Система охлаждения дизель-генераторной станции сейсмостойкой атомной электростанции

 

СИСТЕМА ОХЛАЖДЕНИЯ ДИЗЕЛЬ-ГЕНЕРАТОРНОЙ СТАНЦИИ СЕЙСМОСТОЙКОЙ АТОМИзобретение относится к атомной энергетике, а более конкретно к системе озслажденйя /дизель-генераторной .станции надежного электропитания собственных потребителей сейсмостойких атомных электрических .станций (АЭС), обеспечивающих безопасность при падении самолета или воздействии ударной волны с источником водоснабжения морской воДой. Известна система охлаждения ди- . зель-генера1орной станции АЭС, содержащая дизель-генератор, центробежный НОЙ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ, содержащая дизель-генератор , вход которого соединен с напорным патрубком центробежного насоса, и промежуточный контур охлаждения оборудования атомной электростанции, включающий дыхатель-) ный бак, соединенный через дыхательный трубопровод .с всасывающим патрубком циркуляционного насоса, от-, личающаяся тем, что, с цепью повышения надежности системы при одновременном снижении капительных затрат и металлоемкости, в,сасЫ1вающий патрубок центробежного насоса подключен через регулирующий клапан к всасьгаающему naTpy6ky циркуляционного насоса промежуточного кон (Л тура охлаждения оборудования атомйой электростанции, а выход дизель-генератора соединен напорным трубопроводом с входом дыхательного бака промежуточного контура охлаждения оборудо вания атомной электростанции. о ьэ со 00 ГС насос, навешенный на вал дизель-генератора , всасьшающий и нагнетательный трубопроводы, бак с запасом охлаждающей воды. Б период пуска дизель-генератора, при обесточивании шин надежного электропитания АЭС, охлаяадающая вода из бака лостулпет на всас центробежного насоса и после охлаждения дизель-генератора снова сбрасывается в бак, который истюльзуется как тепловой аккумулятор, рассчитанный на время.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

ФЦМ (g1)g G 21 С 15/18

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ. ЕИСМИ 4 1

= .1 О Е га А

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

re изоиэетениям и ОТНРЫтиям

1 (21) 3622232/24-25 t (22) 12.05.83 (46) 30.11.90. Бюл.- У 44 (71) Ленинградское отделение Всесоюзного государственного научнс-исследовательского и проектно-изыскательско.го института "Атомтеплоэлектропроект" (72) А.А.Свердлов, В.И.Михеева, Д.А.Златин, А.Я.Новокрещенов, В.К.Киселев, Ю.Н.Ремжин, В.В.Безлепкин, Н.А.Лапицкая и Ю.Ф.Ермилкин (53) 621. 039.5(088.8) (56) Дизель 78Г с оборудованием. Схема гидравлическая принципиальная системы охлаждения внешнего контура.

9 78-000-001Г3.41. СКБдизелестроения, Л. 1980.

Маргулова Т.Х. Атомные электричес-. кие станции.М.: Высшая школа, 1969, с. 141 . (54)(57) СИСТЕМА ОХЛАЩЦЕНИЯ ДИЗЕЛЬ-ГЕНЕ" РАТОРНОЙ СТАНЦИИ СЕЙСМОСТОЙКОЙ АТОМИзобретение относится к атомной энергетике, а более конкретно к системе охлаждения, дизель-генераторной . станции надежного электропитания собственных потребителей сейсмостойких атомных электрических, станций (АЭС), обеспечивающих безопасность при падении самолета или воздействии ударной волны с источником водоснабжения морской водой.

Известна система охлаждения дизель-генераторной станции АЭС, содержащая дизель-генератор, центробежный

„„SU„„1162332 А 1

НОЙ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ, содержащая дизель-генератор, вход которого соединен с напорным патрубком центробежного насоса, и промежуточный контур охлаждения оборудования атомной электростанции, включающий дыхатель-i ный бак, соединенный через дыхательный трубопровод .с всасывающим патрубком циркуляционного насоса, о т— л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения надежности системы при одновременном снижении капительных затрат и металлоемкости, всасы-. вающий патрубок центробежного насоса подключен через регулирующий клапан к всасывающему патрубКу циркуляционного насоса промежуточного контура охлаждения оборудования атомиой электростанции, а выход дизель-генератора соединен напорным трубопроводом с входом дыхательного бака промежуточного контура охлаждения оборудования атомной электростанции. насос, навешенный на вал дизель-генератора, всасывающий и нагнетательный трубопроводы, бак с запасом охлаждающей воды.

