Двухконтурные установки


Двухконтурные установки

Следующий класс – это двухконтурные установки. Принципиальным отличием двухконтурных установок от одноконтурных является наличие парогенератора, т.е. специального агрегата, в котором за счет передачи тепла из первого контура во второй – пароводяной контур — происходит испарение воды. В одних случаях образуется перегретая вода, в других случаях – насыщенный пар (это все равно), важно, что пар генерируется не в реакторе. Тот пар, который идет на турбину, генерируется не в реакторе, а в парогенераторе, вот это первая принципиальная особенность.

Итак, парогенератор является неотъемлемым элементом двухконтурной установки. Что он дает? Он дает барьер безопасности между принципиально радиоактивным первым контуром реакторной установки (радиоактивным и при нормальной эксплуатации) и нормально нерадиоактивным контуром паротурбинной установки. Т.е., если эксплуатация ведется правильно, то паротурбинный контур в двухконтурных установках нерадиоактивен, значит, не требуется никакой защиты, никаких ограничений по времени  пребывания в помещении, при ремонтах и т.д. – ничего этого нет. Таким образом, принципиальная безопасность двухконтурных установок выше, чем одноконтурных, потому что есть дополнительный барьер на пути выхода радиоактивных продуктов.

 Вторая принципиальная особенность. Если у нас в качестве теплоносителя первого контура используется вода под давлением, как в ВВЭР, то вы должны всегда рассчитывать на аварийную ситуацию с разрывом трубки парогенератора. Практика показывает, что избежать, исключить это невозможно. Если второй контур не рассчитан на радиоактивное загрязнение (так оно и есть), значит, в проекте должны быть предусмотрены системы быстрого отключения арматурой того парогенератора, который потек. Вначале, в первых проектах были запланированы и работали большие отсечные клапаны, отключающие парогенератор по первому контуру от реактора. Но оказалось, что это исключительно сложные и громоздкие устройства, и в настоящее время, по-моему, только на Нововоронежской станции на 5-м блоке остались эти отсечные клапаны, а на всех последующих блоках их уже ликвидировали. Таким образом, отключить парогенератор по первому контуру нельзя. А поскольку опасность остается (если потечет парогенератор) и с этой опасностью борются с помощью быстрозапорных отсечных клапанов (БЗОК), которые ставят на втором контуре. Т.е., как только появляется сигнал с датчиков о радиоактивном загрязнении воды второго контура данного парогенератора, то моментально захлопнутся вот эти БЗОКи и отключат и по пару и по воде этот парогенератор — тем самым это загрязнение локализовывается внутри парогенератора. Понятно, что эти БЗОКи должны быть рассчитаны на полное давление первого контура, хотя они стоят на втором контуре, где нормальное давление 70 атм.

Вопрос – а включение должно быть автоматическим?

Автоматическим и быстрым. И, по правилам безопасности, эти клапаны должны быть дублированы, т.е. их должно быть как минимум два.

Вопрос – почему? Там же, в принципе, есть два БРУ, клапаны БК?

Это совсем другое. Каково назначение редукционных устройств? Если у вас захлопывается стопорный клапан турбины, пар ведь должен куда то деться. Вы пар должны скоммутировать в конденсатор напрямую, мимо турбины. Если не получается, тогда нужно пар сбросить в атмосферу. Поэтому эти БРУ и делаются быстродействующими.  Они защищают второй контур от переопрессовки и от разрыва. Если захлопнется стопорный клапан турбины, тогда давление начинает очень быстро расти, и чтобы не нарушить прочность второго контура, должны быть вот эти быстродействующие устройства.

Вопрос – а вот исходным событием для отключения что должно быть? Контроль активности есть, но с него сигнал никуда не выводится.   

Активность. Но это дистанционно должно делаться. Инструкцию то я не знаю, конечно. Задержка в срабатывании отключения второго контура при большой разгерметизации труб парогенератора неизбежно приведет к радиоактивному загрязнению второго контура. Значит, вопрос в том, или это отключение должен делать СИУР (наблюдая и получая сигнал), или автоматика – это уже второй вопрос. БЗОКи должны срабатывать быстро (они потому и называются – быстродействующие), чтобы исключить заброс радиоактивности из первого контура во второй. Вот как отключать — автоматически или дистанционно – мне кажется, логично, чтобы это было на автомате.

Вопрос –эти быстродействующие задвижки стояли на первом контуре и на втором. Почему ликвидировали задвижки?

Задвижки ликвидировали потому, что все равно от них толку было мало, ведь абсолютно герметично сделать задвижку невозможно. Всегда, когда присутствует вода, она где-то что-то покоробит, поэтому ставят два клапана и между ними рассечку, дренаж и т.д. Если на первом контуре, на главных 800-мм ставить вот эти две задвижки – это вообще уже гроб для этого проекта. Особенно когда их надо закрывать, а если в этот момент произошло обесточивание, к тому же быстро закрыть нельзя – будет гидроудар, а сколько там крутить врукопашную – это вообще я не знаю (знаю, что очень долго). Вот из-за всего этого от них и отказались. Ограничились БЗОКами, и на практике это себя оправдало. Т.е. проект упростился, а задача тем не менее была решена.

Вопрос – они когда отключаются, когда ДОЗ работа? А теплоотвод?

Нет, по первому контуру не отключается. Остальные парогенераторы работают. Т.е. по регламенту снижается мощность реактора, и ВВЭР-1000 может работать на пониженной мощности на трех парогенераторах, на трех петлях. И даже на двух может работать. А через парогенератор будет происходить какая-то обратная циркуляция, потому что насос то стоит,  значит от напорной камеры в обратную сколько то пойдет.

Раз на первом контуре нет арматуры, давление надо снять. Это было на 440-х, а на 1000-х этого нет, потому что, с одной стороны, сегодня выросла надежность парогенератора, ведь ремонтопригодность, требования зависят от надежности – если малонадежное оборудование, надо предусматривать, что его надо часто ремонтировать. Если высоконадежное – то много упрощается. У нас уже как-то принято делать все доступное  и все заменяемое. А вот в японских проектах  ничего не доступно, ничего, но зато очень компактно. И когда спросишь «а что же делать, если сломается?» – «А этого не может быть. Мы испытали». На самом деле мы знаем, что может быть.