Анализ систем компенсации давления в реакторной установке с водо-водяным энергетическим реактором (ВВЭР) | Статья в журнале «Молодой ученый»

Автор:

Рубрика: Технические науки

Опубликовано в Молодой учёный №50 (236) декабрь 2018 г.

Дата публикации: 16.12.2018

Статья просмотрена: 5 раз

Библиографическое описание:

Горбатов С. А. Анализ систем компенсации давления в реакторной установке с водо-водяным энергетическим реактором (ВВЭР) // Молодой ученый. — 2018. — №50. — С. 45-46. — URL https://moluch.ru/archive/236/54928/ (дата обращения: 26.04.2019).



Система компенсации изменения давления теплоносителя первого контура предназначена для поддержания давления теплоносителя первого контура в заданных пределах при изменении средней температуры теплоносителя в контуре в процессе работы установки. В процессе работы реакторной установки объём теплоносителя первого контура неизбежно меняется в результате изменения его температуры. При разогреве теплоноситель увеличивается в объёме в результате чего избыточный объём воды вытесняется из системы циркуляции, а при расхолаживании установки вновь поступает в систему циркуляции теплоносителя первого контура.

Для правильного функционирования система компенсации давления теплоносителя должна иметь две независимые группы элементов. Первая группа должна компенсировать изменение объёма теплоносителя, вторая — создавать необходимого избыточного давления в первом контуре и поддерживать его в заданных пределах во время работы ЯЭУ. [3]

В состав паровой системы компенсации давления входят компенсаторы объёма, контрольно-измерительная система, трубопроводы и арматура, соединяющие компенсатор объёма и основной циркуляционный тракт между собой. В «горячих» компенсаторах объёма поддерживается температура на уровне температуры кипения для давления первого контура. В «холодных» температура примерно равна рабочей температуре в первом контуре. Объём пара в компенсаторе объёма обеспечивается за счёт испарения части теплоносителя теплом, выделяемым в специальных электрогрелках, расположенных в нижней части компенсатора объёма. При увеличении средней температуры теплоносителя и следовательно увеличении объёма и давления избыток теплоносителя сбрасывается в «горячий» компенсатор объёма через регулирующие устройство, расположенное в верхней части этих компенсаторов. В случае переполнения «горячих» компенсаторов объёма избыток теплоносителя может перетекать в «холодный» компенсатор объёма. Такая схема распределения теплоносителя по компенсаторам объёма реализуется за счёт системы обратных клапанов, расположенных в трубопроводах, соединяющих компенсаторы объёма и первый контур. Уменьшение паровой подушки достигается как за счёт конденсации пара на струях теплоносителя, поступающего в компенсатор объёма, так и за счёт автоматического снижения мощности электрогрелок. В случае уменьшения средней температуры, а также давления и объёма, недостаток теплоносителя будет компенсироваться теплоносителем «холодного» компенсатора объёма. Необходимое при этом увеличение объёма паровой подушки происходит автоматическим увеличением мощности электрогрелок. Система компенсации объёма рассчитана на поддержание давления в пределах 5 % от номинального, именно из этих соображений выбирается объём теплоносителя и пара в компенсаторе объёма. В случае постоянной средней температуры теплоносителя мощность электрогрелок будет затрачиваться на компенсацию неизбежных потерь тепла на установку.

К достоинствам паровой системы компенсации изменения объёма теплоносителя относятся:

‒ компактность компенсатора;

‒ надёжность.

‒ недостаток паровых компенсаторов давления:

‒ необходимо производить постоянную сдувку парогазовой смеси из верхней части парового объема компенсатора давления, принимать эту парогазовую смесь во внешние системы и восполнять потери теплоносителя вместе с необходимым объемом содержащихся в нем химических элементов;

‒ необходимость затрачивать дополнительную энергию на испарение жидкости.

