Атомная электростанция
Выбор оборудования комбинированной атомной электростанции. Расчет деаэратора питательной воды. Очистка конденсата турбин и питательной воды ядерных паропроизводящих установок. Определение годового расхода топлива. Процесс расширения пара в турбине.
Рубрика | Физика и энергетика |
Вид | дипломная работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 16.03.2013 |
Размер файла | 792,9 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Для наблюдения за работой перегрузочной штанги, осмотра перегружаемых элементов, зон перегрузки реактора используют телевизионную камеру, установленную на телевизионной штанге перегрузочной, машины.
6. СИСТЕМА ТЕХНИЧЕСКОГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ
Атомные электрические станции являются крупными потребителями воды, основное количество которой поступает в конденсаторы паровых турбин для конденсации отработавшего пара. Для АЭС расходы циркуляционной воды существенно больше, чем на обычных тепловых электростанциях. Кроме того, значительное количество воды подводится к воздухо- или газоохладителям электрогенераторов, воздухоохладителям питательных электронасосов, маслоохладителям турбин и вспомогательного оборудования, к системам охлаждения подшипников вращающихся механизмов и т.п.
Суммарный расход технической воды на АЭС зависит от мощности станции, типа установленного основного оборудования, кратности охлаждения пара, температуры охлаждающей воды.
Рис.6.1. Устройство градирни
1. Градирня
2. Разбрызгивающее устройство
3. Вытяжная башня
4. Сборный бассейн
5. Конденсатор
6. Место ввода добавочной воды
Охлаждение циркуляционной воды происходит в основном за счет ее частичного испарения и конвективного теплообмена с воздухом. Охлаждаемая вода в оросительном устройстве разбрызгивается, стекает по асбестоцементным плитам в виде пленки в бассейн, омываясь воздухом. За счет большой поверхности контакта водной пленки с воздухом пленочные градирни имеют меньшую удельную площадь при равной охлаждающей способности.
Расход охлаждающей воды для турбины К-1000-60/1500 составляет 166000 м3/ч.
Охлаждение воды в градирне происходит за счет ее испарения, эта величина составляет 1.5 2 % от расхода воды через градирню. Основные расходы воды на технические нужды станции приведены ниже.
Основные расходы воды на технические нужды станции
№ |
Потребители технической водыэлектростанции |
Расход циркводы на один блок |
||
% |
м3/ч |
|||
1 |
Конденсация пара в конденсаторахтурбин. |
100 |
166000 |
|
2 |
Охлаждение водорода, воздуха, статораэлектрогенераторов и крупныхэлектродвигателей. |
3 |
4980 |
|
3 |
Охлаждение подшипниковвспомогательных механизмов. |
1,5 |
2490 |
|
4 |
Охлаждение масла турбоагрегата ипитательных насосов. |
2 |
3320 |
|
5 |
Восполнение потерь и утечекпароводяного тракта электростанции итепловых сетей. |
1210 |
||
Всего |
178000 |
Основной характеристикой градирни является плотность орошения - это отношение расхода циркулирующей воды к площади поперечного сечения оросителя:
,
где - плотность орошения , принимаем =6 м3/(м2/ч).
Определив количество циркулирующей воды , и задавшись площадью орошения можно оценить общую площадь оросителя, необходимую для охлаждения данного количества воды:
м2.
Исходя из условия, что на АЭС устанавливается не менее двух градирен, определяем их число:
.
Выбираем 2 башенные градирни с площадью орошения 3200 м2 каждая.
Потери в градирнях:
на испарение
Рисп м3/ч;
на унос
Рун м3/ч;
на продувку
Рпр м3/ч.
Исходя из потерь, рассчитывается количество добавочной воды в системе охлаждения:
Р доб= Р пр+Р ун+Р исп= 2670+890+1780=5340 м3/ч.
Предусматриваются мероприятия для предотвращения механического, химического и биологического загрязнений конденсаторов, водозаборных сооружений и коммуникаций.
Конденсаторные трубки загрязняются илом и песком, в результате отложения накипи, а также обрастания микроорганизмами, что требует их периодической чистки механическим, химическим или физическим методами.
Для борьбы с отложениями накипи на поверхности конденсаторных трубок применяют продувку циркуляционной системы, смягчение воды известкованием, обработку воды дымовыми газами, подкисление или фосфатирование воды.
Схема технического водоснабжения с градирнями предусматривает блочную насосную станцию. Охлажденная вода после градирни самотеком по железобетонным каналам поступает на всас циркуляционных насосов. Их установка обеспечивает работу насосов под заливом. Выбираем по 3 циркуляционных насоса типа Оп10-185 без резерва (подача 49320-74880 м3/ч, напор 24,5-17,8 м) [5].
7. ВОДНО-ХИМИЧЕСКИЙ РЕЖИМ
7.1 Исходные данные
При выборе источника водоснабжения необходимо учитывать, что в качестве исходных вод для электростанции используют:
1. воды поверхностных источников (реки, озёра, водохранилища);
2. воды артезианских скважин непитьевого качества, если по основным показателям они не хуже вод открытых водоемов;
3. воды прямоточных и циркуляционных систем охлаждения конденсаторов турбин;
4. очищенные промышленные сточные воды после их биологической очистки и проверки возможности их использования.
Водоподготовительная установка проектируется для АЭС с энергетическими реакторами ВВЭР-1000. В качестве источника принята вода из водохранилища-охладителя со следующими показателями.
Показатели качества воды приведены в таблице 7.1.
Таблица 7.1. Показатели качества воды
Показатель |
Значение |
|
Жесткость общая, мг-экв/л |
3,6 |
|
Жесткость карбонатная, мг-экв/л |
2,6 |
|
Жесткость некарбонатная, мг-экв/л |
1,2 |
Пересчитаем показатели содержания ионов и окислов в мг-экв/кг и результаты расчета сведем в таблицу 7.2.
Таблица 7.2 Пересчет показателей качества исходной воды
Тип иона |
Содержание в мг/кг |
Эквивалент |
Содержание в мг-экв/кг |
|
Ca2+ |
60 |
20 |
3 |
|
Mg2+ |
9,7 |
12 |
0,81 |
|
Na+ |
22,8 |
23 |
0,99 |
|
158,5 |
61 |
2,6 |
||
57,4 |
48 |
1,19 |
||
35 |
35,5 |
0,98 |
||
8 |
33 |
0,24 |
7.3 Расчет производительности ВПУ
При расчете производительности водоподготовительных установок для приготовления добавочной питательной воды для АЭС учитывается, что при номинальной паропроизводительности устанавливаемых парогенераторов внутристанционные потери пара и конденсата не должны превышать 1%. Для АЭС принимаем запас обессоленной воды 50 т/ч.
QВПУ=QПК+Qподп т/ч,
QВПУобес=0,01·DПК·n+р·ПК·n +50=0,01.4.1469+0,004.4.1469+50=145 т/ч;
расход умягченной воды на подпитку теплосети:
Qподп=0,02Gсв=0,02.4.87.8=7 т/ч.
рис. 7.1. Схема водоподготовительной установки АЭС
Выбор конкретной схемы ВПУ производится в зависимости от качества исходной воды, типа котлоагрегатов, требований, предъявляемых к качеству воды .
