды (VA);

- система RЕ конденсатоочистки - БОУ (Блочная обессоливающая установ­ка);

- гидразинно- аммиачная (морфолиновая) установка (RV);

- система продувки ПГ (RY);

- система очистки продувочной воды ПГ RY (установка СВО-5);

- деаэрационная установка системы питательной воды (RL);

- конденсационная установка (SD);

- система дренажных баков;

- система отбора проб (RX).

Система ХОВ предназначена для восполнения потерь воды в системах второго контура, а также создания аварийного запаса ХОВ в пусковых и аварийных режимах эксплуатации. ХОВ подается от коллектора ХОВ по эстакаде:

- для подпитки деаэраторов;

- до расхолаживания ПГ холодной водой ;

- на уплотнение ТПН;

- в напорный коллектор дренажных насосов;

- из напорного коллектора насоса VА20D01 подпитки деаэраторов производительностью 75 м³/час;

- на заполнение баков аварийного запаса ХОВ и БЗК;

- на заполнение дренажных баков;

- на уплотнение насосов машзала;

- на заполнение компенсационного бака замкнутого контура охлаждения газо­охладителей;

- на подпитку бака системы охлаждения статора-генератора;

- на заполнение гидрозатвора конденсатопроводов ПСВ, ПНД;

- на заполнение конденсаторов ТПН;

- на заполнение и подпитку конденсаторов турбины;

- для гидроиспытания оборудования второго контура.

Удельная электропроводимость измеренная непосредственно за ФСД ХВО не должна превышать 0,3 мкСм/см, а удельная электропроводимость ХОВ в баках запаса обессоленной воды не должна превышать 1,2 мкСм/см.

Система RЕ конденсатоочистки - БОУ предназначена для очистки всего конденсата (основного конденсата турбины, конденсата турбины ТПН, обессоленной воды из БЗК) от продуктов коррозии, смываемых с поверхности оборудования и тру­бопроводов второго контура и химических примесей, поступающий в КПТ с добавоч­ной водой, присосами охлаждающей (технической) воды в основной конденсатор турбины.

В состав БОУ, как правило, входят:

- ЭМФ – электромагнитный фильтр, предназначенный для очистки потока основного конденсата турбины от магнитных форм продуктов коррозии в виде магнетита или феррита (Fe₂O₃, Fe₃O₄) различного состава, которые, проходя через силовое магнитное поле, становятся постоянными магнитами и задерживаются шариковой загрузкой фильтра.

ЭМФ состоит из цилиндрического стального корпуса, заполненного стальными шарами, магнитной катушки и управляется со щита автоматики и питания электромагнитных фильтров.

- ФСД – ионообменные фильтры смешанного действия предназначены для скоростного и глубокого обессоливания турбинного конденсата и частичного задерживания взвешенных частиц (соединений железа и меди), проскочивших через ЭМФ.

ФСД загружен высокоосновным анионитом АВ-17-8 в ОН^- - форме, который соответствует требованиям ГОСТ 20301-74 "Смолы ионообменные. Аниониты. Технические условия" и сильнокислотным катионитом КУ-2-8 в Н⁺ - форме, который соответствует требованиям ГОСТ 20298-74 "Смолы ионообменные. Катиониты. Технические условия". Объем загруженного в ФСД катионита составляет 4,6 м³, анионита – 10,0 м³. Общее объемное соотношение загруженного катионита к объему анионита составляет 1:2. ФСД со смешанным слоем катионита и анионита представляет собой систему многочисленных, последовательно расположенных катионитовых и анионитовых фильтров, что дает возможность получения очистки конденсата с очень низкой удельной электропроводимостью.

Допускается применение других ионообменных смол в установке конденсатоочистки, удовлетворяющих требованиям стандарта предприятия СТП 0.08.049-2003 "Материалы ионообменные фильтрующие систем очистки водного теплоносителя АЭС. Требования к качеству, входному и эксплуатационному контролю".

- ФЛ – фильтры-ловушки зернистых материалов. ФЛ предназначены для улавливания рабочих фракций ионитов после ФСД с целью предотвращения возможного выноса ионитов в конденсатно-питательный тракт в случае повреждения дренажной системы фильтров или механического износа ионообменной смолы.

