Balakovskaya - Системы ТО

“Росэнергоатом”. Балаковская Атомная Электростан.ция СЛУЖБА ПОДГОТОВКИ ПЕРСОНАЛА		Системы турбинного отделения. Часть 1. Вспомогательные. Теплофикационная установка
Министерство Российской федерации по атомной энергии. Концерн

281

Возможные неисправности ТФУ

Неисправность, внешнее проявление, дополнительные признаки

Отсутствует расход среды

Уменьшение расхода при работе насоса

Вероятная

причина

Неправильное вращение насоса Мал кавитационный запас на входе в насос

Подсос воздуха во всасывающем трубопроводе Износ уплотнений Засорена проточная часть насоса

Неисправны измерительные приборы

Перегрузка электродвигателя

Нагрев подшипников

Нагрев сальников

Нарушена герметичность теплообменных трубок

Недогрев сетевой воды

Туго затянуты сальники Заедание в уплотнениях

Нарушена центровка насоса и электродвигателя

Недостаточное количество смазки Мал расход охлаждающей воды

Не поступает конденсат на охлаждение сальника Кольцевая камера гидрозатвора установлена неправильно

Подача в корпус пара до начала циркуляции воды в трубной системе

Подсос воздуха в подогреватель, работающий с разряжением в паровом пространстве Неудовлетворительный отсос неконденсирующихся газов из парового пространства Загрязнение поверхностей нагрева

		Неудовлетворительная работа регулятора уровня
Переполнение подогревателя		Дефект водоуказательного стекла
	Повреждение теплообменных трубок
		Неравномерная затяжка шпилек соединения
Пропаривание разъема корпуса подогревателя		Неудовлетворительное качество прокладок

Защиты и блокировки по ТФУ

Регулирование температуры сетевой воды за пиковым подогревателем производится отводом части воды через ба йпасную задвижку UM21,22S05. При закрытии задвижек по сетевой воде на пиковые подогреватели, открывается задвижка на байпасе UM21,22S05 полностью по блокировке.

Сетевые насосы отключаются при повышении уровня до 1000 мм в одном из основных подогревателей 1 ступени или при повыше нии активности сетевой воды выше установленного предела.

Конденсатные насосы отключаются при повышении уровня в о дном из основных подогревателей 1 ступени до 2 предела (1000 мм) или при повышении активности сетевой воды выше установленно го предела.

При включении конденсатного насоса открывается задвижк а на рециркуляции насоса RU21,22S04. При увеличении расхода на напоре насоса до 70 м3/час задвижка на рециркуляции закрывается. При уменьшении расхода конденсата до 50 м3/час задвижка на рециркуляции открывается с сигналом на МЩУ ПСВ.

При открытии задвижки RU23,24S01 на сливе конденсата подогревателей в конденсатор закрывается секционная за движка RU20S01.

“Росэнергоатом”. Балаковская Атомная Электростан.ция СЛУЖБА ПОДГОТОВКИ ПЕРСОНАЛА		Системы турбинного отделения. Часть 1. Вспомогательные. Теплофикационная установка
Министерство Российской федерации по атомной энергии. Концерн

282

Конденсатный насос отключается при снижении уровня конд енсата в основном подогревателе 1 ступени до 400 мм.

При повышении уровня конденсата в пиковом подогревателе до 2 предела (1000 мм) производится его отключение, при этом:

закрывается задвижка на подводе пара к подогревателю; закрываются задвижки на подводе и отводе сетевой воды к подогревателю, при этом откроется полностью байпасная задвижка на сетевой воде по блокировке;

закрывается задвижки RU11,12S01 и отключаются цепи регуляторов клапанов RU11,12S02 на линии слива конденсата пикового подогревателя.

При повышении уровня в одном из основных подогревателей 2 ступени до 2 предела, производится отключение одной нитки подогревателей аналогично отключению пикового подогрев ателя.

