Баланс теплоносителя и рабочего тела на аэс Потери пара и конденсата.

Как уже отмечалось в гл.2, контуры теплоносителя и рабочего тела на АЭС являются замкнутыми. Несмотря на замкнутость контуров, все же имеются протечки и потери теплоносителя и рабочего тела. Протечки могут быть организованными и неорганизованны­ми. Если протечки теплоносителя являются радиоактивными, то они должны быть собраны, дезактивированы с последующим возвратом в цикл.

Организованные и неорганизованные протечки радиоактивного теплоносителя должны быть сведены к минимуму и относятся они к внутренним потерям. Внешние потери для АЭС нехарактерны. Протеч­ки могут возникать в неплотностях в насосах и арматуре. Часть теплоносителя используется для отбора проб при химических анали­зах для контроля водно-химического режима реакторов.

В пароводяном тракте турбоустановки потери рабочего тела могут происходить через уплотнения турбины, с выпаром деаэратора и с влагой в паровоздушной смеси эжекторов турбин.

Дренажи оборудования и трубопроводов, как правило, собира­ют в дренажный бак для последующего возврата в цикл.

Все безвозвратные потери Dут пара и конденсата должны быть восполнены добавочной водой Dдоб. Для этих целей на АЭС имеется специальный цех водоподготовки.

Мощность водоподготовительной системы определяется не только Dдоб. Она должна обеспечивать подготовку воды в больших количествах для первоначального заполнения контуров и для баков запаса конденсата. Мощность водоподготовительной установки сос­тавляет 5-7% паропроизводительности парогенерирующих установок АЭС. Для поддержания на определенном уровне чистоты теплоносителя и рабочего тела часть воды отбирается на очистку (продувку). На ТЭС продувочная вода обычно сбрасывается в канализацию без очист­ки и повторного использования и является прямой потерей для цик­ла. Эта потеря должна быть компенсирована добавочной водой. На АЭС продувочная вода реакторов и парогенераторов проходит очистку на ионообменных фильтрах с полным возвратом ее в цикл.

Н а рис. 9.1 представлена принципиальная схема очистки проду­вочной воды ВВЭР-440. Продувочная вода из всех шести петель соби­рается в продувочном коллекторе 8, а оттуда через регенеративный теплообменник 5 и доохладитель 6 поступает на очистную ионообмен­ную установку (фильтры) 7 и далее возвращается в циркуляционный контур на всас ГЦН.

Рис. 9.1 Схема очистки продувочной воды ВВЭР-440

1 – реактор

2 – КО

3 – ПГ

4 – ГЦН

5 – регенеративный подогреватель

6 – доохладитель

7 – ИОФ

8 – продувочный коллектор

Как видно из рис. 9.1, для прокачки продувочной воды через очистную установку используется перепад давления на ГЦН, и уста­новка каких-либо дополнительных насосов не требуется.

Все оборудование установки работает при давлении первого контура 12,5 МПа. Температура продувочной воды перед фильтром 7 не должна превышать 60-70°С, так как применяемые в настоящее вре­мя иониты в составе фильтров 7 не выдерживают высоких температур. По этой причине перед фильтрами установлен доохладитель 6. Для реакторов ВВЭР-1000 очистная установка работает при давлениях ниже давления теплоносителя в реакторе. Давление в реакторе 16 МПа, у очистной установки 2 МПа.

Н а рис. 9.2 представлена схема очистки реакторной воды ВВЭР-1000. Продувочная вода через регенеративный теплообменник 5 поступает к дросселю 6, где происходит снижение давления с 16 до 2 МПа. После доохлаждения воды в доохладителе 7 вода проходит механический фильтр 8, катионит 9, анионит 10. Для улавливания вымываемых сорбентов (ионообменных смол) установлены механические фильтры 11. Очищенная вода поступает в деаэратор 13, куда также вводятся реагенты (борная кислота, аммиак, щелочь, гидразин) для корректировки водно-химического режима реактора (см.гл.17). Из деаэратора с помощью подпиточных насосов 12 вода с реагентами поступает в контур циркуляции реактора. Часть воды используется на охлаждение электропривода 4 главного циркуляционного насоса 3. В такой схеме большая часть оборудования очистной установки рабо­тает при более низких давлениях, и металлоемкость его и стоимость будет меньше. Но в схеме требуется установка подпиточных насосов 12, что увеличивает расход электроэнергии на собственные нужды.

1 – реактор

2 – ПГ

3 – ГЦН

4 – электропривод ГЦН

5 – теплообменник

6 – дроссельное устройство

7 – доохладитель

8 – механический фильтр

9 – катионит

10 – анионит

11 – механические фильтры

12 – подпиточный насос

13 - деаэратор

1 – ПГ

2 – пар в деаэратор

3 – расширитель продувки

4 – теплообменник

5 – подача очищенной воды в ПНД

6 – доохладитель

7 – охлажденная вода

8 – ИОФ

Продувочная вода парогенераторов не является радиоактивной. Но в случае нарушения плотности парогенератора радиоактивный теп­лоноситель попадает во второй контур. Для того чтобы радиоактив­ность не распространялась по всему пароводяному контуру, ее следует выводить на фильтрах продувочной воды. По этой причине они устанавливаются в спецкорпусе очистки радиоактивных вод.

Схема продувки парогенератора представлена на рис. 9.3. Продувочная вода из всех парогенераторов направляется вначале в расширитель продувки 3. Давление в расширителе выбирается нес­колько выше давления в деаэраторе. Поскольку продувочная вода имеет температуру значительно выше по сравнению с температурой воды в расширителе, то избыточная теплота продувки используется на частичное испарение. Пар 2 направляется в деаэратор, а остав­шаяся вода проходит регенеративный теплообменник 4, доохладитель 6, ионообменные фильтры 8 и по линии 5 поступает в один из подогревателей низкого давления системы регенерации.