Схема рбмк 1000
схема рбмк 1000
Упрощенная тепловая схема АЭС с реактором РБМК – 1000. Основы термодинамики, в частности знание о регенеративных паросиловых циклах, позволяют перейти от очень упрощенного теплового контура, который был рассмотрен в самом начале к более подробной (но тоже упрощенной) тепловой схеме АЭС. Говоря о тепловом контуре, мы рассматривали источники и потребители тепловой энергии и устройство для прокачки теплоносителя - насос. Для контура многократной принудительной циркуляции (КМПЦ), изображения теплового контура вполне соответствует изображению тепловой схемы, другими словами присутствующие в схеме теплового контура элементы (реактор, главный циркуляционный насос, и барабан сепаратор) соответствуют реальным агрегатам имеющимся на АЭС. Поэтому устройство и технические характеристики реактора РБМК-1000 и главного циркуляционного насоса ЦВН-8 были в общих чертах рассмотрены раньше. Для второго теплового контура ситуация несколько иная, дело в том, рассмотренная в начале схема не содержит большое количество устройств которые имеются на АЭС и являются важными для понимания базовых принципов работы АЭС. Например, регенеративные подогреватели, это те элементы назначение которых, в сильно упрощенных терминах теплового контура, трудно объяснить. Упрощенная тепловая схема АЭС содержит все наиболее важные элементы, соответствующие реальным машинам и агрегатам эксплуатируемые в составе реакторной установки. Упрощения этой схемы заключаются в отсутствии управляющих элементов и элементов, связанных с уплотнением турбоагрегата. Некоторые понятия и определения. На тепловой схеме изображаются устройства, в которых происходит изменение параметров (температуры, энтальпии, давления, влажности и т.д.) рабочего тела, в нашем случае, пара и воды. Довольно много оборудования включено в схему параллельно по ходу движения рабочего тела, (например насосы ГЦН). Так как параметры рабочего тела в одинаковых устройствах, включенных параллельно, изменяются на одну и туже величину, то на тепловой схеме такие устройства обозначаются одним элементом . Давление при прохождении жидкости через насос изменяется на величину напора создаваемого насосом. Если вода поступает по параллельным трубопроводам в три работающих ГЦН, то давление на входе в каждый насос одинаково и равно предположим P 1 , а на выходе из насосов давление. D P - напор создаваемый насосом . Если все насосы работают в нормальном режиме, то их напор D P одинаков и давление после всех насосов P 2 одинаково. На схеме в этом случае изображается один значок насоса, в котором происходит изменение давления теплоносителя от P 1 до P 2 . При описании тепловой схемы и технологического оборудования часто используются перечисленные ниже понятия и определения. Они являются общепринятыми и широко используемыми. Пар отбора – пар, отводимый из турбины на различных ступенях расширения, для использования его тепловой энергии в различных целя, например, для регенеративного подогрева. Дренаж – вода, полученная при конденсации пара обора в различных устройствах (кроме конденсатора) например в подогреватели низкого давления. Основной конденсат – вода, полученная в конденсаторе, за счет конденсации расширившегося в турбине пара (после совершения работы), и сливе в него (конденсатор) дренажей. Острый пар – пар после барабана сепаратора, направляемый, в частности, в сепаратор пароперегреватель. Описание упрощенной тепловой схемы АЭС. По отдельным стадиям технологического процесса все теплоэнергетическое оборудование одноконтурной АЭС подразделяют на: реакторную, паротурбинную и конденсационную установки и конденсатно-питательный тракт. Взаимосвязь между этими элементами образует тепловую схему станции. Рассмотрим упрощенную тепловую схему реакторной установки АЭС (смотри рисунок). Реакторная установка-источник тепла, теплоноситель вода в реакторе нагревается и частично испаряется, образуя пароводяную смесь. В барабане сепараторе (БС) происходит разделение пароводяной смеси на воду и пар, пар направляется на турбину. Турбина состоит из одного цилиндра высокого давления (ЦВД) и четырех цилиндров низкого давления (ЦНД). В турбине происходит расширение пара и соответствующая работа. Так как, пар поступает в турбину насыщенным то, расширяясь в турбине, он