Газовая система компенсации объёма имеет такое же назначение, как и паровая и включает в себя компенсаторы объёма, дополнительный компенсатор объёма (баллон перекачки газа), ресиверные баллоны с сжатым газом, трубопроводы и арматуру. Система компенсации объёма по газу через блок перекачки соединена с ресиверными баллонами, а по теплоносителю со сливной камерой реактора, причем вход трубопровода системы компенсации объёма в реакторе располагается выше переливных окон реактора. При большом изменении средней температуры теплоносителя (изменении давления) компенсация изменения давления осуществляется путем подключения ресиверных баллонов с целью увеличить или уменьшить давление газа в компенсаторе объёма (в зависимости от знака изменения температуры). При небольших изменениях температуры изменение давления газа в компенсаторе объёма осуществляется через промежуточное подключение баллона перекачки. Объём компенсатора объёма рассчитывается из условия обеспечения поддержания давления в 1-м контуре с точностью 5МПа. Для локализации аварий, связанных с разгерметизацией первого контура предусмотрено автономное отключение работающих групп газовых баллонов от первого контура. Для исключения заброса теплоносителя в группы газовых баллонов предусмотрено отключение их от системы компенсации давления по показанию датчика активности на трубопроводе, соединяющим группу газовых баллонов с системой компенсации объёма. Перед вводом установки в работу в компенсаторе давления устанавливается начальный уровень теплоносителя и газа. В процессе разогрева теплоноситель первого контура переливается в компенсатор объёма и выдавливает газ из компенсатора давления в группы газовых баллонов. В результате при выходе на рабочую температуру в первом контуре давление теплоносителя достигает рабочей величины. При выводе установки из действия система компенсации давления остаётся подключенной к первому контуру и по мере снижения температуры теплоносителя уровень теплоносителя и давление газа в компенсаторе давления возвращается к начальным значениям.

К достоинствам газовой системы компенсации изменения объёма теплоносителя относятся:

‒ постоянная готовность к действию;

‒ отсутствие необходимости в обслуживании в процессе работы ППУ (за исключением контроля параметров, характеризующих работоспособность системы);

‒ отсутствие необходимости в какой-либо энергии в процессе работы ППУ.

К недостаткам газовой системы компенсации изменения объёма теплоносителя относятся:

‒ достаточно большие объемы газовых баллонов;

‒ растворимость газов в жидкостях, увеличивающаяся с ростом температуры.

В парогазовой системе компенсации объёма создания и поддержания необходимого давления в первом контуре обеспечивается парогазовым компенсатором давления, представляющим собой пространство в верхней части корпуса реактора, заполненное парогазовой смесью из рабочего газа и азота.

Выбор типа системы компенсации изменения объёма теплоносителя производят исходя из свойств требований, предъявляемых к ядерной энергетической установке.

Литература:

  1. Моргунова Т. Х. Атомные электрические станции: Учебник для вузов.- 3-е изд, перераб. и доп. — М.: Высш.школа, 1978, — 360 с.
  2. Тепловые и атомные электрически станции: Справочник / Под общ. ред. В. А. Григорьева, В. М. Зорина. — 2-е изд., перераб. — М.: Энергоатомиздат, 1989.-608с.
  3. Паропроизводящая установка. Описание основных систем. // StudFiles. URL: https://studfiles.net/preview/5584267/page:3/ (дата обращения: 13.12.2018).
Основные термины (генерируются автоматически): температура теплоносителя, компенсатор давления, процесс работы, баллон, контур, верхняя часть, паровая подушка, парогазовая смесь, рабочая температура, давление газа.


Похожие статьи

Разработка адаптивной системы регулирования давления пара на...

Паровой котел как объект регулирования давления пара, с учетом динамики изменения состава топочного газа, является нестационарным. Динамика изменения значения коэффициента избытка окислителя заключается в том, что состав газообразного топлива обычно быстро...

Оптимальные параметры регулирования режимов работы...

Давление газа, поступающего в камеру сгорания ГТУ, определяет стабильность ее работы и ее выходную мощность, причем давление газа должно быть, по крайней мере, на 0,5 МПа выше давления воздуха на выходе компрессора. Последнее обычно составляет 2–5 МПа.

Особенности использования парогазовых установок на ТЭС

В статье дан анализ схем парогазовых установок, показаны типы, преимущества и особенности их применения в схеме теплоэлектростанции. Описаны технологические требования для эффективной эксплуатации парогазовых установок.

Газодинамика процесса истечения из резервуаров со сжатыми...

При уменьшении давлении в баллоне будет наблюдаться сильное понижение температуры внутри самого баллона, следовательно, и его стенок. Стоит задача в нахождении параметров газа: давления, температуры и плотности внутри баллона на всем процессе истечения, а так...

Парогазовая установка с предварительным нагревом питательной...

Для паротурбинного контура приняты следующие параметры: давление пара Мпа, температура пара выбиралась в зависимости от температуры уходящих газов и составляла °С, расход пара в соответствии с теплоемкостью удельного количества продуктов сгорания, исходя из 1 кг/сек...