В период пуска дизель-генератора

) при обесточивании .шин надежного электропитания АЭС, охлаждающая вода из бака:юсту, лет на всас центробежного насоса и после охлаждения дизель-ге-, нератора снова сбрасывается в бак, который используется как тепловой аккумулятор, р 1ссчитанный на время, 1162332 необходимое для подключения насоса морской воды к дизель-генератору.

Такая система охлаждения дизельгенераторной станции в условиях, когда единственным источником охлаждения является морская вода, имеет существенные недостатки« снижение на дежнойй работы системы охлаждения ди зельь-генератора, следовательно, и 1О (.

: всей дизель-генераторной станции надежного электропитания собственных потребителей АЭС из-за интенсивного обрастания системы охлаждения микро организмами и высокой коррозионной ! . активности морской воды; при разме щении всех систем, обеспечивающих безопасность АЭС, включая. дизель-генераторные станции, в одном здании реакторного отделения на одной сей- щ

: смостойкой платформе по условиям сейсмических нагрузок и ударных нагрузок от падения самолета и взрывной волны возможны протечки морской воды в систему канализации реакторного от- 25 деления. Учитывая, что в реакторном отделении имеется только замкнутая система канализации, так как возможны

" протечки радиоактивных сред, переработка вод осуществляется на выпарных установках. Попадание морской воды в канализацию снижает надежность работы выпарных установок; необходимость прокладки трубопроводов морской воды с антикоррозионным покрытием большой протяженности в сейсмостойких кана„лах.

Наиболее близкой к изобретению по своей технической сущности является система охлаждения дизель-генераторной станции сейсмостойкой атомной электростанции, содержащая дизельгенератор, вход которого соединен с . напорным патрубком центробежного насоса, и промежуточньй контур охлажде- 4 ния оборудования атомной электростанции, включающий дыхательньй бак, сое- диненный дыхательным трубопроводом с всасывающим патрубком циркуляционного насоса.

Недостатки этой системы заключаются в необходимости установки дорого1 стоящих теплообменников, работающих на морской воде и рассчитанных на сейсмические нагрузки, а также циркуляционных насосов в дополнение к центробежному насосу, учитывая большую. протяженность замкнутого контура охлаждения, что приводит к снижению-надежности и увеличению капитальных затрат и металлоемкости сис темы, Целью изобретения является повыше"" ния надежности, снижение капитальных затрат и металлоемкости системы охлаждения дизель-генераторной станции сейсмостойкой АЭС.

Указанная цель достигается тем, что в системе охлаждения дизель-reнераторной станции сейсмостойкой атомной электростанции; содержащей дизель-генератор, вход которого соединен с напорным патрубком центробежного насоса, и промежуточньй контур охлаждения оборудования атомной электростанции, включающий дыхательный бак, соединенньй через дыхательный трубопровод с всасывающим патрубком циркуляционного насоса, всасывающий патрубок центробежного насоса подключен через регулирующий клапан к всасывающему патрубку циркуляционного насоса промежуточного контура охлаждения оборудования атомной электростанции, а выход дизель-генератора соединен напорным трубопроводом с входом дыхательного бака промежуточного контура охлаждения оборудования атомной электростанции.

На фиг.1 изображена принципиальная схема системы охлаждения дизельгенераторной станции сейсмостойкой

АЗС, в которой промежуточный контур охлаждения оборудования АЭС включает дыхательньй бак и бак аварийного запаса воды; на фиг.2 — принципиальная схема системы охлаждения дизельгенераторной станции сейсмостойкой

АЗС, в которой промежуточный контур охлаждения оборудования АЭС включает только дыхательный бак.