При повышении уровня в одном из основных подогревателей 1 ступени до 2 предела или при повышении активности сетевой воды выше установленного предела производится отключение ус тановки, при этом:

закрываются задвижки на подводе пара к основным и пиковым подогревателям; закрываются задвижки на подводе сетевой воды к подогревателям;

закрывается задвижка UM20S01 на коллектор прямой сетевой воды; отключаются сетевые и конденсатные насосы подогревател ей.

При отключении турбины от сети производится закрытие зад вижек на подаче пара к подогревателям сетевой воды.

Задвижка и регулятор RQ32S01,02 на подаче пара от КСН открывается (по месту) при снижении нагрузки на турбине менее 50 процент ов от номинальной нагрузки.

При повышении уровня в деаэраторе до 2 предела (2870 мм): открывается задвижка RU31S01 на сливе конденсата ПСВ в напорную линию насосов ДБ;

закрывается задвижка RU32S01 на линии слива конденсата в рассечку между ПНД-2 и ПНД-3 с запретом открытия. Запрет снимается при восстановлении уровня в деаэраторах до 1 предела (2700 мм).

Система аварийной питательной воды ТХ10,20,30

энергии. Концерн “Росэнергоатом”. Балаковская Атомная Электростан.ция СЛУЖБА ПОДГОТОВКИ ПЕРСОНАЛА		Системы турбинного отделения. Часть 1. Вспомогательные. Система аварийной питательной воды ТХ10,20,30
Министерство Российской федерации по атомной

284

Цели обучения

По окончании изучения данного материала обучаемые будут способны:

Сформулировать назначение системы аварийной подпитки парогенераторов.

Описать основные технические характеристики и устройст во следующих компонентов системы аварийной подпитки парогенераторов TX10(20,30):

Насоса аварийной подпитки парогенераторов TX10(20,30)D01; Бака аваpийного запаса химобессоленной воды TX10(20,30)B01.

Объяснить, каким образом аварийные питательные насосы TX10-3 0D01 включены в технологическую схему подачи аварийной питат ельной воды в парогенераторы.

Объяснить, каким образом организован ввод и распределени е аварийной питательной воды в парогенераторе.

Нарисовать упрощенную технологическую схему системы ав арийной подпитки парогенераторов.

Назвать аварийные сигналы, по которым происходит автомат ический ввод в работу системы аварийной подпитки парогенераторо в.

Описать назначение, общее устройство основные эксплуатационные режимы системы аварийной подпитки парогенераторов

энергии. Концерн “Росэнергоатом”. Балаковская Атомная Электростан.ция СЛУЖБА ПОДГОТОВКИ ПЕРСОНАЛА		Системы турбинного отделения. Часть 1. Вспомогательные. Система аварийной питательной воды ТХ10,20,30
Министерство Российской федерации по атомной

285

Назначение системы аварийной подпитки парогенераторов TX10-30

График изменения основных параметров РУ при полном прекращении подачи питательной воды в ПГ с учетом работы АПЭН

При эксплуатации АЭС решающее значение имеет безопаснос ть работы реакторной установки. Один из основополагающих принципов, на котором базируется безопасность работы реа кторной установки - это ограничение последствий возможных аварий . В соответствии с требованиями ОПБ-88 в проектах РУ должны име ться средства, направленные на предотвращение проектных авар ий и ограничение их последствий.

При нормальной работе блока АЭС на мощности тепловая энер гия, вырабатываемая в реакторе, отводится через ПГ во 2 контур, г де она срабатывается на турбогенераторе. После останова реакто ра мощность быстро снижается до долей процента, но за счет запаздывающих нейтронов, радиоактивного распада продук тов деления и аккумулирующей способности материалов активн ой зоны тепловыделение продолжается.