Функциональная схема БОУ представлена на рисунке №1.

Вход конденсата

на очистку

Рисунок №1. Функциональная схема БОУ.

Для восстановления обменной емкости фильтрующих материалов, используемых в ФСД, предусмотрена регенерационная установка.

В состав регенерационной установки БОУ входит следующее оборудование:

- фильтр-регенератор катионита;

- фильтр-регенератор анионита;

- фильтр готовой смеси;

- фильтр для отгрузки среднего слоя ионита;

- баки-мерники кислоты;

- баки-мерники щелочи;

- бак отмывочных вод;

- баки радиационного контроля;

- насосы промывочных вод ЭМФ;

- насосы отмывочных вод;

- эжекторы подачи кислоты и щелочи;

- насос перекачки регенеративных вод.

Гидразинно- аммиачная (морфолиновая) установка предназначена для:

- ввода рабочих растворов гидразин-гидрата, морфолина, гидроокиси лития в основной конденсат во всасывающий коллектор КЭН-2 ступени (в питательную воду во всасывающий коллектор ТПН) для корректировки величины рН питательной воды при рабо­те энергоблока на энергетическом уровне мощности;

- ввода рабочего раствора гидразин-гидрата, морфолина (или рабочего раствора аммиака) в питательную воду во всасывающий коллектор ТПН для пассивации и консервации оборудования и трубопрово­дов второго контура.

В состав установки входит следующее оборудование:

- 2 бака - мерника гидразина БМГ объемом по 4 м³;

- 2 бака - мерника аммиака (морфолина) или гидроокиси лития БМА объемом по 4 м³;

- 4 насоса-дозатора гидразин-гидрата НДГ производи­тельностью по 63 л/час;

- 3 насоса-дозатора аммиака (морфолина) НДА производительностью по 100 л/час.

Функциональная схема гидразинно- аммиачной (морфолиновой) установки представлена на рисунке №2.

На всас КН-II ст.

Рисунок №2. Функциональная схема гидразинно- аммиачной (морфолиновой) установки.

Регулирование дозирования расчетного количества водных растворов гидразин-гидрата и аммиака (морфолина, гидроокиси лития) производится изменением концентрации рабочих растворов и производи­тельности насосов-дозаторов в со­ответствии с требованиями инструкции по эксплуатации гидразинно- аммиачной (морфолиновой) установки. Массовые концентрации гидразина, морфолина, аммиака, гидроокиси лития, создаваемые в питательной воде, должны находиться в пределах, обеспечивающих значение показателя рН питательной воды ПГ от 8,8 до 9,2 (8,8 до 9,3) единиц.

Система продувки парогенераторов предназначена для поддержания качества котловой воды парогенераторов в соответствии с установленными нормативными пределами контролируемых показателей ведения водно-химического режима путем организации непрерывной и пе­риодической продувки каждого ПГ и для дренирования ПГ. В "холодном" торце ПГ конструктивно организован солевой отсек. В солевом отсеке, ввиду особенностей распределения потоков котловой воды, максимально сконцентрированы растворы легких солей и посторонних примесей, содержащиеся в питательной воде. Для удаления этих примесей реализована постоянная продувка солевых отсеков. Отбираемая из "солевых" отсеков каждого ПГ котловая вода по трубопроводам с расходом от 7,5 до 10 м³/час поступает в общую технологическую схему продувки ПГ. Для удаления растворов тяжелых солей, шлама и коррозионных осадков из бортов ПГ выполнен отбор котловой воды по двум трубопроводам на каждом ПГ. Для удаления растворов тяжелых солей, шлама и коррозионных осадков из карманов коллекторов каждого ПГ выполнен отбор котловой воды по четырем трубопроводам. Продувка "карманов" и "бортов" объединяется и поступает в общую технологическую схему продувки ПГ.

В состав системы входит следующее оборудование:

- расширители продувки – RY10В01,02;

- охладители дренажей – RY30W01,02;

- бак слива воды из ПГ RYЗ0В01 объемом 16 м³;

- насос бака слива воды из ПГ RY30D01 производительноcтью 50 м³/час;

- доохладитель продувки – RY 10W02;

- регенеративный теплообменник – RY10W01;

- трубопроводы, арматура КИП.

