7. Пуск и останов пту

4.8.1 Общие положения

Режимы пуска ПТУ АЭС в большей мере зависят:

• От типа реактора и турбины

• От тепловой схемы ЭБ

• От теплового состояния турбины перед пуском

Для ЭБ АЭС используются схемы как моноблочные (ВВЭР-1000), так и дубльблочные (ВВЭР-440), у БН-600 три турбины. У моноблоков ВВЭР-1000 2 типа турбин: на 1500 об/мин и на 3000об/мин.

Все турбины различаются конструктивно, в том числе по числу цилиндров. Для РБМК, ВВЭР используются влажнопаровые ВПТ, для БН – турбины перегретого пара.

4.8.2 Тепловое состояние пту

Скорость пуска ПТУ определяется тепловым состоянием турбины. Оно в свою очередь характеризуется:

• Температурами металла основных элементов ПТУ

• Тепловыми расширениями цилиндров и ротора

Характеристикой теплового состояния считаются: температуры паровпускной части турбины, главного паропровода ЯППУ. Тепловое состояние перед пуском зависит от технологии останова, от последующего остывания и длительности простоя.

В практике различают пуски ПТУ из горячего состояния и пуск из холодного состояния.

Поступление пара более горячего чем металл турбины вызывает процесс прогрева элементов. При этом прогрев толстостенных элементов связан с температурными перепадами, что обуславливает появление значительных температурных напряжений. При этом важно чтобы они не превысили предельно допустимых значений. Непосредственно измерить температурные напряжения в процессе эксплуатации невозможно. Поэтому используется контроль разности температур в различных точках статора и ротора. Наиболее напряженными элементами являются фланцевые соединения корпуса ЦВД. Контроль температурных напряжений производится путем замеров перепада температур по ширине фланца.

Для ВПТ АЭС характерны массивные роторы и относительно тонкостенные корпуса труб. Поэтому роторы прогреваются медленнее, чем корпуса. Последствия:

• В роторах возможны большие напряжения, чем в корпусе

• Температурные расширения ротора меньше чем расширения статора турбины, поэтому происходит относительное смещение элементов статора и ротора, что может превзойти зазоры между вращающими и неподвижными элементами.

Поэтому относительные перемещения ротора являются одним из лимитирующих факторов при пуске.

Современные ВПТ имеют дроссельное парораспределение. Изменение мощности турбины происходит за счет изменения расхода пара. В зависимости от степени открытия дроссельных клапанов за ними пар может иметь различные состояния.

Коэффициент теплоотдачи от влажного пара к металлу значительно выше, чем от перегретого пара. Этот факт необходимо учитывать при определении скорости прогрева, т.е. термонапряженного состояния.

Особенность ВПТ: при пуске турбины из холодного состояния температура пара больше тем-ры металла. Поэтому происходит частичная конденсация пара, и на поверхности металла образуется пленка влаги, при этом теплообмен происходит во влажной среде при высоких коэффициентов теплоотдачи.

Однако при этом имеются зоны внутренней поверхности корпуса свободные от влаги. И образуется неравномерность тепловых потоков по окружности цилиндра и в результате – дополнительные темпер-ые напряжения и деформация корпуса.

При пуске из горячего состояния темпер-ра металла в момент разворота и при малых нагрузках оказывается выше темпер-ры пара. При этом происходит явление Захолаживания.

Кроме того поверхность металла при малых нагрузках омывается пер паром с меньшими значениями коэфф. теплоотдачи, в результате – меньшая скорость прогрева металла.

Т.О. тепловое состояние турбины при пуске зависит от изменения состояния и температуры греющего пара, что в свою очередь обусловлено скоростью открытия регулирующих клапанов и со скоростью повышения частоты вращения ротора, т.е. имеет место быть взаимообуславливающие процессы.

На практике применяют как пуск Турб паром ном параметров, так и пуск при скользящем давлении. При СД пуск позволяет развести толчок турбины раньше чем ЯППУ начнет генерировать пар ном параметров. В этом случае прогрев турбины и ее разворот и нагружение производится параллельно с повышением параметров пара – это позволяет сократить время пуска, а также уменьшить температурные напряжения в рез-те прогрева холодных эл-тов более холодным паром.

Набор мощности турбины производится параллельно с увеличением тепловой мощности реактора. (Минус: нейтронно-физические характеристики АЗ нестабильны особенно у РБМК).

Пуска дубль блока сложнее чес пуск моноблока. При 2х турбинах на блок, они пускаются поочередно. Как правило пуск 1ой турбины допускается при СД, а пуск 2ой при ПД. После чернобыля пуск РБМК – при ПД.