На КЭС и отопительных ТЭЦ восполнение потерь питательной воды производится обессоленной водой, если среднегодовое суммарное содержание анионов сильных кислот исходной воды менее 5 мг-экв / кг (суммарное содержание анионов сильных кислот:
мг-экв/кг
2.17 5 мг-экв / кг
На АЭС с ВВЭР-1000 при мг-экв/кг применяют двухступенчатую схему обессоливания.
Водоподготовительные установки включают предочистку и ионитную часть. Предочистка состоит из осветлителей и осветлительных фильтров и служит для удаления из обрабатываемой воды грубодисперсных, коллоидных и частично молекулярно-дисперсных веществ. Ионитная часть схемы служит для полного удаления молекулярно-дисперсных веществ.
Т.к. Жк исходной воды Жк=2,6 2 мг-экв/ кг , то предочистка включает коагуляцию сернокислым железом FeSO4 +Ca(OH)2 c известкованием в осветлителе с последующим осветлением в осветлительных фильтрах.
Коагуляция при известковании является процессом, улучшающим формирование осадка и протекания процесса удаления примесей. В качестве коагулянта используется железный купорос FeSO47H2O. При введении в воду, наряду с известью, железного купороса происходит его гидролиз, т.е. окисление растворенным в воде кислородом и образование гидроокиси железа.
Коагулянт образует нерастворимый осадок, имеющий пористую поверхность. Если вместе с коллоидными веществами в воде имеются взвешенные грубодисперсные частицы (глина, ил, песок), то образовавшиеся хлопья окоагулированных коллоидов обволакивают эти взвешенные частицы и вместе с ними выпадают в осадок.
Обработанная в осветлителе вода даже при нормальной работе осветлителя содержит какое-то количество механических примесей, находящихся в форме взвешенных, различной степени дисперсности, остатков процесса коагуляции и известкования. Для улавливания этих примесей служат механические фильтры.
Принцип работы фильтров основан на механическом улавливании засыпанным в фильтр материалом нерастворимых примесей фильтруемой воды. В механических фильтрах в качестве фильтрующего материала применяется дробленый антрацит.
1. Жесткость остаточная:
Карбонатная ЖКост=0,7 мг-экв/кг ;
Некарбонатная ЖНКост=ЖНКисх+КFe=1.2+0,5=1,7 мг-экв/кг; КFe=0,5 мгэкв
/кг - доза коагулянта.
Общая ЖОост=0,7+ЖНКисх+КFe=0,7+1.2+0,5=2,4 мг-экв/кг;
2. Щелочность остаточная: Щост=0,7+аизв=0,7+0.35=1.05 мг-экв/кг, где аизв-избыток извести при известковании исходной воды. Принимаем аизв=0,35 мгэкв/кг.
3. Концентрация сульфат-ионов: SO42-ост= SO42-исх + КFe=1.19+0,5=1,69 мг-экв/кг;
4. Концентрация Cl- не изменится;
Cl-ост=Cl-исх=0,098 мг-экв/кг
5. Концентрация SiO32-ост=0,6 SiO32-исх=0,60,24=0,144 мг-экв/кг.
Далее вода проходит осветлительные фильтры, где её показатели качества не изменяются.
Дальнейшая обработка воды проводится на ионитной части ВПУ. Так как установленные парогенераторы и мг-экв/кг, обработку воды нужно проводить по схеме двухступенчатого обессоливания, которая включает в себя первую ступень Н-катионирования, первую ступень анионирования, декарбонизацию, вторую ступень Н-катионирования и сильноосновное анионирование (Н1-А2-Д-Н2-А2). Схема водоподготовительной установки АЭС приведена на рисунке 7.1.
Н-катионирование воды.
В процессе Н-катионирования вода умягчается за счет удаления из нее катионов, в том числе и катионов жесткости. Фильтрат представляет собой смесь сильных и слабых кислот. Анионный состав воды изменится за счет распада бикарбонатных анионов с выделением свободной угольной кислоты . За счет этого солесодержение воды снизится.
Na-катионирование воды.
В процессе Na-катионирования вода также умягчается. Фильтрат содержит только натриевые соли, которые не являются накипеобразователями. Однако к недостатком данного процесса можно отнести то, что анионный состав воды остается без изменения. Кроме того, происходит увеличение солесодержания обработанной воды.
OH-анионирование воды.
При OH-анионировании воды обменный анион хорошо поглощает анионы в кислой среде. При анионировании воды необходимо учитывать такое свойство анионитов как основность.
Фильтр А2 , загруженный высокоосновным анионитом, служит для удаления анионов слабых и сильных кислот.
Выделившаяся из бикарбонатов свободная углекислота удаляется в декарбонизаторе.
В обессоливающих схемах катионитные фильтры 1-ой и 2-ой ступени загружаются катионитом КУ-2 и служат для полного удаления из обрабатываемой воды катионов Са2+, Mg2+ , Na+ путём обмена их на катион водорода Н+. Регенерация этих фильтров проводится серной кислотой.
Фильтры А1 и А2 в основном служат для обмена на анион ОН- аниона кремневой кислоты и анионов сильных кислот SO4 2- , Cl- . Этот фильтр загружается высокоосновным анионитом АВ-17-8. Регенерацию фильтров А1 и А2 проводят раствором щёлочи NaOH.
Na-фильтры предназначены для удаления из обрабатываемой воды катионов Са2+, Mg2+ , Na+ путём обмена их на катион натрия Na+. Регенерация этих фильтров проводится раствором NaCl.
1. На ионитной части начальным является фильтр H1. В этом фильтре удаляются катионы Ca2+, Mg2+ и Na+ в количестве:
мг-экв/кг.
Жесткость воды после Н1 составляет 0,2-0,3 мг-экв/кг.
Кислотность воды составляет:
мг-экв/кг.
2. Первая ступень анионирования (слабоосновное анионирование)
В этом фильтре удаляются анионы сильных кислот в количестве
Щелочность воды после фильтра А1=0,2 мг-экв/кг
3. После декарбонизатора содержание углекислого газа - 0,136 мг-экв/кг.
4. На фильтре Н2 удаляются катионы в количестве 0,3 мг-экв/кг и кислотность после него не выше 0,05 мг-экв/кг.
5. На фильтра А2 удаляются анионы сильных кислот в количестве:
мг-экв/кг
Качество обессоленной воды после А2 в схеме: солесодержание не более 0,2 мг/кг, кремнесодержание не более 0,04 мг/кг.
7.4 Расчет схемы ВПУ
7.4.1 Расчет и выбор фильтров ионитной части ВПУ
Расчёт схемы ВПУ начинают с конца технологического процесса, то есть, в нашем случае с фильтра А2 . Для определения числа и размеров фильтров необходимо знать расход воды на данную группу фильтров и качество этой воды.
В данном случае расход воды на фильтр А2 будет равен количеству воды на подпитку барабанных котлов, а на Na-фильтр - количеству воды на подпитку теплосети .
На последующие группы фильтров количество воды будет определяться производительностью установки плюс расход воды на собственные нужды рассчитанной группы фильтров.
Необходимая площадь фильтрования:
м2,
где Q - производительность фильтров без учета расхода воды на их собственные нужды, м3/ч;
w - скорость фильтрования, м/ч.
Число установленных фильтров одинакового диаметра принимается не менее трех.
Необходимая площадь фильтрования каждого фильтра:
f=F/m=5,8/3=1,9 м2.
