Файл: 1Описание основного оборудования блока рбмк1000 6.doc

Основными достоинствами реакторной установки этого типа является отсутствие толстостенного корпуса и парогенераторов, а также потенциально высокая способность контура работать в условиях естественной циркуляции теплоносителя, возможность регулировать расход теплоносителя в каждом канале, осуществлять индивидуальный контроль целостности каналов и контролировать параметры теплоносителя в каждом канале. К недостаткам реакторных установок РБМК можно отнести большие размеры реактора, разветвленность системы подвода-отвода теплоносителя, значительное количество конструкционных материалов, радиоактивность пара, поступающего на турбину. Реакторная установка включает в себя реактор РБМК-1000, контур многократной принудительной циркуляции (КМПЦ) и вспомогательные системы. Пароводяная смесь (со средним массовым паросодержанием около 15 %) из реактора поступает в барабан-сепаратор, в котором отделяется от влаги. Далее насыщенный пар давлением 7,0 МПа из четырех барабанов-сепараторов направляется в цилиндры высокого давления двух турбин К-500-65/3000, где он существенно увлажняется. Для предотвращения эрозионно-коррозионного износа лопаток турбин после ЦВД устанавливается промежуточный сепаратор. Влага, отделившаяся в сепараторе, направляется в систему регенерации, а осушенный пар — в промежуточный пароперегреватель, из которого он поступает в цилиндр низкого давления турбины, где происходит конечное расширение пара, а затем в конденсатор.

После конденсатора конденсат пара с помощью конденсатного насоса первой ступени прокачивается через конденсатоочистку, которая служит для удаления из него примесей. За конденсатоочисткой установлен насос, с помощью которого конденсат прокачивается через систему регенеративных теплообменников, служащих для повышения его температуры. Далее конденсат поступает в деаэратор, в котором происходит удаление газов, в частности кислорода. Из деаэратора питательная вода забирается питательным насосом и подается в барабан-сепаратор, где смешивается с реакторной водой. В реакторной установке осуществляется принудительная циркуляция посредством главного циркуляционного насоса. За счет теплоты, выделяющейся в активной зоне канального реактора

---

, происходит испарение части циркулирующей реакторной воды и подача пароводяной смеси в барабан-сепаратор для отделения насыщенного пара от влаги и возврата влаги в циркуляционный контур реактора. Для удаления примесей, содержащихся в реакторной воде, используется система очистки. Высокая радиоактивность реакторной воды требует организации очистки воды непосредственно у реактора в дополнительном замкнутом контуре специальной очистной установки. Тепловая схема одноконтурной АЭС, представленная на рисунке 1, замкнутая в связи с радиоактивностью пара и конденсата. Основными конструкционными материалами на одноконтурных АЭС являются нержавеющие и углеродистые стали. Так, трубопроводы главного циркуляционного контура изготавливаются из стали 08Х18Н10Т, трубопроводы свежего пара и питательной воды — из нержавеющих и легированных сталей. Корпус реактора изготавливается из углеродистой стали, но плакируется слоем нержавеющей стали, трубки конденсаторов выполняются из сплавов на основе меди или титана. В качестве конструкционного материала тепловыделяющих элементов, как правило, применяются сплавы циркония.

---

1.2 Назначение, параметры и характеристики основного оборудования АЭС с РБМК-1000

Реакторная установка РБМК-1000 представляет собой канальный реактор кипящего типа с графитовым замедлителем и водяным теплоносителем, топливом UO2, предназначен для выработки насыщенного пара давлением 70 атм., который образуется в результате происходящей в нем цепной ядерной реакции деления (таблица 2).

Таблица 2. Основные характеристики реакторной установки РБМК-1000

Номинальная тепловая мощность, МВт	3200
Номинальная электрическая мощность, МВт	1000
Обогащение по U235	2.8 %;
Давление в БС, кгс/см2(изб) Температура на выходе из активной зоны, 0С Температура на входе в активную зону, 0С Расход теплоносителя, м3/час Расход пара из БС, т/час	69; 284; 270; 48000; 5600;
Каналы реактора - топливные каналы, шт. - каналы системы управления и защиты, шт. - каналы охлаждения отражателя	1693; 195; 156;
КПД блока, %	31,3
Размеры активной зоны: - высота - диаметр	7 11,8
Загрузка урана, т	192

Контур многократной принудительной циркуляции является одной из основных систем блока и предназначен для:

1. Обеспечения непрерывной принудительной циркуляции теплоносителя через активную зону реактора с целью отвода тепла от ТВС и графитовой кладки реактора;

2. Сепарации генерируемого пара в реакторе с последующей подачей его в турбинное отделение;

3. Обеспечение необходимых условий разогрева и расхолаживания оборудования;

4. Охлаждения активной зоны реактора в режимах планового и аварийного расхолаживания блока за счёт принудительной или естественной циркуляции теплоносителя;

5. Отвода остаточных тепловыделений активной зоны реактора в период длительной остановки блока.

