Ядерная энергетическая установка водо-водяного типа

 

1. Ядерная энергетическая установка ВОДО-ВОДЯНОГО типа, содержащая реактор с активной зоной и отвоДЯ1ЦИМИ трубопроводами, компенсатор . o6beiiia, паровой объем которого соединен трубопроводом впрыска с реактором , отличаюЕцаяся тем, что, с целью-повышения надежности установки путем поддержания постоянного давления в компенсаторе объема при уменьшении температуры теплоносителя в отводящем трубопроводе реактора , трубопровод впрыска соединен непосредственно с внутренним объемом реактора, которьй заполнен прошедшим активную зону теплоносителем. /

„„Я0„,; 1072644 .

СООЭ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3(5g 21 2 1/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОбРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ": ., ц

f3

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (54) ЯДЕРНАЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА ВОДО-ВОДЯНОГО ТИПА. (21) 3401758/18-25 (22) 02.03.82 (46) 30.12.84. Бюл. Р 48 (72) Е.И.Левин, В.А.Новоселов: и В.П.Спассков (53) 621.039.5(088.8) (56) 1. Directory of Nuclear Reactors International Atomic Energy

Agenig, Vienna ч. х, 1976, р. 34-4.1.

2. Кузнецов Н.N. и др. Энергетическое оборудование блоков АЭС. Л., "Машиностроение", 1979, с. 225 (прототип). (57) .1. Ядерная энергетическая установка водо-водяного типа, содержащая реактор с активной зоной и отводящими трубопроводами, компенсатор объема, паровой объем которого соединен трубопроводом впрыска с реактором, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности установки путем поддержания постоянного давления в компенсаторе объема нри уменьшении температуры теплоносителя в отводящем трубопроводе реактора, трубопровод впрыска соединен непосредственно с внутрекним объемом реактора, который заполнен прошедшим .активную зону теплоносителем. е

2. установка по и. 1, о т л и— ч ающа я с я тем, что, с целью повышения надежности установки путем обеспечения в аварийных режимах сдувки парогазовой смеси из реактора в компенсатор объема и предотврара.

1072644 щения ее попадания в отводящие трубопроводы, соединение трубопровода впрыска с внутренним объемом реактора выполнено вьш е отводящих трубопроводов реакто1

Изобретение относится к ядерным энергетическим установкам водо-водяного типа.

Известна ядерная энергетическая установка водо-водяного типа, содержащая реактор с активной зоной, подводящими и отводящими трубопроводами, парогенератор, компенсатор объема, паровая полость которого соединена трубопроводом впрыска с подводящим трубопроводом реактора, .а водяная полость — с отводящим трубопроводом реактора $1J.

Недостатком известной ядерной энергетической установки является низкая надежность вследствие возможности перерегулирования расхода впрыска в динамических режимах, а это может вызвать отклонения давления теплоносителя в диапазоне от точки насыщения до срабатывания пре- 2б дохранительных клапанов B компенсаторе объема.

Другим недостатком является воз- можность накопления в аварийных режимах парогазовой смеси в реакторе, 25 .что может привести к развитию аварии в результате захвата парогазовой смеси в отводящие трубопроводы и нарушения циркуляции теплоносителя или нарушения теплообмена в парогенераторах, Наиболее близкой к изобретению по своей технической сущности и достигаемому результату является ядерная энергетическая установка

35 водо-водяного типа, содержащая реактор с активной зоной и отводящими трубопроводами, компенсатор объема, паровой объем которого соединен трубопроводом впрыска с реактором Г2 1. 40

Трубопровод впрыска подключен к

\ отводящему трубопроводу, с которым соединена водяная полость компенса4 тора объема и через этот отводящий трубопровод соединен с реактором.

В номинальном режиме работы обеспечена подача теплоносителя на впрыск в. компенсатор объема с температурой на выходе из реактора. Принципиально это более выгодно, чем впрыск с напора циркуляционного на.— соса, так как существует оптимальная температура впрыска, близкая к температуре на выходе из реактора, при которой давление в компенсаторе объема вообще не меняется, независимо от расхода впрыска. Это объясняется тем, что при оптимальной температуре, пар в компенсаторе объема конденсируется в объеме, равном сумме объемов впрыскиваемой воды и образующегося конденсата. Назависимость давления от расхода впрыска позволяет упростить систему,регулирования впрыска.

Недостатком прототипа является низкая надежность, так как при отключении циркуляционного насоса на циркуляционной петле, с которой соединен компенсатор объема, в ней возникает обратный ток теплоносителя и температура впрыска падает почти до температуры во втором контуре парогенератора. Подача избыточного или недостаточного расхода впрыска может привести при этом к таким же колебаниям давления, как и в случае подключения трубопровода впрыска к. напору циркуляционного насоса.

Другим недостатком прототипа является возможность накопления в реа торе в аварийных режимах парогазово, смеси и ее захват в отводящие трубо проводы, что приводит к снижению надежности.