быстро увлажняется. Предельно допустимая влажность пара обычно не должна превышать 8-12% во избежание интенсивного эрозионного износа лопаточного аппарата каплями воды. При достижении предельной влажности весь пар выводится из цилиндра высокого давления и пропускается через сепаратор - пароподогреватель (СПП), где он осушается и нагревается. Для подогрева основного пара до температуры насыщения используется пар первого обора турбины, для перегрева используется острый пар (смотри схему), дренаж греющего пара сливается в деаэратор, дренаж полученный после осушки пара - в ПНД. После сепаратора - пароподогревателя пар поступает в цилиндр низкого давления. Здесь пар в процессе расширения снова увлажняется до предельно допустимой влажности и поступает в конденсатор (К). Стремление получить от каждого килограмма пара возможно большую работу и тем самым повысить к.п.д. заставляет поддерживать в конденсаторе возможно более глубокий вакуум. В связи с этим конденсатор и большая часть цилиндра низкого давления турбины находятся под разрежением. Тепло, передаваемое в конденсаторе охлаждающей воде, безвозвратно теряется. Величину потерь можно снизить путем уменьшения пропуска пара в конденсатор, что достигается направлением части пара в систему регенеративных подогревателей воды. Турбина имеет семь отборов пара, второй отбор используется для подогрева воды в деаэраторе, а отборы 3 - 7 используются для подогрева основного потока конденсата в, соответственно, ПНД-5, ПНД-1 (подогреватели низкого давления). Так как цикл рабочего тела замкнут, то весь турбинный конденсат должен быть подан в барабан сепаратор. За счет работы насосов давление повышается от величины, характерной для конденсатора, до давления в барабане сепараторе, с учетом необходимости преодоления сопротивления тракта от конденсатора до барабана сепаратора. Этот тракт делят на две части. Конденсатные насосы первой ступени (КН1) забирают конденсат из водяного объема конденсатора и прокачивают его через блочную очистную установку (БОУ), после чего, конденсатные насосы второй ступени (КН2) прокачивают основной конденсат через охладитель дренажа (ОД) и регенеративные подогреватели, называемые подогревателями низкого давления, до деаэратора (ДА) назначение которого в схеме будет объяснено позже. В деаэраторном баке, давление в котором выше атмосферного, создается определенный запас воды. Питательным насосом (ПН), обеспечивающим последующее повышение давления вплоть до рабочего в барабане сепараторе, вода из деаэраторного бака подается в барабан сепаратор. Где происходит ее смешение с водой контура многократной принудительной циркуляции. Главными циркуляционными насосами (ГЦН), вода из барабана сепаратора подается в активную зону реактора, цикл замыкается. Весь тракт от конденсатора до барабана сепаратора называют конденсатно-питательным , а его части до и после деаэратора - конденсатным и питательным трактами соответственно. В регенеративных подогревателях конденсат подогревается отборным паром турбин, конденсат которого возвращается в систему (в конденсатор). Так как цилиндр низкого давления турбины работает в области вакуума, то трубопроводы отборного пара к ПНД, сами эти подогреватели по стороне греющего пара и линии конденсата греющего пара находятся под разрежением. Из цилиндра высокого давления отбор пара производится также и для подогрева воды в сетевом подогревателе для отопления, вентиляции и горячего водоснабжения (на схеме это не показано). Таким образом, по конденсатно-питательному тракту происходит увеличение давления и энтальпии рабочего тела. В реакторе установке энтальпия пара увеличивается при постоянном давлении до максимальной величины для данного цикла. Далее в паровой турбине энтальпия и давление пара непрерывно уменьшаются до давления в конденсаторе, где в связи с конденсацией пара при постоянном давлении энтальпия уменьшается до минимального значения для данного цикла, цикл замыкается. В тепловой схеме барабан сепаратор изображался как одно устройство, на самом деле в установке РБМК-1000 используются четыре барабана сепаратора, которые представляют собой металлические цилиндры диаметром 2.6 м и длинной 31 м. Пароводяные коммуникации представляют собой сложную систему трубопроводов.Предыдущая страница Следущая страница