Система охлаждения дизель-генераторной станции сейсмостойкой АЗС. содержит всасывающий трубопровод 3 циркуляционного насоса промежуточного контура охлаждения оборудования

АЭС, соединительный трубопровод 2, регулирующий клапан 3, всасывающий трубопровод 4 центробежного насоса

5, дизель-генератор б, напорный трубопровод 7, дыхательный бак 8 промежуточного контура охлаждения оборудования АЗС, дыхательный трубопровод 9

1 промежуточного контура охлаждения оборудования АЭС, обратный клапан 10, байпас Il обратного клапана, циркуляl l 6233

5 ционный насос 12 промежуточного контура охлаждения оборудования АЭС, обратный клапан 13 напорный трубопровод 14 циркуляционного насоса 12 .промежуточного контура охлаждения

5 оборудования АЭС, оборудование 15, теплообменник 16 промежуточного контура охлаждения оборудования АЭС, бак 17 аварийного запаса воды.промежуточного контура охлаждения оборудования АЭС, трубопровод 18 заполI кения промежуточного контура охлаждения оборудования АЭС, обратный клапан 19, трубопровод 20 заполнения бака 17 аварийного запаса воды промежуточного контура охлаждения оборудования АЭС, вентиль 21, трубопроводы

22 морской воды и насос 23 морской воды. 20

Система работает следующим образом.

В период пуска дизель-генераторной станции., при обесточивании шин надежного питания АЭС и до включения 25 циркуляционного насоса 12 промежуточного контура охлаждения оборудования

АЭС, охлаждающая вода из всасывающего трубопровода 1 циркуляционного насоса 12 промежуточного контура охлажде- 3О. ния оборудования АЭС через соединительный трубопровод 2, регулирующий. клапан 3 и всасывающий трубопровод.

4 центробежного насоса 5 прокачивается через дизель-генератор 6. Охлаждающая вода после дизель-генератора

6 через напорный трубопровод 7 сбрасывается в дыхательный бак 8 промежуточного контура охлаждения оборудования АЭС, который используется как 40 аккумулирующая .емкость, принимающая сбросную воду после охлаждения дизельгенератора, Вода в промежуточный кон-. тур охлаждения оборудования АЭС поступает из бака 17 аварийного запаса воды по трубопроводу. 18 заполнения промежуточного контура охлаждения оборудования АЭС через открытый обрагный клапан 19 и далее, пройдя через оборудование 15 и теплообменник 511

16 промежуточного контура охлаждения оборудования АЭС, поступает во всасывающий трубопровод 1 промежуточного контура охлаждения оборудования АЭС.

Обратные клапаны 10 и 13 закрыты за счет гидростатического стоаба, образованного разностью отметок установки бака 17 аварийного запаса воды промежуточного контура охлаждения оборуг 6 дования АЭС, который устанавливается выше самого высокого расположенного потребителя .охлаждающей воды промежуточного контура охлаждения оборудования АЭС, и дыхательного бака 8 промежуточного контура охлаждения оборудования АЭС, который устанавливается на отметке, обеспечивающей только допустимую высоту всасывания циркуля-, ционного насоса 12 промежуточного контура охлаждения оборудования АЭС.

Регулирующий клапан 3 поддерживает заданное давление перед центробежным насосом 5 и тем самым обеспечивает заданный расход охлаждающей воды на дизель-генератор 6.

После включения циркуляционного насоса!2 промежуточного контура охлаждения оборудования АЭС и насоса

23 морской воды охлаждающая вода к дизель-генератору 6 продолжает поступать из всасывающего трубопровода 1 циркуляционного насоса 12 промежуточного контура охлаждения оборудования АЭС через соединительный трубопровод 2, регулирующий клапан

3 и далее по всасывающему трубопроводу 4 центробежного наоса 5 . Нагретая вода после дизель-генератора 6 по напорному трубопроводу 7 сбрасывается в дыхательный бак 8 промежуточного контура охлаждения оборудования АЭС, из которого нагретая вода по дыхательному трубопроводу 9 промежуточного контура охлаждения оборудования АЭС через открытый обратный клапан 10 поступает во всасывающий трубопровод промежуточного контура охлаждения оборудования АЭС циркуляционного насоса 12, где смешивается с основным потоком циркуляционной воды промежуточного контура охлаждения оборудования АЭС, нагревая ее. Нагретая вода прокачивается циркуляционным насосом 12 промежуточного контура охлаждения оборудования

АЭС чреез обратный клапан 13 по напорному трубопроводу 14 циркуляционного насоса !2 промежуточного контура охлаждения оборудования АЭС через оборудование 15 и теплообменник

16 промежуточного контура охлаждения оборудования АЭС и, охлажденная возвращается во всасывающий трубопровод

1 циркуляционного насоса промежуточного контура охлаждения оборудования

АЭС.