Целью изобретения является повьш ние надежности установки путем под4 4 озможны и другие варианты подклюения трубопровода впрыска 16 к ой части внутреннего объема реактоа которая заполнена прошед|ним аког

1 ивную зону теплоносителем, например одключение его к крышке 9 реактоа. Паровая полость 15 компенсатора объема 2 соединена также дополнительным трубопроводом впрыска 19, на котором установлена регулирующая арматура 20, с трубопроводом 6.

Установка работает следующим образом.

При отрицательных, нулевых или относительно небольших положительных возмущениях давления теплоносителя отсечная арматура 17 закрыта. Возмущения давления при этом отрабатываются через дыхательный трубопровод

13 и с помощью электронагревателей

14. При более сильных положительных возмущениях давления теплоносителя отсечная арматура 17 открывается под действием перепада давления между точкой подключения трубопровода впрыска 16 к Внутреннему объему реактора и паровой полостью 15 ком пенсатора объема 2. В паровую полость 15 при этом подается на впрыск теплоноситель с температурой, близкой к оптимальной (с температурой

% выхода из активной зоны) . Благодаря этому, давление в компенсаторе объема

2, а также давление теплоносителя в циркуляционных петлях существенно не меняются. Температура впрыска по трубопроводу впрыска 16 близка к оптимальной во всех режимах работы на мощности и не зависит от того, включены или выключены какие-либо циркуляционные насосы. Дополнительный трубопровод впрыска 19 служит для тонкого регулирования давления.

В аварийных режимах, в случае образования в реакторе парогазовой смеси и накопления ее под крышкой 9 реактора, отсечная арматура 17 открывается под действием перепада давления или принудительно по аварийному сигналу.

Когда парогазовая смесь достигает входа в трубопровод впрыска 16, она начинает поступать по нему в компенсатор объема 2, откуда затем может быть удалена с помощью системы газовых сдувок (на чертеже не показана). Поскольку соединение трубопро" вода впрыска 16 с внутренним объемом реактора выполнено выше отводящжс

107264 держания постоянного давления в ком В пенсаторе объема при уменьшении ч температуры теплоносителя в отводящем трубопроводе реактора. P

Дель изобретения достигается тем, 5 что в ядерной энергетической установке водо-водяного типа, содержащей р реактор с активной зоной и отводящими трубопроводами, компенсатор объема, паровой объем которого соединен тру- ® бопроводом впрыска с реактором, трубопровод впрыска соединен непосредственно с внутренним объемом реактора, который заполнен прошедшим активную зону теплоносителем. !

Кроме того, с целью повышения надежности установки путем обеспечения в .аварийных режимах сдувки парогазовой смеси из реактора в компенсатор объема и предотвращения ее по20 падания в отводящие трубопроводы, соединение трубопровода впрыска с внутренним объемом реактора выполнено выше отводящих трубопроводов реактора.

На чертеже приведена функциональная схема ядерной энергетической установки водо-водяного типа °

Ядерная энергетическая установка содержит реактор 1, компенсатор

30. объема. 2, парогенератор 3 и циркуляционный насос 4 (условно показана одна циркуляционная петля).

Реактор 1 соединен с парогенератором З,отводящим трубопроводом 5, а с напором циркуляционного насоса 4 — 35 трубопроводом 6. Всас циркуляционного насоса 4 соединен с парогенератором 3 трубопроводом 7. Реактор 1 содержит корпус 8, крьппку 9, активную зону 10, размещенную внутри опорного цилиндра 11. Внутренний объем реактора 1, ограниченный верхом активной зоны 10, опорным цилиндром 11 и крышкой 9, заполнен прошедшим активную зону 10 теплоносителем. 45

Водяная полость 12 компенсатора объема 2 соединена дыхательным трубопроводом 13 с отводящим трубопроводом

5. В водяной полости 12 размещены электронагреватели 14. Паровая по- N лость 15 компенсатора объема 2 сое-. динена трубопроводом впрыска 16, на котором установлена .отсечная арматура 17, например обратный клапан, непосредственно с внутренней полостью5

1опорного цилиндра 11. Указанное соединение выполнено через переходник

1S выше отводящего трубопровода 5.

107?644

РедактоР С.Титова ТехРед С.МигУнова Корректор М.Демчик

Заказ 9256/4 Тираж 413 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., p. 4!5

Филиал ПЛП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4 трубопроводов 5, парогазовая смесь не может попасть в отводящие трубопроводы 5.

Данное техническое решение во всех режимах работы на мощности . обеспечивает впрыск в паровую полость компенсатора объема с температурой, близкой к оптимальной (с температурой на выходе из реактора). Благодаря этому ликвидирована возможность значительных колебаний давления в компенсаторе объема при уменьшении температуры теплоносителя в отводящих трубопроводах в случае отключения циркуляционных насосов. Кроме того, в аварийных режимах ликвиди рована возможность захвата парога-зовой смеси в отводящие трубопроводы, что могло бы вызвать нарушение

5 циркуляции теплоносителя или теплообмена в парогенераторах. В целом техническое решение повышает надежность ядерной энергетической установки.

Оценить экономический эффект от внедрения изобретения затруднительно, так как оно направлено на предотвращение возможных крупных аварий, по ликвидации последствий которых не накоплен опыт.