По вычисленной площади определяем диаметр фильтра и по справочным данным принимаем ближайший больший стандартный.
м.
Из таблицы 7[ ] выбираем больший стандартный фильтр ФИПа-II-2,0-0,6 (высота фильтрующей загрузки h=1,5м, диаметр фильтра dст=2,0м), тогда площадь фильтра пересчитывается с учетом изменения диаметра:
Продолжительность фильтроцикла каждого фильтра для (m-1) фильтров, т.е. при одном резервном или ремонтном, определяем:
Для А2:
ч,>8 ч
где Тu - полезная продолжительность фильтроцикла, ч;
УU- суммарное содержание катионов или анионов в воде, поступающей на фильтр, мг-экв/кг;
Q - производительность фильтров, м/ч;
h - высота слоя ионита, м;
fcm - сечение фильтра, м2(стандартного);
m - число фильтров;
Количество регенераций в сутки:
n=24/(T+t)=24/(69,6+2)=0,33
где t - продолжительность операций, связанных с регенерацией t=2ч.
Объем ионитных материалов АВ-17-8:
м3.
Расход воды на собственные нужды рассчитываемой группы фильтров:
gcнА2= Pu. n/24=14,114,50,33/24=3,24 м3/ч,
где Pu - удельный расход на собственные нужды фильтров, м3/м3 ионита(Pu=14,5 м3/м3 из табл.11[ ]).
Расход NaOH на регенерацию одного фильтра:
Gp100=b.вл =1204,71=565,2 кг,
Gpтехн= Gp100.100/с =565,2100/42=1346 кг,
где b - удельный расход химреагентов , кг/м3,
с - содержание активно действующего вещества в техническом продукте, % (СNaOH=42%, СH2SO4=75%, CNaCl=95%).
Суточный расход химических реагентов на регенерацию группы одноименных фильтров:
Gpсут= Gp100 mn=565,2 3 0,33=559,5 кг,
Gp суттехн =Gpтехн mn=1346 3 0,33=1332 кг.
Часовой расход воды, который должен быть подан на следующую раcсчитываемую группу фильтров:
Qбр=Q+qснА2=145+3,24=148,24 м3/ч.
Результаты дальнейшего расчета приведены в таблице 7.3.
Таблица 7.3. - Результаты расчета фильтров H1, H2, A1, A2.
Показатель и его размерность |
Обозначение |
А2 |
Н2 |
А1 |
Н1 |
|
Производительность,м3/ч |
Q |
145 |
148,24 |
150,5 |
167,8 |
|
Скорость фильтрования, м/с |
w |
25 |
45 |
25 |
25 |
|
Необх. площадь фильтрования каждого фильтра, м2/м2 |
||||||
Диаметр каждого фильтра,м/м |
||||||
Необх. площадь фильтрования, м2 |
F |
6,6 |
3,3 |
7 |
7,5 |
|
Число фильтров, шт |
m |
3 |
3 |
3 |
3 |
|
Тип фильтра |
ФИПаII-2,0-0,6 |
ФИПаII-1,0-0,6-Н |
ФИП-I-2,0-0,6 |
ФИП-I-2,0-0,6 |
||
Высота фильтра |
h |
1,5 |
1,5 |
1,5 |
1,5 |
|
Продолжит. фильтроцикла, ч |
Tu |
69,6 |
47 |
31,2 |
11 |
|
Кол-во регенераций в сутки, раз |
n |
0,33 |
0,48 |
0,72 |
1,8 |
|
Тип ионита |
АВ-17-8 |
КУ-2 |
АВ-17-8 |
АВ-17-8 |
||
Рабочая обменная ёмкость, м3/м3 |
ep |
300 |
400 |
650 |
650 |
|
Сумма ионов, удаляемых на фильтре, мг-экв/кг |
0,28 |
0,3 |
2,67 |
4,53 |
||
Суммарный объем ионита во влажном состоянии, м3 |
14,13 |
7,98 |
23,55 |
23,53 |
||
Расход воды на собственные нужды, м3/ч |
3,24 |
2,11 |
17,3 |
18,5 |
||
Удельный расход воды на собственные нужды фильтров, м3/м3 |
Pu |
14,5 |
13 |
21,8 |
10,5 |
|
Расход 100%-го реагента на одну регенерацию, кг |
565,2 |
133 |
50 |
628 |
||
Удельный расход реагентов, кг/м3 |
b |
120 |
177,3 |
392,5 |
60 |
|
Содержание активно действующего вещества в техническом продукте |
C |
42 |
75 |
42 |
75 |
|
Расход технического реагента на одну регенерацию, кг |
1346 |
255,3 |
934,5 |
628 |
||
Суточный расход 100%-го реагента на одну регенерацию, кг |
1326 |
191,5 |
953,7 |
2543 |
||
Суточный расход технического реагента на одну регенерацию, кг |
1534,4 |
191,5 |
2270,8 |
3391 |
||
Часовой расход воды, подаваемый на группу, м3/ч |
Qбр |
148,2 |
150,5 |
167,8 |
186,3 |
7.4.2 Расчет и выбор осветлительных фильтров
Производительность осветлительных фильтров:
=186,3 м3/час.
Определим необходимую площадь фильтрования:
,
,
где -количество фильтров.
Для осветительных фильтров w=5-10м/ч, принимаем w=7,5 м/ч.
Выбираем 2 фильтра двухкамерных типа ФОВ-2К-3,4-0,6 с dст=3,4 м
Пересчетная площадь с учетом изменения диаметра:
Расход воды на взрыхление, отмывку и промывку ОФ:
где fост-сечение осветлительного фильтра, м;
i - интенсивность взрыхления фильтра, загруженного антрацитом, 12 м/см2;
tотм-продолжительность отмывки , 10 мин;
n0-число промывок каждого фильтра в сутки (1-3), принимаем n0=2.
Производительность брутто:
Q0бр=Q0+=186.3+20,12=206,42 м3/ч.
Действительная скорость фильтрования:
,
w0m-1<w0доп=10 м/ч:
нет необходимости в установке резервного фильтра.
7.4.3 Расчет и выбор осветлителей
Суммарная производительность осветлителей принимается равной 110% расчетного расхода осветленной воды, при этом устанавливается не менее двух осветлителей.
Ёмкость каждого осветлителя:
где Q0-полная производительность всей установки, м3/ч;
продолжительность пребывания воды в осветлителе 1-1,5 ч, принимаем=1,25 ч.
Выбираем осветлители типа ВТИ-250 (V=250 м3/ч, геометрический объем 413 м2, диаметр 9000 мм, высота 13524 мм).
Необходимое количество реагентов при коагуляции и известковании:
расход коагулянта FeSO47H2O в сутки:
где Эк - эквивалент безводного коагулянта ( FeSO4 - 75,16 )
Кк - доза коагулянта , мг-экв/кг ( Кfe=0.5 ) ;
Расход технического коагулянта:
GКтехн=GK100/c=186.100/45=413,4 кг/сут
где с - процентное содержание коагулянта в техническом продукте, принимаем с=45%.
Расход ПАА в сутки:
где dПАА - доза полиакриламида, равная 0.2-1.8 мг/кг, принимаем dПАА=1,5 мг/кг.
