Лекция 3. Псу 2-го контура. Система защиты второго контура от превышения давления
Система защиты второго контура от превышения давления предназначена для предотвращения повреждения оборудования и трубопроводов второго контура, когда давление в них возрастает до величины, превышающей пределы безопасной эксплуатации.
Система защиты второго контура от превышения давления является защитной системой безопасности, совмещающей функции системы нормальной эксплуатации, важной для безопасности. Система защиты второго контура от превышения давления относится ко второму классу безопасности и имеет категорию сейсмостойкости I. Классификационное обозначение системы 2НЗ.
На паропроводах, идущих от каждого парогенератора, для защиты от превышения давления, установлены:
по два импульсно-предохранительных устройства (ИПУ ПГ) и
быстродействующая редукционная установка сброса пара в атмосферу (БРУ-А).
Производительность ИПУ ПГ выбрана с учетом требования того, что давление во втором контуре во всех режимах не должно превышать расчетное более чем на 15%, даже в случае, если произошел отказ одного импульсно-предохранительного устройства.
Критерием выполнения системой своих функций является обеспечение следующих требований:
срабатывания клапанов при отсутствии электропитания;
закрытия ИПУ после срабатывания, при понижении давления в парогенераторах до значения давления закрытия;
обеспечения защиты второго контура от превышения давления сверх предельно допустимого с помощью ИПУ ПГ, при неработающих БРУ-А и БРУ-К.
Система должна быть работоспособна во всех режимах работы энергоблока, включая режимы с обесточиванием. В процессе нормальной эксплуатации, при работе энергоблока на номинальных параметрах, при сбросах или наборе нагрузки, система находится в режиме ''ожидания''. Система функционирует в аварийных ситуациях, связанных с повышением давления в ПГ, при действии запрета на срабатывание устройств нормальной эксплуатации (БРУ-К) или при обесточивании энергоблока. При этом сброс пара осуществляется через БРУ-А или ИПУ ПГ в атмосферу.
Для функционирования системы защиты второго контура от превышения давления требуется работа следующих обеспечивающих систем:
системы надежного электроснабжения потребителей первой группы, для обеспечения надежного электроснабжения оборудования системы во всех режимах ее функционирования;
системы автоматизированного управления технологическими процессами, для осуществления контроля параметров системы защиты второго контура от превышения давления и обеспечения возможности функционирования ИПУ ПГ и БРУ-А в автоматическом режиме и с помощью ручного дистанционного управления импульсными клапанами с БЩУ и РЩУ.
Импульсные предохранительные устройства парогенераторов
ИПУ ПГ делятся на:
контрольное (TX50,60,70,80S03) срабатывает при повышении давления пара в паропроводе свыше 84 кгс/см2 (8,2 МПа) и
рабочее (TX50,60,70,80S04) – при 86 кгс/см2 (8,4 МПа),
которые конструктивно представляют собой два идентичных устройства, но имеющих различные уставки срабатывания по факту повышения давления в ПГ. Пропускная способность каждого ИПУ по пару – 800 т/ч, что обеспечивает непревышение давления в паропроводах, в аварийных режимах, свыше 92 кгс/см2 (9,02 МПа).
К паропроводу, идущему от каждого парогенератора, с помощью перемычек Ду 250 подключены два ИПУ ПГ – одно контрольное (TX50,60,70,80S03), одно – рабочее (TX50,60,70,80S04).
Каждое ИПУ ПГ состоит из:
1-го главного предохранительного клапана и
1-го импульсного клапана с электромагнитным приводом.
Подвод пара на открытие главных клапанов выполнен через рычажно-грузовые импульсные клапаны с электромагнитным приводом и фильтрующим устройством. Импульсные линии Ду 20 подключены к основным магистралям непосредственно перед тройниками подключения к главным клапанам.
Главный предохранительный клапан (ГПК) управляется рабочей средой. По факту роста давления, до значения уставки срабатывания, на импульсные клапаны подается сигнал ''открыто'', они открываются, и пар через ИК поступает в поршневую камеру ГПК, что приводит к открытию клапана ГПК и сбросу пара в атмосферу. ИПУ ПГ также может срабатывать при отсутствии электропитания, как ИПУ прямого действия.
Главные предохранительные клапаны имеют двухсторонний подвод пара сбоку и односторонний выхлоп через вертикально расположенное выхлопное отверстие. Клапаны имеют паровой привод и демпферное устройство.
Работа главного предохранительного клапана ИПУ ПГ осуществляется по команде от импульсного клапана. При срабатывании ИК пар поступает в подпоршневое пространство камеры сервопривода, создавая давление на днище подвижного золотника ГПК. Ввиду того, что активная площадь днища превышает площадь уплотнительной камеры, возникает переустановочное усилие, действующее вверх. Под действием переустановочного усилия золотник поднимается, преодолевая сопротивление пружины, обеспечивая, таким образом, выход пара из ГПК. При снижении давления в главном паропроводе ИК закрывается, тем самым прекращается доступ пара в камеру сервопривода. Пар из подпоршневой камеры ГПК сбрасывается через дроссель в выхлопной трубопровод.
Работа ИК обеспечивается рычажно-грузовой системой и электромагнитным приводом. Рычажно-грузовая система, состоящая из груза и рычага, прижимает тарелку к корпусу клапана. Электромагнит, обеспечивающий закрытие ИК, включен и тяговым усилием, дополнительно к усилию создаваемому рычажно-грузовой системой, также прижимает тарелку к уплотнительной поверхности корпуса, обеспечивая герметичность затвора клапана. Электромагнит, обеспечивающий открытие клапана, обесточен. При превышении давления в защищаемом объеме выше допустимого электрический импульс обесточивает цепь электромагнита «закрыто» и запитывает цепь электромагнита «открыто» и импульсный клапан открывается.