Тепловые схемы атэц и act.

АТЭЦ должны быть расположены вблизи городов. По технико-экономическим соображениям в настоящее время целесообразно ис­пользовать на европейской части СССР АТЭЦ с тепловой нагрузкой 1700 МВт и выше, a ACT - с нагрузкой 700-1700 МВт.

В СССР на Чукотском полуострове в поселке Билибино рабо­тает первая в СССР АТЭЦ, состоящая из четырех блоков мощностью по 12 МВт каждый. Схема принята трехконтурной. Она обеспечивает электроэнергией и теплотой промышленные и коммунально-бытовые нужды. Тепловая схема блока Билибинской АТЭЦ представлена на рис. 13.6. Теплота из активной зоны уран-графитового канального реактора 1 отводится при естественной циркуляции воды и парово­дяной смеси. Тепловая мощность реактора 62 МВт, электрическая -12 МВт. Паропроизводительность реакторной установки 96 т/ч. Давление пара в барабане-сепараторе Р_БС =6,37 МПа и t₀=279° С.

Давление пара перед турбиной 7 Р₀ =5,88 МПа, давление перед проме­жуточным сепаратором 8 принято 0,245 МПа. Пар на основной сете­вой подогреватель 15 подается из отбора турбины, на пиковый се­тевой подогреватель 16 направляется свежий пар. Конденсат после конденсатора 10 конденсатными насосами 12 через регенеративный подогреватель 13 и фильтр 14 направляется в деаэратор 4. Пита­тельные насосы 5 подают воду в струйный насос 2 для организации естественной циркуляции в главном реакторном контуре. Установлен аварийный питательный насос 6. Конденсат греющего пара пикового и основного сетевых подогревателей насосами 12 подается в основной поток конденсата.

Рис. 13.6 – Принципиальная тепловая схема Билибинской АТЭЦ

1 – реактор;

2 – струйный смеситель;

3 – барабан-сепаратор;

4 – деаэратор;

5 – рабочие питательные насосы;

6 – резервный питательный насос;

7 – турбина;

8 – промежуточный сепаратор;

9 – радиаторная градирня;

10 – конденсатор;

11 – циркуляционные насосы;

12 – конденсатные насосы;

13 – регенеративный подогреватель;

14 – железоулавливающий фильтр;

15 – сетевой подогреватель;

16 – пиковый сетевой подогреватель;

17 – обессоливающая установка.

Особенностью Билибинской АТЭЦ является использование в систе­ме технического водоснабжения закрытой схемы охлаждения с при­менением "сухих" градирен 9. Циркуляционные насосы технической воды 2 прокачивают воду через поверхностный конденсатор и далее в воздушном охладителе ("сухая" градирня) 9 техническая вода охлаждается и возвращается в конденсатор.

В СССР в стадии строительства находятся более мощные АТЭЦ - Одесская и Минская, на основе двухконтурной АЭС с ВВЭР-1000 с двумя теплофикационно-конденсационными турбинами TK-500-60/3000.

Рис. 13.7 – Принципиальная схема АСТ (с установкой предохранительного клапана на первом контуре)

1 — реакторная установка;

2 — система очистки воды первого контура;

3 — система охлаждения бассейна выдержки отработанного топлива;

4 — система подпитки первого контура;

5 — система аварийного охлаж­дения активной зоны и спринклерная;

6 — второй контур;

7 — компен­сатор давления второго контура;

8 — система очистки воды второго контура;

9 — система парогенератора собственных нужд;

10 — система подпитки второго контура;

11 — сетевой контур;

12 — система подпитки теплосети;

13 — система аварийного расхолаживания реактора.

Более простым решением для теплоснабжения является строитель­ство ACT. Давление в реакторах ACT значительно ниже (1,5 - 2,0 МПа) по сравнению с реакторами на АТЭЦ. Это упрощает их изготовление и повышает безопасность и надежность работы.

Работа реактора на низкой температуре теплоносителя, малые затраты на собственные нужды (особенно при использовании естест­венной циркуляции) обеспечат экономичную работу ACT.

В СССР при сооружении ACT принята интегральная компоновка, когда активная зона реактора и промежуточный теплообменник раз­мещены в едином корпусе реактора. Схема выполняется трехконтурной.

На рис.13.7 представлена АСТ-500 тепловой мощностью 500 МВт или 1800 ГДж/ч. Принято три промежуточных контура с установкой промежуточных теплообменников в реакторе. При нарушении одной из петель две другие продолжают работать. Давление в промежуточ­ном контуре ниже давления в реакторе и ниже давления сетевой во­ды. Поэтому при перетечках активного теплоносителя в промконтур, распространение радиоактивности за пределы станции исключено. Основной корпус реактора размещен во втором страховочном корпусе. Зазор между корпусами выбран таким, чтобы при разгерметизации пер­вого корпуса и выхода теплоносителя в страховочный кожух активная зона не оголялась.

В корпусе реактора располагаются теплообменники промконтура. При превышении давления в корпусе реактора сверх допустимого вода сбрасывается через предохранительный клапан в барботер. Для отвода гремучей смеси имеется система сжигания водорода. Все оборудование реакторного контура размешено в защитной оболоч­ке цилиндрической формы диаметром 33 м. Имеется система аварий­ного охлаждения реактора 5. Защитная герметичная оболоч­ка оборудована сплинклерной системой. Подпиточная вода из деаэратора подпитки подпиточным насосом через систему очист­ки реакторной воды 2 подается в реактор. Циркуляция теплоноси­теля в промконтуре - принудительная с помощью насосов. Промконтур имеет компенсатор давления 7, и теплообменник расхолажи­вания. Для очистки теплоносителя промконтура имеется очистная установка. При работе насоса обратный клапан закрыт. При обесточивший станции насос останавливается, давление на напо­ре падает и клапан открывается и осуществляется естественная циркуляция через охладитель и промежуточный теплообменник и активная зона охлаждается. Подпитка промконтура осуществляет­ся насосом. Сетевая вода насосом подается в основном сете­вой подогреватель. Подпитка тепловой сети 12 производится через подпиточный деаэратор насосом.

Показателем тепловой экономичности в какой-то степени является и удельный расход пара α , кг/(кВт.ч). Однако, как будет показано в гл.4, в цикле с регенерацией удельные расходы пара возрастают, а основные показатели тепловой экономичности η_АЭС и q_АЭС более благоприятны.