Расход извести Са(ОН)2 в сутки:
где 37,05 - эквивалент Ca(OH)2 ;
dи - доза извести , мг-экв/кг ;
dи=Жкисх+Жmgисх+Кк+изв=3,54+1,2+0,5+0,35=5,59 мг-экв/кг;
где изв-избыток извести, изв=0,35мг-экв/кг.
7.4.4 Выбор декарбонизатора
Т.к. в схеме ВПУ декарбонизатор расположен после фильтра А1, то его выбор производим по расходу воды на этот фильтр - 150,5 м3/ч. Следовательно выбираем декарбонизатор: Q=150 м3/ч, d=1790 мм.
7.5 Описание компоновки оборудования
Т.к. мощность рассчитанной ВПУ составляет 186,3 м3/ч, что меньше 400 м3/ч, то целесообразно выбрать коллекторную схему компоновки оборудования.
Исходная вода подается из общего коллектора каждому фильтру данной ступени. Фильтрат собирается также в общий коллектор и отводится на следующую ступень обработки воды. Такая схема универсальна, обладает высокой гибкостью и адаптивностью, надежна, экономична с точки зрения капитальных затрат металла и ионитов, имеет более простые алгоритмы управления при автоматизации работы фильтров, но такая схема требует большого количества датчиков истощения, не приспособлена для проведения совместных регенераций, что повышает эксплуатационные расходы за счет реагентов.
Предусматривается возможность дальнейшего расширения ВПУ. Вне здания устанавливаются осветлители, промежуточные баки, декарбонизаторы. Эти установки имеют тепловую изоляцию, баки имеют дополнительный подогрев обратной водой тепловой сети. Вся запорная и регулирующая арматура этих установок размещается внутри здания.
В помещении ВПУ предусмотрена комната площадью 85 м3 для ремонтных работ и восстановления химических покрытий.
Для хранения химреагентов и материалов на ТЭЦ имеется склад, оборудованный устройствами для механизированной выгрузки, транспортировки и приготовления реагентов и их растворов. Предусматриваются специальные помещения и ёмкости для хранения реагентов. Для хранения кислот и щелочей установлено по два бака для каждого реагента, для остальных - по одному. Склад обеспечивает запас химреагентов на 15 суток.
7.6 Водно-химический режим первого контура АЭС с реактором ВВЭР
Особенностью водно-химического режима первого контура АЭС с реактором ВВЭР является регулирование реактивности реактора добавлением в циркуляционную воду раствора борной кислоты до концентрации 13 г/л. Борная кислота обладает рядом преимуществ: она растворима в воде и ее растворимость растет с повышением температуры; практически не реагирует с материалами первого контура; не создает отложений на внутренней поверхности реактора. Вместе с тем борная кислота снижает рН воды первого контура. Для увеличения рН воды в контур дозируется щелочь. При выборе щелочи исходят из следующих соображений: по своей агрессивности к циркониевым сплавам щелочи располагаются в следующий ряд:
LiOH > NaOH > КОН >> NH4OH,
поэтому аммиачный водный режим наиболее безопасен в отношении оболочек твэлов из сплавов циркония. Однако аммиак при высокой температуре (около 300 °С) мало диссоциирован, поэтому его свойства как щелочи ослабевают. Для поддержания необходимого рН требуется высокая концентрация аммиака (до 100 мг/л), что приводит к увеличению содержания водорода за счет радиолиза и к возможному водородному охрупчиванию стали.
Применение NaOH недопустимо в связи с сильным увеличением активности воды за счет появления радионуклида Na-24 с периодом полураспада 15 ч и энергией г-квантов 2,75 МэВ.
При использовании LiOH образуется радиоактивный тритий по реакции
Li6 + n -> Не4 + Т3
Тритий входит в состав воды (Т2О) и поэтому не может быть удален из первого контура реактора. Тем самым создается радиационная опасность для персонала АЭС при разгерметизации контура, например при перегрузках твэлов.
Выбор был остановлен на КОН; хотя калий также активируется с образованием радиоактивного атома по реакции 41К (n, y) 42К, однако активность радионуклида К-42 невелика.
На зарубежных АЭС используется LiOH без нуклида 6Li. Преимуществом LiOH является большая химическая активность, поэтому его содержание в воде контура может быть снижено по сравнению с КОН в несколько раз. В то же время LiOH накапливается в контуре при облучении бора нейтронами:
В10 + n-> Li7 + б.
При регулировании рН воды едкими щелочами необходимо учитывать, что высокие концентрации щелочи могут привести к коррозии циркониевых сплавов. Поэтому для стабилизации концентрации КОН на небольшом постоянном уровне в воду добавляется аммиак.
Аммиачно-калиевый водный режим позволяет очень удобно нейтрализовать борную кислоту. При работе реактора и высокой температуре воды, когда степень диссоциации борной кислоты незначительна, мала диссоциация и NH4OH, и его основные свойства выражены слабо. Нейтрализация борной кислоты в этих условиях в основном производится КОН. При низкой температуре во время остановки реактора основные свойства аммиака позволяют поддерживать необходимое значение рН без дополнительного увеличения концентрации КОН.
Для связывания свободного кислорода в воду первого контура вводится гидразин, который взаимодействует с кислородом по реакции
02 + N2H4->N2+2H20.
Введение гидразина в воду особенно целесообразно при ремонтных работах на открытых реакторах, когда кислород попадает в воду в больших количествах.
Основными загрязнениями воды первого контура являются продукты коррозии конструкционных материалов, в первую очередь Fe3O4 и хлориды. Последние попадают в контур вместе с подпиточной водой и корректирующими добавками -- борной кислотой, щелочью, аммиаком, гидразином.
Таким образом, нормальный водно-химический режим первого контура ВВЭР может быть обеспечен при выполнении следующих условий: а) поддержание рН воды в заданных пределах; б) ограничение содержания хлоридов и фторидов; в) эффективное удаление продуктов коррозии и других примесей из воды. Очистка проводится на ионитных фильтрах без снижения давления или со снижением его до 2 МПа, что практически исключает выделение из воды растворенного водорода. Катионит в фильтрах работает в смешанной аммонийно-калиевой (К--NH4) -форме. Оптимальное соотношение ионов К+ и NH4+ в катионите и воде создается в процессе работы фильтра. Вначале катионит переводится в МН4-форму за счет поглощения избытка аммиака из воды. Затем, после выхода на мощность, в воду дозируется КОН. Между фильтром и водой устанавливается равновесие по содержанию калия. По достижении определенной концентрации КОН в воде подача его прекращается, и в дальнейшем дозируется только аммиак. Для увеличения концентрации КОН его вытесняют из катионита добавлением в воду аммиака. Для снижения содержания КОН подключается резервный фильтр в Н-форме, при этом часть ионов К+ и NH4+ сорбируется катионитом.
В начале кампании большое содержание бора в контуре создается подпиткой реактора раствором борной кислоты высокой концентрации. Снижение содержания борной кислоты в течение кампании осуществляется подпиткой контура чистой водой, при этом борная кислота медленно выводится из контура с организованными протечками и специально сливаемой из контура водой, так называемым сливом первого контура.
В конце кампании для быстрого увеличения реактивности реактора подключается резервная цепочка фильтров на установке очистки организованных протечек и слива контура, при этом борная кислота выводится посредством поглощения очищенным от борной кислоты анионитом в ОН-форме.