Контур МПЦ состоит из двух

---

самостоятельных циркуляционных петель, каждая из которых осуществляет теплосъём с одной половины реактора и включает в себя:

1. Барабан-сепаратор -4шт (по 2 на одну петлю);

2. Главный циркуляционный насос - 8шт (по 4 на одну петлю);

3. Технологический канал - 1661 шт. (по 800 на одну петлю);

4. Запорная и регулирующая арматура;

5. Трубопроводы.

В тепловой схеме барабан сепаратор изображался как одно устройство, но на самом деле в установке РБМК-1000 используются четыре барабана-сепаратора, которые представляют собой металлические цилиндры, диаметром 2,6 и длиной 31м (таблица 3). Пароводяные коммуникации представляют собой сложную систему паропроводов. Барабан-сепаратор предназначен для:

- сбора, сепарирования и осушки генерируемого в ТК реактора пара;

- обеспечения бескавитационных условий работы ГЦН;

- смешения контурной и питательной воды;

- аккумулирования воды, заполнения пароводяного тракта КМПЦ при резких снижениях мощности реактора в аварийных режимах работы блока.

Таблица 3 - Характеристики барабана-сепаратора

Параметр	Значение
Расход питательной воды в один БС, т\ч	1450
Давление насыщенного пара, атм	70
Влажность пара на выходе, %	0,01
Температура пароводяной смеси, 0С	284,5
Температура питательной воды, 0С	160
Расход пароводяной смеси, т\ч	8450
Расход контурной воды, т\ч	8000
Вес сухого сепаратора, т	280
Герметический объем, м3	159
Минимальная толщина стенки корпуса, мм	110
Предельно допустимая разность температуры между верхом и низом корпуса БС, 0С	40
Предельно допустимая разность температур между низом БС и питательной водой	130

---

ГЦН предназначен для обеспечения многократной принудительной циркуляции теплоносителя в контуре МПЦ установок РБМК. Тип насоса –(ЦВН-8) центробежный, вертикальный,одноступенчатый,с уплотнением вала, исключающим выход теплоносителя в обслуживаемое помещение. Привод насоса - вертикальный,трёхфазный,асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором. Мощность двигателя 5000 кВт. Соединение трубопроводов основного циркуляционного контура с патрубками бака насоса - сварное.

Во всех ГЦН применены нижние радиальные подшипники гидродинамического или гидростатического типа. В гидростатических подшипниках пара трения не изнашиваются при пуске и останове насоса, так как взвешивающая способность их осуществляется давлением смазывающей воды, подаваемой из постоянного источника водоснабжения, а толщина смазочной пленки значительно больше, чем у подшипника гидродинамического типа. Поэтому износ гидростатического подшипника сведен к минимуму.

В гидродинамических подшипниках при смазке водой толщина смазочной пленки составляет всего 5 - 6 мкм, а при пуске и остановке насоса подшипники работают в режиме граничного или полужидкого трения. По этим причинам износ пар трения гидродинамических подшипников неизбежен. В ГЦН в качестве привода используются асинхронные электродвигатели вертикального исполнения с радиально-осевым подшипником на масляной смазке (таблица 4). Крутящий момент от электродвигателя к насосу передается при помощи соединительных муфт различных конструкций.

Таблица 4. Параметры нормальной эксплуатации ГЦН

Наименование параметра	Размерность	Величина
Расход теплоносителя через ГЦН	т/ч	6500-8000
Абсолютное давление на всасе ГЦН	Кгс/См²	до 72
Температура масла на входе в подшипник	°С	40-50
Температура баббита вкладышей, направляющего и радиально-упорного подшипников	°С	70

В каждой из двух циркуляционных петель КМПЦ установлено по четыре ГЦН. При номинальном уровне мощности реактора, в работе находятся по три ГЦН на петлю. По одному в ремонте или в резерве.

---