8. Водный режим парогенераторов аэс

Возможна организация водного режима парогенераторов двухконтурных АЭС с водным теплоносителем как бескоррекционная. Фосфатирование приводит к образованию гидроксилаппатита, выпадающего в водяном объеме в виде шлама, который в условиях парогенераторов АЭС, когда водяной объем корпуса в большой мере занят трубчатой теплообменной поверхностью, может отлагаться на поверхностях трубок, уменьшая полезную поверхность теплообмена. Поэтому фосфатирование не применяется. Коррекция аммиаком не исключает присутствие железоокисного шлама в парогенераторе. Поэтому предпочтительнее бескоррекционный водный режим.

Однако при этом режиме железоокисный шлам осаждается не только внизу корпуса парогенератора, но и на теплообменных трубках АЭС с ВВЭР (водо-водяной энергетический реактор), что снижает коэффициент теплопередачи и уменьшает паропроизводительность парогенератора и соответственно мощности турбины, так как увеличение температуры теплоносителя для парогенераторов АЭС исключено. Поэтому проектные организации предусматривают большой запас по поверхности теплообмена (20-25 %), что удорожает парогенератор. Кроме того, неизбежность отложений вызывает необходимость периодических чисток, проведение которых в условиях АЭС представляет довольно трудоемкую операцию и создает дополнительно большое количество воды, подлежащей переработке.

В условиях конденсатного питания для парогенераторов среднего давления большие преимущества имеет комплексонный водный режим, свободный от перечисленных выше недостатков бескоррекционного водного режима. В отечественной практике комплексонный водный режим сначала был проверен и внедрен для парогенераторов АЭС низкого давления (р=0,15 МПа). В качестве комплексона использовался трилон Б. Проверка эффективности такого режима [2] показала полное отсутствие отложений.

В условиях низких давлений комплексонный водный режим является и безнакипным и бесшламовым. В связи с отсутствием термолиза комплексонатов железа в качестве материала теплообменных трубок следует использовать нержавеющие аустенитные стали, так как при температуре воды парогенератора 120 С (Р=0,2 МПа) термического разложения комплексона еще нет, и простая углеродистая сталь подвергается коррозии.[2].

При комплексонном водном режиме применение простых углеродистых сталей становится возможным только для средних и особенно для высоких давлений, когда вследствие термолиза комплексонатов железа на стали образуются пленки магнетита. В связи с этим для парогенераторов АЭС с ВВЭР рекомендуется комплексонная обработка их питательной воды. Однако считается допустимым и бескоррекционный водный режим.

Комплексонный водный режим парогенераторов АЭС с ВВЭР может проводиться как для отмывки «на ходу» ранее образовавшихся отложений, так и для предотвращения их образования. Причем расход комплексона при наличии конденсатоочистки примерно вдвое меньше, чем в ее отсутствие. Но главное преимущество 100%-ной конденсатоочистки для комплексонной обработки заключается в меньшем значении рН котловой воды, что благоприятно для прочности комплексонов железа. Кроме того, при наличии 100%-ной конденсатоочистки появляется возможность уменьшения величины расхода воды парогенератора, направляемой на очистку, так как концентрации хлор-иона в питательной воде меньше. При этом уменьшается как сама очистная установка, так и тепловые потери с водой парогенератора, направляемой на очистку.

Все рассмотренное выше свидетельствует о том, что водный режим вторых контуров со 100-% конденсатоочисткой и коррекцией питательной воды комплексоном является оптимальным.

Нормы водного режима парогенераторов АЭС с ВВЭР приведены в табл. 3.

Нормы водного режима парогенераторов АЭС с ВВЭР

Таблица 3

Нормируемые показатели	Питательная вода	Вода парогенератора в установившемся состоянии
Растворенный кислород, мкг/кг	<15	Отсутствует
Хлорид-ион, мг/кг	<0,02	<1,0
Жесткость, мкг-экв/кг	<0,5	<100
Кремниевая кислота, в пересчете на , мг/кг	<0,05	<5
Окислы железа в пересчете на , мкг/кг	<25	-
Окислы меди в пересчете на , мкг/кг	<15	-

Кроме того, считается, что допустимая влажность пара составляет =0,2 % (желательно уменьшить до =0,1 %).

Учитывая возможную радиоактивность воды парогенератора ее продувку производят на ионообменных фильтрах. Расход воды на продувку (очистку) порядка 0,5 %.