В случае с реактором ВВЭР-1000 в твэлах активной зоны при оста нове с полной мощности содержится около 50 млн кДж высокотемпературного тепла (что эквивалентно теплу, выделяющемуся при сгорании около 1000 кг бензина), 68% из которых сосредоточено в диоксидном топливе и около 32% в теплоносителе (на долю циркониевых оболочек приходится 0 ,50,6%)- . Однако даже после достаточно длительной выдержки ядерно е топливо продолжает выделять остаточное тепло. В реактора х типа ВВЭР через 60 сек. после срабатывания аварийной защиты остаточное тепловыделение составляет около 5,7% от номинальной мощнос ти, через 15 минут оно снижается до 3,2%, а через сутки - до 0,9%.

В процессе отвода тепла от активной зоны реактора важное значение имеет система питательной воды, осуществляющая подачу во ды в парогенераторы. Поэтому возникновение отклонений в схем е подачи питательной воды в парогенераторы создает условия для на рушения нормального теплоотвода от 1 контура. При невозможности нормальной подпитки парогенераторов проектом предусмот рена подача питательной воды в ПГ от специальной системы, имен уемой системой аварийной подпитки ПГ, которая тем самым создает условия для расхолаживания реакторной установки.

На приведенном здесь графике показано изменение основны х параметров РУ при полном прекращении питательной воды в П Г с учетом работы системы аварийной подпитки парогенератор ов (по данным ТОБ РУ ОКБ “ГП”).

энергии. Концерн “Росэнергоатом”. Балаковская Атомная Электростан.ция СЛУЖБА ПОДГОТОВКИ ПЕРСОНАЛА		Системы турбинного отделения. Часть 1. Вспомогательные. Система аварийной питательной воды ТХ10,20,30
Министерство Российской федерации по атомной

286

Согласно проекта оборудование системы аварийной подпит ки ПГ отмаркировано латинскими буквами TX, первый канал системы аварийной подпитки обозначается как TX10, второй канал - TX20, третий канал -TX3O.

Система аварийной подпитки ПГ (ТХ) предназначена для пода чи обессоленной воды в парогенераторы в режимах обесточени я энергоблока и других аварийных режимах на энергоблоке с реактором ВВЭР-1000, для обеспечения аварийного снятия остат очных тепловыделений и расхолаживания реакторной установки (Р У) в режиме обесточения энергоблока, а также при авариях и неисправностях системы питательной воды ПГ второго конт ура.

Система включается автоматически по импульсу от програм мы ступенчатого пуска или по понижению уровня в любом из ПГ при Т1Ê âûøå 150 0С. При обесточивании блока система осуществляет подачу воды в парогенераторы в течение 6-7 часов для отвода остаточных тепловыделений на первом этапе аварийного расхолаживания.

В основу проекта аварийной подачи питательной воды в парогенераторы ПГ (ТХ) положены следующие критерии и требования, предъявляемые к ней со стороны реакторной уст ановки:

обеспечить подачу воды не менее чем в два парогенератора; обеспечить подачу питательной воды в ПГ с момента аварии за промежуток времени не более 2 минут; обеспечить подачу питательной воды в ПГ 150 м3/час при давлении в ПГ 64 кгс/см2;

создание необходимого запаса обессоленной воды исходя и з условий обеспечения расхолаживания блока через БРУ-А до давления в первом контуре 15 кгс/см2; она должна допускать возможность опробования

(поканально) при работе блока на мощности и при этом не терять своих функциональных свойств;

она должна иметь тpехканальную стpуктуpу, т.е. соответствовать стpуктуpе остальных систем безопасности ; должна иметься возможность вывода ее в pемонт в составе одного канала безопасности (на вpемя не более 72 часов при работе РУ согласно тpебований Технологического pегламент а безопасной эксплуатации).

Критерием выполнения функций является обеспечение пода чи питательной воды в ПГ, а также выполнение требования со ст ороны РУ - обеспечить подачу обессоленной воды в ПГ с расходом не ме нее:

150 ì3/час при давлении в ПГ 64 кгс/см2; 125 ì3/час при давлении в ПГ 70 кгс/см2;

80ì3/час при давлении в ПГ 86 кгс/см2.

