Система продувки-подпитки первого контура ядерной паропроизводящей установки Советский патент 1987 года по МПК G21C15/18 

199 Изобретелие относится преимущественно к ядерным паропроизводящим установкам с реакторами водо-водяного типа. Известна система продувки - подпитки первого контура ядерной паропройзводящей установки, содержащая подпиточньй насосS регенративный теплообменник, доохладитель продувочной воды. дроссельное устройство; спецводоочистку. Температурный режим на патрубках подпитки первого контура по,г|держивается за счет подогрева подпиточной воды в регенеративном теплообменнике, обогреваемого теплом продувочной воды. Недостатком известной системы продувки - подписки первого контура яв ляется наличие больших температурных 20

перепадов на патрубках подпитки в режимаХ; связанных со снижением уровня в компенсаторе объема, например при плановом расхолаживаний первого контура. В этих режимах объем теплоноси теля первого контура уменьшается за счет увеличения его плотности и для сохранения требуемого уровня в компенсаторе объема необходимо увеличит расход подпиточной воды при неизменном расходе продувки I контура, что влечет за собой разбаланс тепла в ре генеративном теплообменнике. Темпера тура подпиточной воды после регенера тивного теплообменника снижается и разность температур мелзду этой водой и геплоноситапем первого контура, в зависимости от скорости расхолаживания может достигнуть величины, недопустимой с точки зрения прочности патрубка подвода подпиточной воды в пер вый контур. В результате приходится снижать скорость расхолаживания установки, т.е. увеличивать время оста нова установки, что влечет за собой снижение гс1довой выработки электроэнергии и приводит к дополнительным затратам электроэнергии, потребляемой во время расхолаживания главньми циркуляционными насосами, питательнымк насосами парогенераторов, насосами технической воды,подпиточными насосами и другим оборудованием. Наиболее близкой по технической сущности является система продувки подпитки первого контура ядерной парогпэоизводящей установки, содержащая главный циркуляционный насос с подпиточньт и продувочным патрубками рег

пературного перепада на подпиточном патрубке.

Цель достигается.тем, что в известную систему продувки - подпитки генеративный теплообменник, соединенный выходом обогреваемой поверхности с подпиточным патрубком, а входом греющей поверхности - с продувочным патрубком, фильтры спецводоочистки низкого и высокого давлений, доохладитель продувочной воды и подпиточный насос. Недостатком этой известной системы продувки - подпитки первого контура, как и указанной выше, является большой температурный перепад на подпиточном патрубке, при плановом расхолаживании первого контура, что обуславливает его низкую, эксплуатационную надежность. Целью изобретения является повышение эксплуатационной надежности -первого контура за счет снижения темпервого контура ядерной паропроизводящей установки, содержащую главный циркуляционный насос с подпиточным И продувочным патрубками, регенеративный теплообменник, соединенный выходом обогреваемой поверхности с подпнточным патрубком, а входом греющий поверхности - с продувочным патрубком, фильтры спецводоочистки низкого и высокого давлений, доохладитель продувочной воды и подпиточный насос, дополнительно введен байпасный трубопровод с регулировочно-запорной арматурой, соединенный одним концом с подпиточным патрубком, а другим с продувочным патрубкомс На чертеже показана принципиальная схема системы продувки - подпитки первого контура. Система содержит регенеративный теплообменник 1, доохладитель 2 про- . дувочной воды, фильтр 3 спецводоочистки высокого давления, фильтр 4 спецводоочистки низкого давления, главный циркуляционный насос 5 с патрубками подпитки 6 и продувки 7 и .. трубопроводы 8 подпитки.Патрубки подпитки. 6 и продувки 7 соединены байпасным трубопроводом 9, на котором расположены регулировочно-запорная gg арматура, например задвижка 10 и обратный клапан 11. Перед фильтром спецводоочистки низкого давления установлено дроссельное устройство 12. Возврат продувочной воды первого контура осуществляется подпиточным насосом 13.

Система работает следующим образом.

