Goodstudents.ru

 

 

 

 

 

Предприятия. Примеры предприятий Характеристика основного оборудования предприятия Ленинградская АЭС и обоснование необходимости модернизации
Характеристика основного оборудования предприятия Ленинградская АЭС и обоснование необходимости модернизации



Характеристика основного оборудования предприятия Ленинградская АЭС и обоснование необходимости модернизации

Проектная годовая выработка электроэнергии - 28 млрд. кВт·ч.
На собственные нужды потребляется 8,0 - 8,5 % от выработанной электроэнергии. 
ЛАЭС успешно занимается реконструкцией энергоблоков, связанной с внедрением мероприятий по повышению безопасности в соответствии с международными и национальными правилами Госатомнадзора России. 
Каждый энергоблок включает в себя следующее основное оборудование:

  • реактор РБМК с контуром циркуляции и вспомогательными системами,
  • 2 турбоустановки типа К-500-65/3000 с паровым и конденсатно-питательным трактом.
  • 2 генератора типа ТВВ-500-2.

Реактор и его вспомогательные системы размещены в отдельных корпусах. Машинный зал является общим на 2 энергоблока. Вспомогательные цеха и системы для двух энергоблоков являются общими и территориально расположены вблизи каждой из очередей (2 энергоблока) станции. 
Общая площадь, занимаемая Ленинградской АЭС, 454 га.

Устройство и основные характеристики реактора Ленинградской АЭС

Реактор РБМК-1000 тепловой мощностью 3200 МВт представляет собой систему, в которой в качестве замедлителя используется графит, в качестве теплоносителя — легкая вода, в качестве топлива — двуокись урана. В целом реактор состоит из набора вертикальных каналов, вставленных в цилиндрические отверстия графитовых колонн, и верхней и нижней защитных плит. Легкий цилиндрический корпус (кожух) замыкает полость графитовой кладки. Кладка состоит из собранных в колонны графитовых блоков квадратного сечения с цилиндрическими отверстиями по оси. Кладка опирается на нижнюю плиту, которая передает вес реактора на бетонную шахту. Топливные каналы и каналы регулирующих стержней проходят через нижние и верхние металлоконструкции. Приводы регулирующих стержней расположены над активной зоной в районе верхней защитной конструкции реакторного зала.
Топливо в виде таблеток помещено в оболочку из сплава циркония и ниобия (Э-100). Твэлы длиной 3644 мм по восемнадцать штук собраны в виде цилиндрического пучка в тепловыделяющую сборку. Две сборки, расположенные одна над другой, собранные на одном центральном стержне, образуют тепловыделяющую кассету, которая устанавливается в каждый топливный канал. Перегрузка топлива осуществляется на мощности с помощью разгрузочно-загрузочной машины, расположенной в центральном зале. Один-два топливных канала могут быть перегружены каждый день.
Приблизительно 95% энергии, выделяющейся в результате реакции деления, прямо передается теплоносителю. Около 5% мощности реактора выделяется в графите от замедления нейтронов и поглощения гамма-квантов. Для снижения термического сопротивления и предотвращения окисления графита полость кладки заполнена циркулирующей смесью газов гелия и азота, которая служит одновременно и для контроля целостности каналов по изменению влажности и температуры газа. Под нижней и над верхней плитами имеются пространства для разводки труб водяных коммуникаций от раздаточных коллекторов к каждому каналу и труб пароводяных коммуникаций от каждого канала к барабан-сепараторам.
Разгрузочно-загрузочная машина после удаления соответствующего участка настила и вывода на координаты канала, состыковывается с его головкой, выравнивает свое давление с давлением канала, разуплотняет канал, удаляет выгоревшую топливную кассету и ставит на ее место свежую, уплотняет канал, от стыковывается и транспортирует отработавшую кассету в бассейн выдержки. Пока машина соединена с полостью топливного канала, малый поток чистой воды поступает из нее через тепло гидравлическое уплотнение в канал, создавая «барьер» для предотвращения проникновения в полость машины горячей радиоактивной воды из активной зоны.
Система управления и защиты реактора основана на перемещении 191 — 211 твердых стержней-поглотителей в специально выделенных каналах, охлаждаемых водой автономного контура. Система обеспечивает:

:: автоматическое поддержание заданного уровня мощности;

:: быстрое снижение мощности стержнями автоматических регуляторов и стержнями ручных регуляторов по сигналам отказа отдельных единиц оборудования;

:: аварийное прекращение цепной реакции стержнями аварийной защиты по сигналам опасных отклонений параметров блока или в случае отказов основного оборудования;

:: компенсацию изменений реактивности при разогреве и выходе на мощность;

:: регулирование распределения энерговыделения по объему активной зоны.