Функциональная схема системы продувки парогенераторов представлена на рисунке №3.

Рисунок №3. Функциональная схема системы продувки парогенераторов.

Система продувки ПГ обеспечивает:

- проведение непрерывной и периодической продувки "солевого" отсека ПГ;

- проведение режима периодической продувки ПГ по линии продувки "карманов" и "бортов" парогенераторов.

- проведение режима продувки по линии "карманов" парогенераторов.

Продувочная вода ПГ направляется в расширители продувки. В расширителях продувки происходит сепарация пара. Паровая часть потока возвращается в деаэраторы турбинного отделения, а конденсат через РТО и доохладители продувки направляется на очистку в фильтрах установки СВО-5.

Система очистки продувочной воды ПГ RY (установка СВО-5) предназначена для постоянной очистки продувочной воды ПГ от продуктов коррозии, химических иогенных примесей и радионуклидов с обеспечением качества очищенной воды соответствии с требованиями отраслевого нормативного документа ГНД 95.1.06.02.002-04.

В состав системы входит следующее оборудование:

- две-три параллельные "нитки", состоящие из последовательно соединенных механического (МФ), катионитового (КФ), анионитового (АФ) фильтров и ловушки ионитов (ЛИ);

- 2 бака очищенной воды объемом по 9 м³;

- 2 насоса очищенной воды производительностью по 80 м³/час.

Функциональная схема системы очистки продувочной воды ПГ представлена на рисунке №4.

Рисунок №4. Функциональная схема системы очистки продувочной воды ПГ.

1. Расширитель продувки. 2. Регенеративный теплооменник. 3. Доохладитель. 4,7. Механический фильтр. 5,8. Катионитовый фильтр. 6,9. Анионитовый фильтр. 10,11. Ловушка ионитов. 12,13. Бак очищенной воды. 14. Насосы очищенной воды.

МФ и КФ установки СВО-5 должны быть загружены катионитом КУ-2-8 в Н⁺ -форме. Материал загрузки АФ – анионит АВ-17-8 в ОН^- .

Продувочная вода ПГ, охлажденная до 40-50 С после РП, РТО и ДО, с расходом около 30 м³/час при работе только непрерывной продувки и около 50 м³/час при работе непрерывной и периодической продувок поступает на МФ, где очищается от механических примесей. Осветленная вода после МФ последовательно поступает на КФ и АФ, в которых осуществляется ионообменная очистка воды от катионов и анионов соответственно. Очищенная в фильтрах продувочная вода подается в баки, из которых насосами очищенной воды откачивается через РТО в дренажные баки или деаэраторы турбинного отделения.

Деаэрационная установка системы питательной воды (RL)предназначена для:

- удаления из питательной воды коррозионно-активных углекислого газа (СО₂), кислорода (О₂), а также связанной двуокиси углерода путем термического разложения бикарбо­натов, растворенных в питательной воде;

- создания рабочего резерва питательной воды в баках-аккумуляторах для компенсации небаланса между расходом питательной воды в ПГ и основного конденсата турбины с учетом добавочной воды;

- подогрева питательной воды.

Деаэрационная установка состоит из двух термических деаэраторов ДП-3200/185, каждый из которых включает в себя две деаэрационные колонки ДСП-1600, установленные на аккумуляторном баке емкостью 185 м³.

Удаление остаточных растворенных в воде газов осуществляется в деаэрационной установке методом термиче­ской деаэрации посредством нагревания ее до кипения. Термическая деаэрация воды основана на законе Генри, согласно которому растворимость газа пропорциональна его парциальному давлению над поверхностью воды. Для удаления из воды растворенных газов необходимо чтобы давление над уровнем воды было равно парциальному давлению водяных паров, что выполнимо только при кипении воды. При кипении происходит выделение пузырьков газа, образующихся в объеме жидкости, а также разложение связанного углекислого газа. Нагрев воды осуществляется паром. Надежная термическая деаэрация обеспечивается увеличением поверхности соприкосновения воды и греющего пара дроблением воды на струи и пленки.