Âсоответствии с принципами единичного отказа и не обнаруженного отказа система аварийной подпитки

парогенераторов выполнена из трех независимых каналов TX1 0,TX20 и TX30.

Подсистема аварийной подпитки парогенераторов TX10-30 являет ся системой важной для безопасности и относится к защитным системам безопасности. Оборудование системы относится к 1 категории сейсмостойкости, удовлетворяет ОПБ и по своим функциям спроектирована по принципу защитного устройст ва. Пространственное разделение каналов с установкой стен и перекрытий, огнестойкостью не менее 1,5 часа, и наличие сист емы АУПТ позволяет сохранять работоспособность системы при пожаре в одном из каналов. Все оборудование и трубопроводы выполне ны по 1 категории сейсмостойкости и рассчитаны на МРЗ, что обеспечивает выполнение системой своих функций при МРЗ.

энергии. Концерн “Росэнергоатом”. Балаковская Атомная Электростан.ция СЛУЖБА ПОДГОТОВКИ ПЕРСОНАЛА		Системы турбинного отделения. Часть 1. Вспомогательные. Система аварийной питательной воды ТХ10,20,30
Министерство Российской федерации по атомной

287

Краткое описание системы аварийной подпитки парогенераторов

Упрощенная технологическая схема аварийной питательной воды

Система аварийной подпитки ПГ состоит из трех независимы х каналов ТХ10,20,30 каждый из которых в отдельности обеспечивае т расхолаживание энергоблока. Каждый канал системы включа ет в себя следующее технологическое оборудование:

бак запаса химобессоленной воды ТХ10(20,30)B01 емкостью 500 м3; аварийный питательный электронасосный агрегат ТХ10(20,30)D01;

трубопроводы, арматуру, дроссельные шайбы и КИП.

Каждый аварийный питательный насос подключен к своему ба ку запаса обессоленной воды. Для возможности работы насоса и з смежных баков все три бака объединены между собой трубопроводами Ду300 с отсекающей электроприводной армату рой. Заполнение и подпитка баков ХОВ ТХ10(20,30)B01 производится через арматуру ТХ10(20,30)S01 из линии подачи ХОВ. Подшипники насосов TX10,20,30D01 и воздухоохладители их двигателей охлаждаются системой технического водоснабжения группы А (VF).

Два аварийных питательных насоса TX20D01 и TX30D01 включены в технологическую схему таким образом, что каждый из насосо в снабжает водой по два парогенератора. Третий аварийный питательный насос TX10D01 подает воду ко всем четырем парогенераторам, причем на подводе к двум парогенератора м задвижки TX12,13S01 нормально открыты (неотключенные парогенераторы ПГ2,4), а к двум другим TX11,14S01,02 нормально закрыты (отключенные парогенераторы ПГ1,3).

энергии. Концерн “Росэнергоатом”. Балаковская Атомная Электростан.ция СЛУЖБА ПОДГОТОВКИ ПЕРСОНАЛА		Системы турбинного отделения. Часть 1. Вспомогательные. Система аварийной питательной воды ТХ10,20,30
Министерство Российской федерации по атомной

Парогенератор ПГВ-1000М для ВВЭР-1000 с РУ В-320

Такая схема подключения аварийных питательных насосов 288 TX10,20,30D01 к парогенераторам реализована с учетом следующего:

при течи трубопровода аварийной питательной воды “неотключенного парогенератора”, по импульсу падения уровня в этом ПГ и увеличению расхода питательной воды к нему, парогенератор отключается (закрывается задвижка и регулятор к нему) и открывается задвижка на подводе воды к отключенному парогенератору. Таким образом, при этом обеспечивается подача питательной воды не менее, чем к трем ПГ. в случае совпадения незапуска одного из аварийных

питательных насосов, подключенных к двум парогенератора м, и упомянутой течи обеспечивается подача воды к двум парогенераторам.