 

Характеристики реактора РБМК-1000

Мощность реактора, кВт

тепловая

3,2 х 106

электрическая

1 х 106

Расход теплоносителя через реактор, т/ч

37500

Паропроизводительность, т/ч

5600

Давление пара в сепараторе, кГс/см2

70

Давление в напорных коллекторах, кГс/см2

86,0

Среднее массовое паросодержание на выходе из реактора, %

14,5

Температура теплоносителя, °С:

на входе в активную зону

270

на выходе из активной зоны

284

Максимальная мощность канала, кВт

3000

Расход теплоносителя, в канале максимальной мощности, т/ч

29,4

Максимальное паросодерж. на выходе из канала, %

20,1

Минимальный запас до критической мощности

1,04

Высота активной зоны, мм

7000

Диаметр активной зоны, мм

11800

Шаг технологической решетки, мм

250 х 250

Количество топливных каналов (1 очередь/2 очередь)

1693/1661

Обогащение топлива, %

2,4

Средняя глубина выгорания извлекаемого топлива, МВт сут/кг

22,5

Максимальная температура графита в отдельных точках, °С

700

Максимальная температура поверхности циркониевой трубы технологического канала, °С

325

 

Машина для перегрузки топлива Ленинградской АЭС

Разгрузочно-загрузочная машина предназначена для перегрузки ядерного топлива на работающем или остановленном и расхоложенном реакторе.
Основу машины составляет герметичный скафандр, внутри которого находятся механизмы, обеспечивающие перегрузку топлива. В средней части скафандра расположен магазин с механизмом поворота и механизмом переделки. Магазин имеет 4 пенала для установки кассет и аварийных пробок.
Перед перегрузкой в пеналы скафандра загружается 1 свежая кассета, 2 аварийные пробки и 1 пенал оставляется для облученной кассеты. Разгрузочно-загрузочная машина стыкуется с каналом, в скафандре с помощью насоса поднимается давление.
Далее происходит разгерметизация канала и извлечение облученной кассеты. С помощью механизма повороте магазина над каналом устанавливается пенал ее свежей кассетой и кассета загружается в канал.
После герметизации канала и проверки качества герметизации машина расстыковывается с каналом и перемещается к бассейну выдержки топлива, куда выгружается извлеченная из реактора кассета.

Ядерное топливо

Топливом для РБМК является двуокись урана с начальным обогащением по урану-235 - 2,6%. Загрузка реактора ураном - 190 т.
С января 2001 г. ЛАЭС приступила к экспериментальной загрузке опытной партии топливных кассет с обогащением по урану-235 - 2,8% и содержанием выгорающего эрбиевого поглотителя. Это позволит в дальнейшем при переходе на это топливо увеличить глубину выгорания по отношению к топливу с обогащением 2,6 % и получить дополнительный экономический эффект.
В реакторе РБМК предусмотрена возможность перегрузки отработанного ядерного топлива на работающем реакторе посредством разгрузо-загрузочной машины (РЗМ).

Турбоустановка

Каждый энергоблок ЛАЭС имеет по два турбогенератора электрической мощностью по 500 МВт, состоящие из турбины насыщенного пара типа К-500-65 и синхронного генератора трехфазного тока ТВВ-500-2 с числом оборотов 3000 в минуту.
Турбина — паровая конденсационная одновальная с 1-им цилиндром высокого давления и 4-мя цилиндрами низкого давления. Каждый цилиндр — двухпоточный, цилиндры низкого давления расположены симметрично по два по обе стороны от цилиндра высокого давления.

