Модернізована схема водоживлення і продування ПГВ-1000

Зразковий об'єм робіт, який необхідно провести для усунення проектних недоліків систем обв'язування ПГ і їх ВКУ:

- організація в ПГ «сольового» відсіку, але із закладом всіх роздаткових труб під ПДЛ і профілізацію витрати по кожній роздаточній трубі;

- реконструкція вузла виведення продування з «сольового» відсіку. Продування виводиться однією лінією dy 50, причому лінія оснащується пристроєм, що знижує наслідки можливих гидроударів;

- реконструкція системи продування з розділенням ліній продування торців і «кишень» ПГ за допомогою електроприводної арматури. При реконструкції повинні бути змінені діаметри трубопроводів продування і проведена профілізація витрат по продувочним лініях. При реконструкції також повинні бути вирішені питання використання обмежувачів течі;

- після проведення реконструктивних робіт необхідно розробити систему регламентів продування ПГ, причому на різних рівнях потужності повинні бути різні регламенти продування. Свої регламенти продування повинні бути розроблені для пусків, зупинки блоку і для дренування. Для розробки регламенту продування потрібні теплохімічне випробування і дослідження режимів «повернення солей»;

- система продування повинна бути повністю автоматизована;

- повинне бути проведене хімічне відмивання з посиленим відмиванням зон локального скупчення шламу. Відмивання винне проводиться з використанням спеціальної установки, яка дозволяє відмивати зони суцільного зашломування при використанні тільки ЕДТК і аміаку, причому pН відмивочного розчину не повинен бути нижче 7-8;

- повинна бути реконструйована система вимірювання рівня з оснащенням «мінусових» ліній рівнемірів з базою 1000 мм спеціальними захисними пристроями, які забезпечують ідентичність свідчень рівнемірів з базою 1000 мм і 4000мм у всіх режимах експлуатації, у тому числі і в перехідних;

- повинні бути реконструйовані пристрої сепарацій ПГ;

- необхідно реконструювати систему випробувань МПП колекторів 1 контура ПГ і змінити регламент випробувань;

Всі перераховані роботи повинні проводиться в комплексі і взаємозв'язку один з одним.

 

Реконструкція ПГ

Оскільки реконструкції ПГ тільки плануються до виконання, ми розглянемо на прикладі 1 і 2 блоки Калінінської АЕС.

На Калінінській АЕС експлуатуються 2 блоки типа ВВЕР-1000, які оснащені парогенераторами ПГВ-1000. Проектний термін служби парогенераторів складає 30 років, напрацювання парогенераторів блоку 1 склала більше 110000 годин, напрацювання парогенераторів блоку 2 склала 100000 годин, таким чином, парогенератори блоку 1 і 2 Калінінської АЕС відпрацювали половину проектного ресурсу. Для забезпечення проектного напрацювання парогенераторів на Калінінській АЕС проводиться комплекс реконструктивних робіт.

Реакторна установка блоків 1 і 2 оснащена парогенераторами ПГВ-1000, які виготовлені на заводі імені Орджонікідзе в 1980-1982г. З моменту пуску блоку в 1984г. по теперішній час напрацювання парогенераторів 110000 годин на блоці 1 і близько 100000 годин на парогенераторах блоку 2. Парогенератори ПГВ-1000 мали своїм прототипом парогенератори, що застосовувалися на ВВЕР-440, які показали себе в експлуатації як стійка і маневрена конструкція. Тому при проектуванні ПГВ-1000 основні конструктивні рішення були запозичені у парогенераторів цієї серії. Оскільки парогенератори Калінінської АЕС практично були головними зразками (разом з ПГ НВАЕС і ЮУАЕС), то в процесі їх експлуатації виникли проблеми, які не повною мірою були вирішені на стадії проектування. Оскільки ПГВ-1000 несуть набагато інтенсивніші теплові навантаження, ніж ПГ ВВЕР-440, потрібно було вносити до конструкції і режимів роботи ПГ істотні зміни. За період експлуатації на парогенераторах і їх обв'язуванні проведений комплекс реконструктивних робіт, який дозволив зняти значну частину проблем. Також значний вплив на режими експлуатації ПГ надав проведення пуско-налагоджувальних робіт, особливо наладки режимів, пов'язаних з системою водоживлення парогенераторів. Оскільки основна живильна вода подається в ПГ за допомогою двох турбопитательних насосів (ТПН), то природно виникла необхідність у відробітку перехідних процесів, пов'язаних з відключенням одного з двох працюючих ТПН. Сукупність перехідних процесів на першому і другому контурі вимагала забезпечення відповідності швидкостей розвантаження 1 і 2 контури і збереження номінального рівня в ПГ.