при течи напорного трубопровода аварийной питательной воды “отключенного парогенератора” и включении в работу всех аварийных питательных насосов подача воды от насоса , подключенного к текущему парогенератору, будет производиться в течь, от остальных двух насосов -в оставши еся три ПГ. В аналогичной ситуации и невключении одного насоса из двух насосов, третий насос будет подавать воду в два парогенератора.

На напоре аварийных питательных насосов расположены дроссельные шайбы TX10(20,30)E03, предназначенные для ограничения расхода в рабочей зоне характеристики насос а TX10(20,30)D01 при недопустимых отклонениях подачи питательной воды в ПГ.

Как мы уже указали, принцип работы системы аварийной подп итки ПГ (ТХ) заключается в подаче химобессоленной воды из баков ТХ10,20,30В01 (которые по проекту не имеют подогрева) насосами ТХ10,20,30D01 в паровое пространство парогенераторов YB10-40W01:

насос ТХ10D01 подает ХОВ в ПГ - 1,2,3,4; насос ТХ20D01 подает ХОВ в ПГ - 1,4; насос ТХ30D01 подает ХОВ в ПГ - 2,3.

На каждом трубопроводе подачи питательной воды к пароген ератору установлена задвижка, регулирующий и обратный клапаны.

Регулирующие клапаны TX11S05,TX21S02 перед ПГ2 и TX14S05,TX32S02 перед ПГ3 управляются регуляторами уровня воды в указанны х парогенераторах. Регулирующие клапаны TX12S05,TX22S02 перед ПГ4

èTX13S05,TX31S02 перед ПГ2 управляются либо регуляторами уровня воды, либо регуляторами расхода воды в зависимости от уро вня в ПГ

èрасхода на него.

Задвижки на трубопроводах подачи воды в ПГ4 - TX12S01 от насоса TX10D01 и TX22S03 от насоса TX20D01 - и в ПГ2 - TX13S01 от насоса TX10D01 и TX31S03 от насоса TX20D01 - предназначены для отключения ПГ2 и ПГ4 по аварийной питательной воде при нали чии течи.

Ограничители течи TX11-14H01 перед ПГ предназначены для уменьшения расхода пара, вытекающего из ПГ при разрыве трубопровода между ограничителем и обратным клапаном TX11-14S06.

энергии. Концерн “Росэнергоатом”. Балаковская Атомная Электростан.ция СЛУЖБА ПОДГОТОВКИ ПЕРСОНАЛА		Системы турбинного отделения. Часть 1. Вспомогательные. Система аварийной питательной воды ТХ10,20,30
Министерство Российской федерации по атомной

У парогенераторов ПГВ-1000М, применяющихся в ВВЭР-1000 289 с РУ В-320, в отличие от более ранней конструкции ПГВ-1000 предусмотрены специальные патрубки для подвода питател ьной воды от аварийных питательных насосов. Патрубок для подво да

аварийной питательной воды Dy 100 расположен на эллиптическо м днище симметрично люку Dy 500. Конструкция патрубка выполнен а таким образом, что трубопровод подвода аварийной питател ьной воды непосредственно не соприкасается с корпусом ПГ. Это было сделано для уменьшения вероятности возникновения темпе ратурных напряжений, в том числе и переменных, в корпусе ПГ в месте п рохода трубы.

Подвод аварийной питательной воды в парогенератор осуществляется через указанный выше специальный патрубок с проставышем Ду100 на эллиптической днище ПГ, к которому внутри ПГ присоединен раздающий коллектор Ду80, смонтированный над трубопроводом основной питательной воды Ду250. Коллектор аварийной питательной воды расположен по оси парогенератора несколько ниже жалюзийного сепаратора, на высоте 600 мм от погружного дырчатого листа. Вода подается через 38 перфорированных трубок Ду25 в паровую часть корпуса ПГ.