Турбина имеет 6 нерегулируемых отборов пара, предназначенных для подогрева основного конденсата и питательной воды в 5-ти подогревателях низкого давления и деаэраторе. Поскольку турбины работают на радиоактивном паре, предусмотрена подача условно чистого пара на уплотнение турбины, для получения которого из питательной воды установлены испарители.
Каждая турбина оснащена системой промежуточного перегрева пара с предварительной сепарацией. Насыщенный пар из реактора, отработавший в цилиндре высокого давления, после осушки в сепараторе поступает в подогреватели первой и второй ступени. Греющим паром в первой ступени является пар из первого отбора цилиндра высокого давления. Перегрев пара во второй ступени осуществляется свежим паром из реактора.
Пар из каждого цилиндра низкого давления поступает в конденсатор турбины. Применены конденсаторы поверхностного типа двухходовые, охлаждающей водой является морская вода. Неконденсирующиеся газы, содержащие в себе водород, с помощью эжекторов направляются в установку сжигания гремучей смеси. Турбина имеет дроссельное парораспределение с 4-мя стопорными и 4-мя регулирующими клапанами свежего пара. Турбина снабжена гидродинамической системой автоматического регулирования частоты вращения ротора, ограничителем мощности и системой защиты. В качестве рабочего тела -в системе регулирования используется масло.

Система регулирования обеспечивает:

:: синхронизацию генератора с сетью;

:: устойчивую работу турбины на всех нагрузках и холостом ходу;

:: перевод турбины на холостой ход при сбросе электрической нагрузки;

:: дистанционное управление нагружением турбины.

Система защиты имеет следующие устройства, отключающие турбину:

:: механический автомат безопасности, срабатывающий при повышении числа оборотов на 11-12 Ч от номинального;

:: устройство контроля осевого сдвига, отключающее турбину при осевом сдвиге ротора выше допустимого;

:: вакуум-реле, подающее импульс на закрытие стопорных клапанов турбины при ухудшении вакуума в конденсаторах (8);

:: защитные устройства с электромагнитами, при помощи которых осуществляется аварийный останов турбины при»срабатывании электрических защит турбины и блока.

Турбина снабжена электронными регуляторами для поддержания заданного давления в коллекторах концевых уплотнений цилиндров, уровня конденсата в конденсаторах, уровня конденската греющего пара в подогревателях системы регенерации и др.

Барабан-сепаратор

Представляет собой цилиндрический сосуд горизонтального типа. 
Внутрисепарационные устройства обеспечивают сепарацию и осушку пара, направляемого на лопатки турбины. 
При реконструкции энергоблоков 1 и 2 выполнена замена внутрисепарационных устройств с увеличением объема воды в каждом барабане-сепараторе на 50 мЗ и подвод воды к каждому технологическому каналу через барабан-сепаратор для длительного аварийного расхолаживания (верхняя система САОР).

Потребители электроэнергии

Электроэнергия ЛАЭС через распределительные устройства по линиям электропередач напряжением 330 и 750 кВ поступает в систему Ленэнерго и РАО ЕЭС России. В системе Ленэнерго ЛАЭС обеспечивает около 50% энергопотребления.
Город Сосновый Бор и прилегающие промышленные предприятия получают тепло в виде горячей воды от бойлерной ЛАЭС.
Проектный теплосъем с каждой турбины составляет 75 Гкал/час.

Попутное производство

На реакторах РБМК производится накопление медицинских и общепромышленных радиохимических изотопов 15-ти наименований, основные среди них: молибден-99 и йод-125. Поставка их осуществляется на радиохимические предприятия Санкт-Петербурга.
ЛАЭС приступила к промышленному производству изотопа кобальта-60 в реакторах в составе двухцелевых поглотителей в объеме порядка 5 млн кюри в год. Изотоп кобальта-60 ЛАЭС поставляет заказчикам по договорам.
Для отечественных и зарубежных заказчиков станция осуществляет радиационное легирование кристаллов кремния диаметром до 85 мм.
ЛАЭС обеспечивает медсанчасть города Сосновый Бор газообразным медицинским кислородом, медицинские учреждения Санкт-Петербурга жидким медицинским кислородом, а промышленные предприятия города жидким азотом, техническим газообразным и жидким кислородом.

 






 






Рейтинг@Mail.ru

Goodstudents Goodstudents



Все права на материалы сайта принадлежат авторам. Копирование (полное или частичное) любых материалов сайта возможно только при указании ссылки на источник (администратор сайта).