Конденсационная установка (SD) предназначена для:

- обеспечения оптимальных условий расширения рабочего пара в турбине до давления ниже атмосферного с последующей его конденсацией и одновременной дегазацией конденсата, а также для конденсации пара, поступающего в конденсаторы турбины через БРУ-К в нестационарных режимах работы энергоблока;

- сбора и подачи основного конденсата через подогреватели низкого давления в деаэраторы.

В состав конденсационной установки входят:

- конденсаторная группа, предназначенная для конденсации отработавшего в турбине или сбрасываемого через БРУ-К пара;

- система циркуляционного водоснабжения, предназначенная для циркуляционного водоснабжения конденсаторов турбины К-1000-60/3000 и конденсаторов приводных турбин ТПН и технического – других потребителей машзала;

- система очистки циркуляционной воды;

- система шариковой очистки;

- эжекторная установка, предназначенная для создания и поддержания в конденсаторах турбины оптимального вакуума;

- система уплотнений турбины, предназначенная для предотвращения подсоса воздуха в конденсаторы в местах выхода роторов из цилиндров;

- конденсатная система, предназначенная для перекачки конденсата из конденсаторов турбины через БОУ и регенеративные подогреватели низкого давления в деаэраторы.

Конденсаторы представляют собой теплообменные аппараты поверхностного типа. Охлаждающая вода проходит внутри трубок, расположенных в паровом пространстве конденсаторов и образующих поверхность охлаждения. Отработавший в турбине пар поступает в конденсаторную группу 1000КЦС-1, выполненную из четырех конденсаторов подвального типа. Пар, соприкасаясь с холодной поверхностью трубок, конденсируется и передает тепло проходящей по ним охлаждающей воде. Сконденсировавшийся пар стекает в конденсатосборник конденсатора, откуда конденсат отводится в коллектор всаса КЭН-1. Конденсатными насосами первой ступени основной конденсат турбины подается в фильтры БОУ.

В переходные периоды работы энергоблока в конденсатор могут направляться потоки:

- конденсата греющего пара ПНД;

- пара после ПВД турбины через сбросной клапан при сбросе нагрузки;

- пара и конденсата расширителей дренажей высокого и низкого давления;

- конденсата дренажных баков машзала.

Увеличение значений контролируемых показателей удельной электрической проводимости, концентрации натрия основного конденсата турбины может быть вызвано ухудшением гидравлической плотности конденсаторов и появлением неплотностей в местах вальцовки трубок, сопровождающихся присосами охлаждающей воды в паровое пространство конденсатора.

Концентрация растворенного кислорода в конденсате турбины не должна превышать 30 мкг/дм³. Увеличение концентрации кислорода может возникнуть вследствие присосов воздуха в конденсатном тракте, находящимся под вакуумом.

Для обеспечения норм качества питательной и продувочной воды парогенераторов присосы охлаждающей воды в конденсаторах турбины должны быть минимальны. Величина предельно допустимого присоса охлаждающей воды в конденсаторах турбины во время эксплуатации должна определяться с учетом качества охлаждающей воды и не должна превышать 0,001 % от производительности по конденсату (36 л/час).

Система отбора проб (RX) предназначена для транспортировки рабочей среды по линии отбора проб воды и пара из систем второго контура, подготовки их (снижение давления и охлаждения) для возможности отбора и выполнения лабораторного и автоматического физико-химического контроля с целью получения оперативной информации о состоянии ВХР второго контура.

В состав системы входит следующее оборудование:

- пробоотборные зонды;

- дросселирующие и регулирующие устройства;

- теплообменники-охладители;

- запорная арматура.

В устройства подготовки проб (УПП) для проведения АХК дополнительно входят регуляторы расхода, фильтры механические и Н-катионитовые.

Система обеспечивает подачу анализируемой пробы по пробоотборной линии для выполнения лабораторного контроля со следующими параметрами:

- давление менее 1,6 кгс/см²;

- температура (40 ± 5) °С;

- расход пробы от 20 до 30 л/час.

В системе пробоотбора должна быть предусмотрена возможность продувки пробоотборной линии с максимальным расходом до паровоздушной смеси с целью выноса механических примесей и продуктов коррозии из застойных зон линии.