1162332

Восстановление уровня воды в 6аке

17 аварийного запаса воды промежуточ ного контура охлаждения оборудования

АЭС осуществляется подачей воды циркуляциоиным.насосом 1.2 промежуточного контура охлаждения оборудования

АЭС через трубопровод 20 заполнения бака аварийного запаса воды промежуточного контура охлаждения оборудова-. ния АЭС и вентиль 21, Обратный клапан

19 закрывается напором циркуляционного насоса 12 промежуточного контура охлаждения оборудования АЭС.

В случае, когда промежуточный контур охлаждения оборудования АЭС системы охлаждения дизель-генераторной станции сейсмостойкой АЭС включает только дьп ательный бак, система работает следующим образом (фиг.2).

В период пуска дизель-генераторной станции до включения циркуляционного насоса 12 промежуточного контура охлажпения оборудования АЭС, охлаждаю-. щая вода из всасывающего трубопровода 1 циркуляционного насоса 12 промежуточного контура охлаждения оборудования АЭС,по соединительному трубо" проводу 2 через регулирующий клапан

3 поступает во всасывающий трубопровод 4 центробежного насоса 5, прокачивается через дизель-генератор 6 и по напорному трубопроводу 7 сбрасывается-в дыхательный бак 8 промежуточного контура охлаждения оборудования АЗС, в.котором нагретая вода после дизель-генератора смешивается с холодной водой промежуточного контура охлаждения оборудования АЭС и по дыхательному трубопроводу 9 промежуточного контура охлаждения оборудования АЭС возвращается на всас центробежного насоса 5. Дыхательный бак 8 промежуточного контура охлаждения оборудования АЭС используется в этом случае как тепловой аккумулятор, предотвращая быстрый прогрев воды,подаваемой на охлаждение дизель-генераторной станции в период ее пуска.

После включения циркуляционного насоса 12 промежуточного контура охлаждения оборудования АЭС и насосов морской воды принцип работы системы дизель-генераторной станции аналогичен работе системы охлаждения по фиг.1.

Данная система охлаждения дизельгенераторной станции сейсмостойкой

АЭС позволяет увеличить надежность охлаждения дизель-генераторной станции и всей системы надежного электроснабжения АЭС в целом, учитывая охлаждение дизель-генераторной станции пресной водой; исключить трубопроводы морской воды из здания .реакторного отделения и предотвратить протечки морской воды в систему канализации реакторного отделения;получить экономию.капитальных затрат и металла по следующим причинам, Не требуется дополнительная установка насоса для подачи воды на охлаждение дизель- генераторной станции, а производительность циркуляционных насосов промежуточного контура охлажт деиия оборудования АЭС остается неизменной; не требуется установка допся-.. нительного теплообменника на морской воде .

25 В то же время увеличение поверхности теплообмена . теплообменника промежуточного контура охпаждения оборудования АЭС с учетом тепловой нагрузки .от дизель-генераторов, которая составляет около 6Х от суммарной тепловой нагрузки, практически не повлияет на стоимость теплообменника промежуточного контура охлаждения оборудования АЭС. Это объясняется тем, что диаметр корпуса, трубные доски, водяные камеры, объем сварных швов, объем контроля, трудовые. затраты на,изготовление остаются такие же,. как и без учета тепловой нагрузки от ,1п дизель-генератора. Кроме того, прирост поверхности этого теплообменника меньше, чем в случае установки отдельного теплообменника, учитывая более высокий температурный напор на теплообменнике промежуточного контура охлаждения оборудования АЭС.

Уменьшается протяженность трасс трубопроводов системы охлаждения дизель-генераторной станции, отпадает, необходимость в специальных сейсмостойких каналах, так как при использовании отдельной системы . охлаждения дизель-генераторов теп лообменник, охлаждаемый морской водой, вын"сен за пределы реакторного отделения, 1162332

Техред М.Моргентал Корректор Н.Ревская

Редактор О.Филиппова.

Заказ 4340 Тираж . 354 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101