Система аварийной питательной воды парогенераторов блока ВВЭР-1000. Назначение, состав, принцип работы.

11. Система аварийной питательной воды парогенераторов блока ВВЭР-1000. Назначение, состав, принцип работы.

 

1.2. Назначение системы аварийной подпитки парогенераторов

При эксплуатации АЭС решающее значение имеет безопасность работы реакторной установки. Один из основополагающих принципов, на котором базируется безопасность работы реакторной установки - это ограничение последствий возможных аварий. В соответствии с требованиями ОПБ-88/97 в проектах РУ должны иметься средства, направленные на предотвращение проектных аварий и ограничение их последствий.

При нормальной работе блока АЭС на мощности тепловая энергия, вырабатываемая в реакторе, отводится через ПГ во 2 контур, где она срабатывается на турбогенераторе. После останова реактора мощность быстро снижается до долей процента, но за счет запаздывающих нейтронов, радиоактивного распада продуктов деления и аккумулирующей способности материалов активной зоны тепловыделение продолжается.

В случае с реактором ВВЭР-1000 в твэлах активной зоны при останове с полной мощности содержится около 50 млн кДж высокотемпературного тепла (что эквивалент но 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 0,5-0,6%). Однако даже после достаточно длительной выдержки ядерное топливо продолжает выделять остаточное тепло. В реакторах типа ВВЭР через 60 сек после срабатывания аварийной защиты остаточное тепловыделение составляет около 5,7% от номинальной мощности, 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 воды в парогенераторы. Поэтому возникновение отклонений в схеме подачи питательной воды в парогенераторы создает условия для нарушения нормального теплоотвода от 1 контура. При невозможности нормальной подпитки парогенераторов проектом предусмотрена подача питательной воды в ПГ от специальной системы, именуемой системой аварийной подпитки ПГ, которая тем самым создает условия для расхолаживания реакторной установки.

На приведенном здесь графике показано изменение основных параметров РУ при полном прекращении подачи питательной воды в ПГ с учетом работы системы аварийной подпитки парогенераторов (по данным ТОБ РУ ОКБ "ГП").

 

Согласно проекта оборудование системы аварийной подпитки 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 подачи обессоленной воды в парогенераторы в режимах обесточения энергоблока и других аварийных режимах на энергоблоке с реактором ВВЭР-1000, для обеспечения аварийного снятия остаточных тепловыделений и расхолаживания реакторной установки (РУ) в режиме обесточения энергоблока, а также при авариях и неисправностях системы питательной воды ПГ второго контура (отключение двух ТПН и двух ВПЭН).

Система включается автоматически по импульсу от программы ступенчатого пуска или по понижению уровня в любом из ПГ при Т_1К выше 150°С. 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 установки:

• 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 из условий обес печения 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 ремонт в составе одного канала безопасности (на время не более 72 часов при работе РУ согласно требований Технологического регламента безопасной эксплуатации).

Критерием выполнения функций является обеспечение подачи питательной воды в ПГ, а также выполнение требования со стороны РУ - обеспечить подачу обессоленной воды в ПГ с расходом не менее:

• 150 м³/час при давлении в ПГ 64 кгс/см²;
• 125 м³/час при давлении в ПГ 70 кгс/см²;
• 80 м³/час при давлении в ПГ 86 кгс/см².

В соответствии с требованиями единичного отказа и не обнаруженного отказа система аварийной подпитки парогенераторов выполнена из трех независимых каналов TX10,TX20 и TX30.

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

В системе аварийного питания ПГ через АПЭНы на Волгодонской АЭС используется в качестве теплоносителя только химобессоленная вода от БАЗХОВ.

Система аварийной подпитки ПГ состоит из трех независимых каналов ТХ10,20,30 каждый из которых в отдельности обеспечивает расхолаживание энергоблока. Каждый канал системы включает 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.