Нормы качества воды устанавливают максимально допустимое содержание продуктов коррозии, кислорода, хлоридов и некоторых других веществ, а также оптимальное значение рН и необходимую концентрацию калия, лития, натрия, аммиака и водорода.
Таблица 7.4. Качество воды первого контура
Нормируемый показатель |
Значение |
|
рН |
5,7--10,2 |
|
Содержание K+Li-fNa, мг/л |
0,05-0,3 |
|
Содержание NH4OH, мг/л |
>5 |
|
Содержание Н2, мг/л |
30--60 |
|
Содержание О2, мкг/л |
<10 |
|
Содержание С1, мкг/л |
<100 |
|
Содержание Fe, мкг/л |
<200 |
|
Содержание N2H4, мкг/л |
-- |
|
Содержание SiO2, мкг/л |
-- |
|
Содержание Н3ВО3, г/ л |
<13 |
|
Активность, Бк/л |
<106 |
7.7 Водно-химический режим второго контура АЭС с реактором ВВЭР
Материалом для второго контура АЭС с реактором ВВЭР являются углеродистая сталь и латунь (трубные пучки подогревателей низкого давления (ПНД) и конденсаторов турбин). Только трубные пучки парогенераторов, в равной степени принадлежащих как первому, так и второму контурам, выполняются из нержавеющей стали.
Основными загрязнениями питательной воды являются соли жесткости, кремниевая кислота и хлориды, поступающие с подпиточной водой и присосами охлаждающей воды в конденсаторе турбин, а также кислород, поступающий за счет присосов воздуха в вакуумную систему турбин, и продукты коррозии.
Хлориды и кремниевая кислота нормируются, и принимаются меры к снижению их содержания не только в питательной, но и в продувочной воде парогенераторов во избежание хлоридного растрескивания трубных пучков и заноса проточной части турбин, вызванных отложением продуктов коррозии и окиси кремния, причем последняя играет «цементирующую» роль, образуя прочную стекловидную массу.
На АЭС первого поколения с реакторами ВВЭР очистка турбинного конденсата не предусматривалась. Примеси, поступающие за счет присосов охлаждающей воды, и продукты коррозии выводились из парогенераторов с продувочной водой.
Расход продувочной воды парогенераторов зависит от солесодержания охлаждающей воды и режима присосов. Для морской воды и засоленных пресных вод, например для рек юга европейской части СССР, даже при небольших присосах (менее 0,01 %) величина продувки должна быть 4--6%.
Для того чтобы снизить расход продувочной воды до 0,5 % расхода питательной поды, необходима очистка конденсата, в противном случае будет происходить отложение солей жесткости на трубных пучках парогенераторов. Расход продувочной воды будет тем меньше, чем глубже очистка конденсата.
На вторых контурах АЭС с ВВЭР в нашей стране и за рубежом принят в основном аммиачно-гидразинный водный режим. Нейтральный водный режим из-за отсутствия кон-денсатоочистки и невозможности обеспечения высокой чистоты питательной воды является нерациональным, так как наблюдаются значительный вынос продуктов коррозии и загрязнение питательной воды окислами железа и меди.
Продувочная вода парогенераторов очищается на ионитных фильтрах. Вода забирается с нижней образующей корпуса парогенератора с целью удаления осевших там продуктов коррозии.
Аммиачно-гидразинный и нейтральный водный режим не предотвращают полностью образования отложений на поверхности теплообмена парогенераторов. При 100%-ной очистке конденсата из него удаляются в основном примеси, поступающие с присосами охлаждающей воды. Основная же часть продуктов коррозии образуется после конденсато-очистки, что вызывает поступление их в парогенераторы и образование железоокисных и медистых отложений на трубном пучке, Образование отложений вызывает необходимость периодических химических промывок парогенераторов, поэтому существующие водные режимы нельзя считать оптимальными по своим эксплуатационным показателям.
Находящийся в стадии внедрения способ обработки питательной воды парогенераторов комплексонами обеспечивает перевод катионов железа, меди, цинка, кальция и магния в хорошо растворимые комплексы и позволяет удалить их из парогенераторов с продувочной водой без образования отложений на поверхности нагрева.
На АЭС для комплексонной обработки питательной воды используются ЭДТК и ее соли, в частности трилон Б. Во избежание повышения содержания хлоридов в продувочной воде парогенераторов необходимо применять реагенты, содержащие не более 1 % хлор-иона (по массе).
Термическое разложение комплексонов и комплексонатов в парогенераторах АЭС с ВВЭР не снижает эффективности комплексонной обработки.
Комплексонный водный режим может проводиться как при непрерывной дозировке реагентов для предотвращения образования отложений, так и при периодической дозировке для удаления «на ходу» ранее образовавшихся отложений.
Концентрация комплексонов в питательной воде (мкг/л) при непрерывной дозировке реагентов определяется по следующему соотношению:
Ск = 186СЖ + 6,7CFe + 6,0СCu + 6,0CZn,
где Сж -- жесткость питательной воды; СFе, CCu, CZn -- соответственно концентрация железа, меди и цинка в питательной воде, мкг/л.
В продувочной воде при рН= 10,2-ь 10,5 комплексонат железа разлагается с образованием осадка гидроокиси железа. Поэтому при достижении рН=10,2 дозировка комплексона должна быть прекращена до устранения причин, вызвавших возрастание рН (например, из-за повышения присосов).
Величина продувки парогенераторов при комплексонном водном режиме остается на прежнем уровне. Присутствие комплексонов и комплексонатов в продувочной воде не препятствует эффективной очистке воды на ионообменных фильтрах. Некоторое снижение фильтроцикла связано с повышением концентрации примесей в продувочной воде. Обменная емкость ионитов остается на обычном уровне.
При комплексонном водном режиме комплексонаты металлов поступают на установку очистки продувочной воды парогенераторов в виде отрицательно заряженных ионов и сорбируются анионитом. Поэтому первым, как правило, истощается анионитный фильтр.
Регенерация анионита проводится щелочью. Возможна также регенерация в дна этапа: вначале кислотой, затем щелочью. Второй вариант предпочтительнее, так как позволяет более полно провести регенерацию анионита, но связан с повышенным расходом реагентов.
Нормы качества питательной и продувочной воды парогенераторов АЭС с ВВЭР, принятые в нашей стране и за рубежом, приведены в табл .
Таблица 7.5. Нормы качества питательной и продувочной воды парогенераторов АЭС с реакторами ВВЭР
Нормируемый показатель |
СССР |
||
Питательная вода |
Продувочная вода |
||
рН при 25°С |
9,0--9,2 |
- |
|
Жесткость, мкг-экв/л |
<0,5 |
- |
|
Содержание О2 мкг/л |
<10 |
- |
|
Содержание С1, мг/л |
- |
<1,0 |
|
Содержание Fe, мкг/л |
<20 |
-- |
|
Содержание Cu, мкг/л |
<10 |
-- |
|
Содержание N2H4, мкг/л |
20--60 |
-- |
|
Содержание SiO2, мкг/л |
<25 |
<5000 |
|
Содержание РО4> мг/л |
-- |
-- |
|
Активность, Бк/л |
- |
<102 |
На АЭС с ВВЭР второго поколения проектируется очистка всего потока конденсата турбин на ионообменных фильтрах.
7.8 Очистка конденсата турбин и питательной воды ядерных паропроизводящих установок
Конденсат турбин является основной составляющей питательной воды ядерной установки, поэтому очистка конденсата является по существу и очисткой питательной воды.