Продувочная вода первого контура с напора главного циркуляционного насоса 5 через патрубок 7 продувки поступает в регенеративньш теплообменник 1, а затем в доохладитель 2. Охлажденная примерно до 50°С часть продувочной воды поступает на фильтр 3 спецводоочистки высокого давления, а затем в регенеративный теплообменник 1, в котором нагревается и по трУ бопроводам 8 подпитки поступает на всас главногоциркуляционного насоса 5 через патрубок 6 подпитки. Таким образом, производится очистка теплоносителя первого контура на фильтрах высокого давления. Циркуляция продувочной воды через фильтр осуществляется за счет развиваемого главным циркуляционным насосом напора.

Другая часть охлажденной продувочной воды дросселируется в дроссельном устройстве 12 до давления примерно 2MIIA (20 кгс/см) и поступает на фильтр 4 спецводоочистки низкого давления, откуда направлется. в дегазатор для удаления растворенных в воде газов. Из дегазатора вода подпиточным насосом 13 нагнетается в трубопровод 8 подпитки, где смешивается с водой, очищенной на фильтре 3 спецводоочистки высокого давления, и поступает на всас. главного циркуляционного насоса 5.. Таким образом производится очистка теплоносителя первого контура на фильтрах низкого давления.

При работе -системы в стационарном режиме расход продувочной и подпиточной воды через регенеративный теплог обменник 1 одинаков и температурньш перепад на патрубке 6 подпитки устанавливается минимальный. Как только расход подпиточной воды превысит расход продувочной воды (например, при расхолаживании первого контура,когда объем теплоносителя будет уменьшаться за счет увеличения его плотности), тогда тепло, отдаваемое продувочной водой в регенеративном теплообменнике 1, не обеспечит достаточньй нагрев подпиточной воды и температурный

перепад на патрубке 6 подпитки увеличится. Причем величина температур-ного перепада будет тем выше, чём больше скорость расхолаживания и может достигнуть величины, недопустимой для сохранения прочности патруб-. ка 6 подпитки. Для исключения этого при заданном перепаде температур между теплоносителем в первом контуре и подпиточной водой после регенеративного теплообменника 1 по блокировке открывается задвижка 10 и часть гогорячей продувочной воды по байпасному трубопроводу 9 нагфавляется в трубопровод 8 подпитки.В этом трубопроводе происходит перемешивание продувочной воды с более холодной подпиточной водой,температура полученной смеси возрастет по сравнению с температурой подпиточной воды и таким образом температурный перепад на патрубке 6 подпитки уменьшится. Задвижка 10 закроется по блокировке при увеличении температуры подпиточной . воды до заданного значения. Обратный клапан 11 на байпасном трубопроводе 9 служит для предотвращения обратного потока продувочной воды при отключенном главном циркуляционном насосе 5.

Данное техническое решение повышает эксплуатационную надежность первого контура ядерной паропроизводящей установки, так как исключает высокие температурные перепады и напряжения в металле патрубков подпитки первого контура.Технико-экономический эффект затруднителен,так как нормальное состояние ядерной паропроиэводящей установки - безаварийное состояние . Экономический эффект может быть определен как сокращение времени на контроль и возможный ремонт патрубков подпитки первого контура, связанный с расхолаживанием установки, выемом всей активной зоны реактора и разогревом установки до номинальных параметров. Этот экономический эффект для реактора мощностью 1 мпн.квт составит

Q N-t.-a 1000000.120.0,4

480000 руб., где N - мощность, квт; t - время, ч; а - стоимость 1 квт.ч., коп.

СИСТЕМА ПРОДУВКИ-ПОДПИТКИ ПЕРВОГО КОНТУРА ЯДЕРНОЙ ПАРОПРОИЗВОДЯЩЕЙ УСТАНОВКИ, содержащая главный циркуляциоиньй насос с подпиточным и продувочным ;патрубками, регенеративный теплообменник, соединенный выходом обогреваемой поверхности с под- питочным патрубком, а входом.греющей поверхности - с продувочным патрубком, фильтры спецводоочистки низкого и высокого давлений, доохладитель продувочной воды и подпиточньй насос, отличающаяся тем, что, с целью повышения эксплуатационной надежности первого контура за счет снижения температурного перепада на подпиточном патрубке, в нее дополнительно введен байпасный трубопровод с регулировочно-запорной арматурой, соединенный одним концом с подпиточным патрубком, а другам - с продувочным патрубком.