Проектна схема водоживлення і продування парогенераторів ПГВ-1000 передбачала роздачу живильної води під ПДЛ на «гарячу» сторону теплообмінного пучка без урахування теплових навантажень по довжині теплообмінних трубок і що виникають в об'ємі котельної води парогенераторів контурів циркуляції. Значна частина живильної води (до 80%) виходила разом з циркулюючою водою на ПДЛ. Тому про перетікання власне живильної води по довжині ПГ у зв'язку з нерівномірним її розподілом можна говорити вельми умовно. Максимальне паротворення відбувається поблизу гарячого колектора, в теж час витрата живильної води в цю зону недостатня для компенсації випару. Небаланс витрати пари і живильної води (а також постійний викид пароводяної суміші з цієї зони) заповнюється за рахунок перетікання води з сусідніх зон. У свою чергу, вода, що йде з цих зон, заповнюється на холодній половині ПГ в основному надмірною по відношенню до паровиробництва живильною водою, а на гарячій половині значною мірою за рахунок води, викинутої з гарячого зливного каналу ПДЛ. З досліджень ОКБ ГП відоме, що в парогенераторі імовірно є три контури руху циркулюючої води:

1) частина води рухається під ПДЛ в нижній частині каналів між пакетами;

2) до неї додається вода що вийшла на ПДЛ через його отвори і що зливається переважно в холодний зливний канал ПДЛ між закраїною і корпусом ПГ (що бере участь в «поперечній» циркуляції з «гарячого» боку на «холодний»);

Крім того, частина води із загальної кількості води, що вийшла на ПДЛ, замикає «подовжній» контур циркуляції між торцями і серединою ПГ.

Разом з центральною зоною ПГ певний дефіцит живильної води міг мати місце в торцевих зонах водяного об'єму, особливо в гарячому торці. Крім того, продувочні штуцера на корпусі ПГ (Dy80) майже на 3 м стоять від днища, і на цій ділянці подовжньому перетіканню до них з торця перешкоджає 4 ряди опор трубних пакетів. Тому, було висловлено припущення про наявність по довжині ПГВ-1000 зон неконтрольованого солевмісту, що перевищує солевміст продувочної води. Ці міркування були певною мірою підтверджені результатами сепарації і теплохімічних випробувань ПГВ-1000 на Калінінської АЕС. У об'ємі котельної води ПГ між колекторами теплоносія була виявлена зона високого солевмісту, солевміст якої значно перевищував параметри продувочної води, і продування цієї зони за допомогою штатних штуцерів продування було малоефективне. Аналогічні результати були отримані на НВ АЕС, у тому числі і з використанням комплексно. Результати проведених випробувань показали, що в продувну воду парогенератора поступало до 30-60 % живильної води і конденсату пари, також була виявлена низька ефективність продування ПГ від відкладень шламу.

В результаті, проведених на ряду АЕС теплохімічних і випробувань (зокрема з використанням кондуктометричних датчиків солевмісту і прямих відборів проб котельної води з різних зон ПГ) сепарації, отриманий характерний розподіл солей в об'ємі котельної води ПГ при його роботі під навантаженням. В результаті при експлуатації ПГ виникли наступні проблеми:

1) низька ефективність роботи системи продування, слабкий вплив продування на солевміст в районі «сольового мішка» (район, прилеглий до колекторів ПГ);

2) тривалий час усунень порушень ВХР;

3) неможливість забезпечити регулювання витрати по лініях продування;

4) забруднення штуцерів продування шламом;

5) накопичення великої кількості шламу на днищі ПГ;

6) поява свищів в трубопроводах продування за дросельними шайбами;