Конденсатоочистки предназначены для удаления из воды продуктов коррозии, количество которых особенно велико при пуске блока, и водорастворимых веществ, включая углекислый газ. Коэффициент обезжелезивания конденсатоочистки около 5, коэффициент обессоливания не менее 10.
Конденсатоочистки компонуются с турбинами и обеспечивают очистку всего потока конденсата турбины и греющего пара подогревателей (основного конденсата блока). Основной конденсат подается на механические фильтры для удаления продуктов коррозии. В качестве фильтрующего материала в механических фильтрах используются катионит КУ-2-8 или сульфоуголь. Первый является более устойчивым против механического истирания и радиолиза, второй -- более дешев и менее дефицитен.
Механический фильтр при загрязнении и росте перепада давления до 0,25 МПа промывают восходящим потоком воды с интенсивностью около 0,003 м3/(м2-с) (10 м/ч). Взрыхлять фильтрующий материал сжатым воздухом перед промывкой не рекомендуется во избежание поступления продуктов коррозии в нижнюю часть фильтрующего слоя и последующего их вымывания.
Периодически предусматривается обработка фильтрующего материала кислотой в узле выносной регенерации для более полного удаления окислов железа и восстановления обменной способности при использовании механических фильтров в качестве катионообменных. При значительном измельчении фильтрующего материала и непригодности его для дальнейшей работы предусматривается удаление его пневмогидротранспортом на захоронение в ХЖО.
Предусматривается байпасирование механических фильтров и в целом конденсатоочистки при снижении ее пропускной способности. Однако подача воды по байпасам должна рассматриваться как отступление от нормального ведения водно-химического режима блока, и должны приниматься меры по восстановлению пропускной способности фильтров конденсатоочистки.
Очистка питательной воды от продуктов коррозии позволяет отказаться от сброса всего потока конденсата греющего пара регенеративных подогревателей в конденсаторы с целью обработки на конденсатоочистке. Это дает возможность уменьшить число фильтров и снизить расход нержавеющей стали на трубные пучки подогревателей.
В перспективе очистка питательной воды в совокупности с нейтральным окислительным водным режимом позволит перейти на изготовление регенеративных подогревателей из углеродистой стали.
8. Расчёт токов короткого замыкания
Определение расчётных токов короткого замыкания необходимо для выбора выключателей по коммутационной способности, проверки аппаратов и проводников на электродинамическую и термическую стойкость.
При проверке аппаратов и токопроводов на электродинамическую и термическую стойкость следует согласно [14] ориентироваться на трёхфазное КЗ. Случай однофазного КЗ может быть исключён из рассмотрения, так как электродинамические силы при этом малы, поскольку расстояние от повреждённого проводника до проводника заземляющей системы велико.
Для выбора электрических аппаратов расчёт производят с допущениями [14], которые существенно упрощают вычисления, но дают на 10-15 % завышенный результат.
Для расчёта трёхфазного тока КЗ составим расчетную схему (рис 8.1)
Рис 8.1 Расчетная схема с обозначением мест КЗ
По данной расчётной схеме составляем эквивалентную схему замещения, в которой все источники питания вводятся своими своими номинальными мощностями () и сверпереходными реактивностями () (Рис 8.2).
Определим сопротивления схемы замещения, задавшись базисными значениями:
МВА, кВ
Сопротивление генератора вычисляется по формуле:
,
Сопротивление трансформатора вычисляется по формуле:
,
Сопротивление линии электропередачи вычисляется по формуле:
,
где - удельное сопротивление линии электропередач, (Ом /км для ЛЭП 550 кВ)
- длина линии, км.
Сопротивление трансформатора с расщеплённой обмоткой:
,
.
Сопротивление системы вычисляется по формуле:
Определим численные значения по формулам 3.3-3.6:
Сопротивления генераторов:
.
Сопротивления трансформаторов:
,
Сопротивления автотрансформаторов:
Сопротивление линии Л1 и Л2:
Рис.8.2а Схема замещения
Базовый ток:
Начальное значение периодической составляющей тока КЗ:
Значения тока по ветвям:
генератора Г1
генератора Г2
энергосистемы ЭС1:
энергосистемы ЭС2:
Суммарный ток КЗ:
Через t=0.01 с после начала КЗ имеет место ударный ток, который определяется по формуле:
,
где - ударный коэффициент [14].
зависит от - постоянная времени затухания апериодической составляющей тока КЗ.
Ударный ток КЗ:
генератора Г1 и Г2
энергосистемы ЭС1:
энергосистемы ЭС2:
Суммарный ударный ток трехфазного КЗ:
8.1 Выбор коммутационных аппаратов
8.1.1 Выбор выключателя
Так как заводами-изготовителями гарантируется определенная зависимость параметров, то допустимо производить выбор выключателей по важнейшим параметрам: по напряжению установки
по длительному току
по отключающей способности:
в первую очередь производится проверка на симметричный ток отключения по условию
затем проверяется возможность отключения апериодической составляющей тока КЗ:
где - номинальное допускаемое значение апериодической составляющей в отключаемом токе для времени t;
- номинальное значение относительного содержания апериодической составляющей в отключаемом токе.
Если условие соблюдается, а , то допускается проверку по отключающей способности производить по полному току КЗ:
На электродинамическую стойкость выключатель проверяется по предельному сквозному току КЗ:
; ;
где Iпр,с - действующее значение предельного сквозного тока КЗ;
iпр.с - амплитудное значение сквозного тока КЗ.
На термическую стойкость выключатель проверяется по тепловому импульсу:
где - тепловой импульс по расчету;
кА2с;
Iт - предельный ток термической стойкости (по каталогу);
tт - длительность протекания тока термической стойкости, с.
Значение периодической составляющей тока КЗ будем брать из пункта расчета токов КЗ.
К установке на линиях принимаем выключатель ВВ-500Б-31,5/2000У1 с параметрами:
,,,,,.
8.1.2.1 Проверка электродинамической стойкости
Условие электродинамической стойкости
Условие соблюдается
8.1.2.2 Проверка термической стойкости
Условие термической стойкости
Условие соблюдается
8.1.3.3 Проверка на отключение
Номинальное допускаемое значение апериодической составляющей в отключаемом токе для времени
.
Определение периодической и апериодической составляющих токов КЗ для времени t>0
Расчетное время:
,
где - собственное время выключателя.
Номинальный ток генератора
Для генераторов Г1 и Г2 (Та=0,09с) отношение:
С помощью типовых кривых определения затухания периодической составляющей тока КЗ по данному отношению и времени определяем:
Периодическая составляющая тока к моменту :
Апериодическая составляющая:
Для ЭС1(определяем аналогично):
Для ЭС2:
Суммарная периодическая составляющая в момент времени ф:
.
Суммарная апериодическая составляющая в момент времени ф:
.
Условия и соблюдаются.
8.1.3 Выбор разъединителя
Разъединители выбираются по напряжению установки
по длительному току
На электродинамическую стойкость разъединитель проверяется по предельному сквозному току КЗ:
;
На термическую стойкость разъединитель проверяется по тепловому импульсу:
Расчетный ток продолжительного режима:
.
Выбираем разъединитель РНДЗ.2 - 500/3200У1:
Условие электродинамической стойкости
соблюдается.
Условие термической стойкости
соблюдается.