Для приборов автоматического контроля УПП, системы отбора проб должны обеспечивать параметры анализируемой среды в соответствии с требованиями паспортных данных на приборы АКХ:

- давление менее 1,6 кгс/см²;

- температура от 25 до 40 °С;

- расход от 10 до 30 л/час.

В пусковые периоды системы АХК необходимо вводить в работу после промывки пробоотборных линий и получения удовлетворительных результатов лабораторного контроля.

Система дренажных баков предназначена для сбора дренажей трубо­проводов и оборудования второго контура; конденсата греющего пара из РО и СК; подогревателей сетевой воды; уплотнений насосов очищенной продувки ПГ по­сле СВО-5; дренажей трубопроводов и оборудования второго контура и других потоков.

В зависимости от режима работы оборудования энергоблока и качества среды дренажных баков, вода из дренажных баков может быть направлена:

- в конденсатор SD12 (подпитка КПТ);

- в сливной трубопровод потребителей группы "В".

В состав системы входит следующее оборудование:

- дренажные баки RT30В01,02 объемом по 16 м³;

- насосы дренажных баков RТ41-43D01 производительность по 90 м³/час;

- расширитель дренажей RТ10В01;

- расширитель пусковых дренажей главных паропроводов RТ20В01.

Выводы

1. Основной особенностью II контура ВВЭР является наличие фазового перехода рабочего тела из воды в пар в парогенераторе, и обратно из пара в воду в конденсаторе.

2. Второй важной особенностью II контура ВВЭР является наличие разнородных конструкционных материалов.

3. Основными задачами в организации ВХР II контура являются:

- поддержание качества рабочей среды второго контура в соответствии с требованиями отраслевого нормативного документа ГНД 95.1.06.02.002-04;

- минимизация отложений на теплопередающих поверхностях парогенераторов, в проточной части турбин, в подогревателях высокого давления;

- предотвращение коррозионных и коррозионно-эрозионных повреждений парогенераторов, оборудования и трубопроводов парового, конденсатного и питательного трактов;

- эффективный вывод примесей из водяного объема ПГ, очистку продувочной воды ПГ и турбинного конденсата;

- организацию химконтроля за качеством питательной и продувочной воды парогенераторов, основного и очищенного конденсата турбины, подпиточной воды;

- своевременное выявление и устранение причин, вызывающих отклонение качества рабочей среды от установленных нормируемых пределов;

- снижения попадания коррозионно-активных примесей с присосами охлаждающей воды через неплотности трубной системы основного конденсатора турбины.

- качественное проведение пассивации и консервации поверхностей оборудования второго контура в период останова блока;

- качественное проведение предпусковой промывки энергооборудования;

- минимально достижимый объем сбросов, содержащих вредные для окружающей среды химические примеси.

4. Основными контролируемыми показателями качества рабочей среды в системах второго контура являются:

- удельная электропроводимость с Н – катионированием пробы (Х_{н 25°}с) и без Н - катионирования (Х_25°С);- величина рН _25°С;- концентрация растворенного кислорода (О₂);- концентрация хлорид-ионов (СL);

- концентрация ионов железа (Fе);- концентрация ионов меди (Сu);

- концентрация ионов натрия (Na);- концентрация гидразина (N₂Н₄);

- концентрация аммиака (NНз);- концентрация морфолина при ведении морфолинового ВХР;- жесткость общая (Ж_о);- прозрачность (Пр);- концентрация углекислоты (СО₂);- масла и тяжелые нефтепродукты;

- концентрация кремниевой кислоты (SiO₂).

5. К средствам обеспечения ВХР, которые должны обеспечивать качество рабочей среды 2 контура согласно установленных норм, относятся:

- система химобессоленной воды (VA);

- система RЕ конденсатоочистки - БОУ (Блочная обессоливающая установ­ка);

- гидразинно- аммиачная (морфолиновая) установка (RV);

- система продувки ПГ (RY);

- система очистки продувочной воды ПГ RY (установка СВО-5);

- деаэрационная установка системы питательной воды (RL);

- конденсационная установка (SD);

- система дренажных баков;

- система отбора проб (RX).

Лекцию разработал ст. преподаватель Сукрушев А.В.

19