Конструкция патрубка подвода аварийной питатаельной воды у ПГВ-1000М

Коллектор раздачи аварийной питательной воды в парогенераторе ПГВ-1000М

1 - коллектор

2 - 38 перфорированных трубок Ду25

Выбор конструкционных материалов (основных и сварочных) оборудования, трубопроводов и арматуры системы аварийно й подпитки парогенераторов выполнен исходя из следующих у словий:

требований нормативных документов - “Правила АЭС...” и ОП 1513-72; химический состав перекачиваемых сред по ОСТ 34-37-769- 85;

применение дезактивирующих растворов.

Исходя из этого, оборудование и арматура выполнены из стали 08Х18Н10Т, трубы также изготовлены из стали 08Х18Н10Т по ТУ 14-3-179-85.

Нужно помнить, что несмотря на принятые в конструкции ПГ меры, подача аварийной питательной воды с температурой ≈25 0С в горячий ПГ с t ≈280 0С может вызвать негативные воздействия типа “теплового удара”.

Поэтому технические ограничения на парогенераторы ПГ-1000М гласят, что общее количество циклов подачи воды от АПЭН не должно быть не более 70 раз за всю службу эксплуатации парогенераторов на энергоблоке АЭС с ВВЭР-1000.

После 5 циклов впрыска воды в ПГ от системы ТХ необходимо производить останов РУ и ревизию патрубка ввода аварийно й питательной воды. В условиях нормальной эксплуатации сле дует избегать подпитки ПГ по линии аварийной питательной воды во избежание выработки его ресурса.

энергии. Концерн “Росэнергоатом”. Балаковская Атомная Электростан.ция СЛУЖБА ПОДГОТОВКИ ПЕРСОНАЛА		Системы турбинного отделения. Часть 1. Вспомогательные. Система аварийной питательной воды ТХ10,20,30
Министерство Российской федерации по атомной

290

Описание оборудования системы аварийной подачи питательной воды в ПГ

Аварийные питательные насосы TX10(20,30)D01

В проекте унифицированного ВВЭР-1000 (В-320) для подачи аварийной питательной воды в парогенераторы применяютс я как электронасосные агрегаты типа ПЭА 150-85 Бердянского завода “Южгидромаш” так и насосы типа ЦН 150-90Г. Конструктивно оба типа насосов максимально унифицированы. В отличие от ПЭА 150-85 в насосе ЦН 150-90Г вместо сальников применены концевые

Расположение насосов ТХ10, 20, 30ДО1 уплотнения вала торцевого типа. В данном пособие в качест ве в здании РО базовой мы будем рассматривать конструкцию насоса ПЭА 150-85 , с

указанием основных отличий для насоса ЦН 150-90Г.

Насосы аварийной подпитки парогенераторов TX10,20,30D01 установлены в помещениях А-038/1,2,3 обстройки РО соответственно и относятся к категории многоступенчатых центробежных н асосов. Насосы размещены каждый в отдельном помещении, чтобы внутрисистемные аварии (например вызванные пожаром или падением каких-либо тяжелых предметов) одного из каналов не привели к отказу другого канала.

Аварийный питательный насос типа ПЭА 150-85 - центробежный, горизонтальный, однокорпусный, секционный, семиступенча тый, с гидравлической пятой, подшипниками скольжения с кольцев ой смазкой, концевыми уплотнениями торцевого типа.

Производительность насоса выбрана из условия обеспечен ия расхолаживания РУ в аварийных ситуациях.

Корпус насоса выполнен из хромистой стали и состоит из на бора секций, входной и напорной крышек, которые центрируются м ежду собой на заточках и стягиваются совместно восемью стяжными шпильками. Корпус устанавливается на фундаментной плите .