8.2 Выбор измерительных трансформаторов
8.2.1Трансформаторы тока выбираются
- по напряжению установки
;
- по току
; ;
атомный электростанция турбина топливо
(номинальный ток должен быть как можно ближе к рабочему току установки, так как недогрузка первичной обмотки приводит к увеличению погрешностей);
- по конструкции и классу точности;
по электродинамической стойкости
;
где: - ударный ток КЗ по расчету;
- кратность электродинамической стойкости по каталогу;
- номинальный первичный ток трансформатора тока;
(электродинамическая стойкость шинных трансформаторов тока определяется устойчивостью самих шин распределительного устройства, вследствие этого такие трансформаторы по такому условию не проверяются);
- по термической стойкости:
;
где: -тепловой импульс по расчету;
- кратность термической стойкости по каталогу;
- время термической стойкости по каталогу;
- по вторичной нагрузке
;
где: - вторичная нагрузка трансформатора тока;
- номинальная допустимая нагрузка трансформатора тока в выбранном классе точности.
Выбираем трансформаторы тока ТФРМ-500Б-2000/1 с параметрами=500 кВ; = 1с.
Сравнение расчетных и каталожных данных приведено в табл. 8.5.
Таблица 8.1. Расчетные и каталожные данные
Расчетные данные |
Каталожные данные |
|
= 500 кВ |
= 500 кВ |
|
= 1286 А |
= 2000 А |
|
== = |
=632 *1=3969кА2.с |
Таблица 8.2. Вторичная нагрузка трансформатора тока
Прибор |
Тип |
Фазы |
|||
А |
В |
С |
|||
Амперметр |
Э-377 |
0,5 |
0,5 |
0,5 |
|
Ваттметр |
Д-335 |
0,5 |
-- |
0,5 |
|
Варметр |
Д-335 |
0,5 |
-- |
0,5 |
|
Счетчик активной энергии |
САЗ-И670 |
2,5 |
-- |
2,5 |
|
Счетчик реактивной энергии |
СР4-И676 |
2,5 |
-- |
2,5 |
|
Суммарная нагрузка |
6,5 |
0,5 |
6,5 |
Из табл. 8.6 видно, что наиболее загружены трансформаторы тока фазы А и С. Общее сопротивление приборов:
,
Где I2 - ток вторичной обмотки ТТ.
Тогда
Ом.
Допустимое сопротивление проводов:
,
При числе приборов более 3 сопротивление контактов принимается равным 0.1, тогда Ом.
Ориентировочная длина проводов 150 м, трансформаторы тока соединены в полную звезду, поэтому , тогда сечение:
,
Где p - удельное сопротивление материала провода (p меди = 0,0175 Ом* мм2)
Тогда сечение провода
мм2.
Принимаем контрольный кабель АКРВГ с жилами сечением 4,0 мм2.
8.2.2 Выбор трансформаторов напряжения
Трансформаторы напряжения выбираются:
по напряжению установки
;
по конструкции и схеме соединения обмоток;
по классу точности;
по вторичной нагрузке
;
где Sном -- номинальная мощность в выбранном классе точности;
S2? -- нагрузка всех измерительных приборов и реле, присоединенных к трансформатору напряжения, В*А.
При этом следует иметь в виду, что для однофазных трансформаторов, соединенных в звезду, следует взять суммарную мощность всех трех фаз, а для соединенных по схеме открытого треугольника -- удвоенную мощность одного трансформатора.
Для упрощения расчетов нагрузку приборов можно не разделять по фазам, тогда:
.
Выбираем трансформатор напряжения типа НКФ-500-78У1.
Таблица 8.3. Вторичная нагрузка трансформатора напряжения
Наимено-вание прибора |
Тип прибора |
Sодн.об |
Nкат |
Cos |
Sin |
Колич. прибо-ров |
Мощн. Вт |
Мощн. В·А |
|
Вольтметр |
Э -335 |
2 |
1 |
1 |
0 |
3 |
6 |
-- |
|
Ваттметр регистри-рующий |
Н-378 |
10 |
2 |
1 |
0 |
1 |
10 |
-- |
|
Частотомер |
Э-372 |
3 |
1 |
1 |
0 |
2 |
6 |
-- |
Суммарная вторичная нагрузка:
.
Условие < соблюдается.
9. АВТОМАТИЗАЦИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ И АСУ
9.1 Функции и основные подсистемы АСУ ТП
9.1.1 Информационные функции АСУ ТП по энергоблокам
9.1.1.1 Оперативный контроль технологических параметров
С целью получения информации о ходе технологического процесса предусматриваются: индивидуальный контроль минимального числа наиболее важных технологических параметров с помощью постоянно включенных показывающих или регистрирующих приборов; избирательный контроль, а также множественный контроль (контроль по вызову на аналоговых и цифровых приборах или электронно-лучевых трубках, графическая регистрация на аналоговых приборах и т. п.).
9.1.1.2 Технологическая сигнализация
В качестве дополнительной информации предусматриваются световая и звуковая сигнализация технологических параметров, вышедших за пределы установленных значений, а также сигнализация состояния регулирующих и запорных органов и оборудования. Световая сигнализация является одной из форм множественного контроля и осуществляется на световых табло.
9.1.1.3 Расчет технико-экономических показателей
С целью сопоставления достигнутых показателей качества технологических процессов с заданными критериями управления предусматривается автоматизированный расчет ТЭП по отдельным агрегатам и по блоку в целом в соответствии с существующими нормами отчетности. Расчеты ведутся в темпе с технологическим процессом на основе информации о технологических параметрах. В целях получения представительных результатов значения оперативных интервалов расчета ТЭП устанавливаются равными не менее 15 мин. Кроме того, значения ТЭП вычисляются в соответствии с интервалами существующих форм отчетности: за смену (8 ч), сутки, месяц, год.
9.1.1.4 Определение достоверности информации
С целью проверки точности функционирования информационных подсистем предусматривается дополнительный контроль численных значений технологических параметров по важнейшим каналам измерений. Проверка осуществляется путем сравнения с показаниями дублирующих измерительных систем и приборов или со значениями параметров, полученными на основании косвенных вычислений с помощью информационно-вычислительного комплекса (ИВК).
9.1.1.5 Диагностика состояния оборудования
С целью предупреждения возможных неполадок в работе энергоблока предусматривается спорадический и непрерывный контроль состояния оборудования путем оценки отклонений текущих значений параметров от установленных.
9.1.1.6 Регистрация аварийных положений
С целью обобщения опыта эксплуатации энергоблоков, выявления экономического ущерба от аварий и предупреждения ошибочных действий оперативного персонала предусматривается специальная регистрация событий и технологических параметров в аварийных (предаварийных) режимах работы энергооборудования (внезапный сброс электрической нагрузки, непредвиденный останов одного или группы агрегатов и т. п.). В случае необходимости персоналу представляется информация для анализа причин возникновения и характера развития аварий. Для этого в памяти управляющего вычислительного комплекса (УВК) хранится информация о событиях и значениях технологических параметров в течение заданного промежутка времени Т1, начиная от момента последнего опроса. В каждом новом цикле представления данных «стирается» информация, вышедшая за пределы интервала Т1, и вместо нее заносятся вновь полученные сведения. При этом обеспечивается регистрация событий, последовательности и времени срабатывания технологических защит, положения всех контролируемых регулирующих и запорных органов на момент аварий, а также значения важнейших технологических параметров.