Низкотемпературная сепарация природного газа для извлечения...

После дросселирования смесь газа с температурой -10–25 °С и выпавшей жидкости входит в низкотемпературный сепаратор. Такая схема подготовки газа, характеризуется низкими капитальными вложениями, в тоже время позволяет эффективно готовить газ к транспорту, но...

Расчёт предпомпажных состояний газотурбинной установки

В процессе продвижения природного газа – метана его давление в трубопроводе падает.

2. Силовой турбины, которая служит для преобразования потенциальной энергии газов в кинетическую энергию, используемую для приведения в действие различных внешних машин.

Повышение номинальной мощности и энергетической...

Мощность ГТУ пропорциональна, в основном, расходу воздуха в компрессоре и соответствует номинальному значению при стандартных внешних условиях: температуре наружного воздуха tНВ=+15 С, барометрическому давлению 101,3 кПа и относительной влажности φ=60 %.

Регулирования параметров теплонасосной установки

- температура конденсатора. При отклонении температуры источников тепловой энергии от

Контроль осуществляется все так же с помощью датчиков температуры и давления, но

В машинах объёмного принципа действия рабочий процесс осуществляется в результате...

Автоматизация регулирования основных параметров процесса...

Современный технологический процесс нельзя представить без автоматических систем управления. Корректным применением таких систем можно достичь оптимальных параметров эксплуатации, как определенного узла, так и технологического процесса в целом.

Похожие статьи

Разработка адаптивной системы регулирования давления пара на...

Паровой котел как объект регулирования давления пара, с учетом динамики изменения состава топочного газа, является нестационарным. Динамика изменения значения коэффициента избытка окислителя заключается в том, что состав газообразного топлива обычно быстро...

Оптимальные параметры регулирования режимов работы...

Давление газа, поступающего в камеру сгорания ГТУ, определяет стабильность ее работы и ее выходную мощность, причем давление газа должно быть, по крайней мере, на 0,5 МПа выше давления воздуха на выходе компрессора. Последнее обычно составляет 2–5 МПа.

Особенности использования парогазовых установок на ТЭС

В статье дан анализ схем парогазовых установок, показаны типы, преимущества и особенности их применения в схеме теплоэлектростанции. Описаны технологические требования для эффективной эксплуатации парогазовых установок.

Газодинамика процесса истечения из резервуаров со сжатыми...

При уменьшении давлении в баллоне будет наблюдаться сильное понижение температуры внутри самого баллона, следовательно, и его стенок. Стоит задача в нахождении параметров газа: давления, температуры и плотности внутри баллона на всем процессе истечения, а так...

Парогазовая установка с предварительным нагревом питательной...

Для паротурбинного контура приняты следующие параметры: давление пара Мпа, температура пара выбиралась в зависимости от температуры уходящих газов и составляла °С, расход пара в соответствии с теплоемкостью удельного количества продуктов сгорания, исходя из 1 кг/сек...

Низкотемпературная сепарация природного газа для извлечения...

После дросселирования смесь газа с температурой -10–25 °С и выпавшей жидкости входит в низкотемпературный сепаратор. Такая схема подготовки газа, характеризуется низкими капитальными вложениями, в тоже время позволяет эффективно готовить газ к транспорту, но...

Расчёт предпомпажных состояний газотурбинной установки

В процессе продвижения природного газа – метана его давление в трубопроводе падает.

2. Силовой турбины, которая служит для преобразования потенциальной энергии газов в кинетическую энергию, используемую для приведения в действие различных внешних машин.

Повышение номинальной мощности и энергетической...

Мощность ГТУ пропорциональна, в основном, расходу воздуха в компрессоре и соответствует номинальному значению при стандартных внешних условиях: температуре наружного воздуха tНВ=+15 С, барометрическому давлению 101,3 кПа и относительной влажности φ=60 %.

Регулирования параметров теплонасосной установки

- температура конденсатора. При отклонении температуры источников тепловой энергии от

Контроль осуществляется все так же с помощью датчиков температуры и давления, но

В машинах объёмного принципа действия рабочий процесс осуществляется в результате...

Автоматизация регулирования основных параметров процесса...

Современный технологический процесс нельзя представить без автоматических систем управления. Корректным применением таких систем можно достичь оптимальных параметров эксплуатации, как определенного узла, так и технологического процесса в целом.

Задать вопрос