9.1.2 Функции управления АСУ ТП по энергоблоку
9.1.2.1 Статическая оптимизация режимов работы энергооборудования
С целью достижения заданных критериев управления предусматривается контроль и управление режимами работы оборудования.
По котлу -- поддержание КПД брутто вблизи оптимального значения путем сравнения его текущего и расчетного значений. Регулирующим воздействием служит изменение расхода воздуха, подаваемого в топку, например, за счет изменения положения направляющих аппаратов на всасе дутьевых вентиляторов.
По турбине -- поддержание КПД нетто турбоустановки вблизи оптимального значения за счет изменения вакуума в конденсаторе. Регулирующим воздействием служит изменение расхода охлаждающей воды в конденсатор. Изменение производительности циркуляционных насосов достигается, например, путем изменения положения направляющих аппаратов на всасе насосов.
По блоку в целом -- поддержание давления перегретого пара перед турбиной, которое может изменяться в заданных пределах в зависимости от нагрузки в регулирующем режиме работы блока. Изменение давления пара может достигаться, например, (при работе на скользящих параметрах) путем воздействия на расход топлива, подаваемого в топку котла.
9.1.2.2 Динамическая оптимизация технологических процессов
С целью достижения заданных показателей качества переходных процессов предусматривает...
Подобные документы
Термодинамические основы регенеративного подогрева питательной воды на тепловой электростанции (ТЭС). Основные преимущества многоступенчатого регенеративного подогрева основного конденсата и питательной воды. Технические особенности системы регенерации.
реферат [1,2 M], добавлен 24.03.2010Турбина К-1200-240, конструкция проточной части ЦВД. Предварительное построение теплового процесса турбины в h-S диаграмме. Процесс расширения пара в турбине. Основные параметры воды и пара для расчета системы регенеративного подогрева питательной воды.
контрольная работа [1,6 M], добавлен 03.03.2011Назначение регенеративных подогревателей питательной воды низкого давления и подогревателей сетевой воды. Использование в качестве греющей среды пара промежуточных отборов турбин для снижения потерь теплоты в конденсаторах. Повышение термического КПД.
курсовая работа [886,6 K], добавлен 23.10.2013Процесс расширения пара в турбине в h,s-диаграмме. Баланс основных потоков пара и воды. Определение расхода пара на приводную турбину. Расчет сетевой подогревательной установки, деаэратора повышенного давления. Определение тепловой мощности энергоблоков.
курсовая работа [146,5 K], добавлен 09.08.2012Построение процесса расширения пара в турбине в H-S диаграмме. Определение параметров и расходов пара и воды на электростанции. Составление основных тепловых балансов для узлов и аппаратов тепловой схемы. Предварительная оценка расхода пара на турбину.
курсовая работа [93,6 K], добавлен 05.12.2012Параметры и тепловая схема блока электростанции. Определение энтальпии в отборах и суть процесса расширения пара. Расчёт схемы регенеративного подогрева питательной воды. Проектирование топливного хозяйства. Тепловой баланс сушильно-мельничной системы.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 31.01.2013Расчет принципиальной тепловой схемы, построение процесса расширения пара в отсеках турбины. Расчет системы регенеративного подогрева питательной воды. Определение расхода конденсата, работы турбины и насосов. Суммарные потери на лопатку и внутренний КПД.
курсовая работа [1,9 M], добавлен 19.03.2012Процесс расширения пара в турбине. Определение расходов острого пара и питательной воды. Расчет элементов тепловой схемы. Решение матрицы методом Крамера. Код программы и вывод результатов машинных вычислений. Технико-экономические показатели энергоблока.
курсовая работа [1,4 M], добавлен 19.03.2014Технологическая схема электростанции. Показатели ее тепловой экономичности. Выбор начальных и конечных параметров пара. Регенеративный подогрев питательной воды. Системы технического водоснабжения. Тепловые схемы и генеральный план электростанции.
реферат [387,0 K], добавлен 21.02.2011Оценка расширения пара в проточной части турбины, расчет энтальпий пара в регенеративных отборах и значений теплоперепадов в каждом отсеке паровой турбины. Оценка расхода питательной воды, суммарной расчетной электрической нагрузки, вырабатываемой ею.
задача [103,5 K], добавлен 16.10.2013Эффективность цикла преобразования тепла в работу. Предварительное построение теплового процесса расширения пара в турбине в h-s-диаграмме. Расчет экономичности турбоустановке с регенеративным подогревом питательной воды по сравнению с конденсационной.
курсовая работа [887,9 K], добавлен 16.07.2013Выбор источника водоснабжения, анализ показателей качества исходной воды. Расчет предочистки и декарбонизатора. Анализ расхода воды на собственные нужды. Методы коррекции котловой и питательной воды. Характеристика потоков конденсатов и схемы их очистки.
курсовая работа [447,6 K], добавлен 27.10.2011Гидравлическая электростанция (ГЭС) как комплекс сооружений и оборудования, посредством которых энергия потока воды преобразуется в электрическую энергию. Характеристика тепловой электростанции (ТЭС). Особенности работы атомной электростанции (АЭС).
контрольная работа [32,5 K], добавлен 10.11.2009Расчет процесса расширения и расхода пара на турбину энергоблока. Определение расхода питательной воды на котельный агрегат. Особенности расчета регенеративной схемы, технико-экономических показателей тепловой схемы. Определение расчетной нагрузки.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 26.12.2011Принципиальная схема турбины К-150-130 для построения конденсационной электростанции. Расчёт параметров воды и пара в подогревателях, установки по подогреву воды, расхода пара на турбину. Расчёт регенеративной схемы и проектирование топливного хозяйства.
курсовая работа [384,4 K], добавлен 31.01.2013Влияние систем регенеративного подогрева питательной воды на экономичность паротурбинных установок. Системы топливоснабжения мазутной ТЭЦ; основные свойства и сжигание мазута. Устройство и технологическая схема мазутного хозяйства: резервуары, станции.
контрольная работа [1,1 M], добавлен 03.05.2014Краткое описание тепловой схемы турбины Т-110/120–130. Типы и схемы включения регенеративных подогревателей. Расчет основных параметров ПВД: греющего пара, питательной воды, расход пара в подогреватель, охладителя пара, а также охладителя конденсата.
курсовая работа [340,5 K], добавлен 02.07.2011Принцип работы атомной электростанции, ее достоинства и недостатки. Классификация по типу реакторов, по виду отпускаемой энергии. Получение электроэнергии на атомной электростанции с двухконтурным водо-водяным энергетическим реактором. Крупнейшие АЭС РФ.
презентация [886,7 K], добавлен 22.11.2011Расчет тепловых нагрузок на отопление сетевой и подпиточной воды, добавочной воды в ТЭЦ. Загрузка турбин, котлов и составляется баланс пара различных параметров для подтверждения правильности подбора основного оборудования. Выбор паровых турбин.
курсовая работа [204,3 K], добавлен 21.08.2012Выбор и обоснование принципиальной тепловой схемы блока. Составление баланса основных потоков пара и воды. Основные характеристики турбины. Построение процесса расширения пара в турбине на hs- диаграмме. Расчет поверхностей нагрева котла-утилизатора.
курсовая работа [192,9 K], добавлен 25.12.2012