- •На вопросы Государственных Экзаменов
- •«Ядерные реакторы» (общий раздел)
- •«Аэс» (общий раздел)
- •«Эксплуатация аэс» (специальный раздел)
- •«Ядерные реакторы» (общий раздел)
- •Определение энергетического ядерного реактора. Классификация ядерных реакторов.
- •Критическое, надкритическое, подкритическое состояния реактора. Критическая масса.
- •Уравнение баланса тепловых нейтронов. Эффективный коэффициент размножения нейтронов.
- •Виды ядерных реакций. Сечения реакций. Микроскопические и макроскопические сечения. Физический смысл. Зависимость сечений от энергии.
- •Типичная зависимость сечений деления от энергии
- •Разделение нейтронов по энергиям. Понятие об энергетическом спектре нейтронов в реакторе.
- •Замедлители. Требования, предъявляемые к замедлителю. Замедляющая способность. Коэффициент замедления. Характеристики замедлителей.
- •Зависимость размножающих свойств реактора от замедлитель-уранового отношения.
- •Управление ядерным реактором. Понятие реактивности. Поведение реактора при скачке реактивности. Понятие о мгновенной критичности реактора.
- •Понятие реактивности
- •Период реактора. Зависимость периода реактора от времени жизни поколения нейтронов.
- •Запаздывающие нейтроны, их предшественники. Доля и среднее время жизни запаздывающих нейтронов.
- •Требования к материалам, используемым в органах управления и защиты реактора.
- •Бор и его характеристики как поглотителя в сравнении с другими материалами.
- •Выгорание ядерного топлива. Глубина выгорания. Запас реактивности на выгорание топлива.
- •Выгорающие поглощающие элементы.
- •Кампания реактора. Шлакование и отравление реактора.
- •Зависимость относительной концентрации Xe135 после останова реактора от времени.
- •Зависимость от времени отрицательной реактивности, обусловленной 149Sm, во время работы реактора, его остановки и последующего пуска.
- •Воспроизводство ядерного топлива. Понятие о коэффициенте воспроизводства и времени удвоения.
- •Требования к конструкции активной зоны и ее характеристики.
- •Топливные материалы. Требования, предъявляемые к топливным материалам.
- •Конструкционные материалы ядерного реактора. Основные требования, предъявляемые к конструкционным материалам.
- •Действие реакторных излучений на топливо и конструкционные материалы.
- •Физические особенности реактора ввэр.
- •Физические особенности реактора рбмк; изменения, внесенные после Чернобыльской аварии.
- •20. Более подробно, модернизация суз и эффекты реактивности
- •Исходная конструкция суз рбмк была неудачной в части стержней рр.
- •Физические характеристики рбмк до 1986
- •Мероприятия по повышению безопасности ру рбмк (1 блока лаэс)
- •Некоторые физические и динамические характеристики a3 ру рбмк (после реконструкции)
- •Физические характеристики реактора рбмк до установки кро
- •Физические характеристики реактора после установки 25 кро
- •Реактор на быстрых нейтронах. Физические особенности реакторов на быстрых нейтронах. Роль быстрых реакторов в атомной энергетике.
- •Цели и принципы обеспечения безопасности аэс; главные функции безопасности.
- •Фундаментальные принципы.
- •Отказы по общим причинам.
- •Стратегия глубокоэшелонированной защиты.
- •Принципы обеспечения надежности систем безопасности.
- •Классификация систем безопасности
- •Принцип единичного отказа, его применение при проектировании и эксплуатации аэс.
- •Вероятностный анализ безопасности, основные положения.
- •Культура безопасности.
- •Основные вопросы культуры безопасности
- •1)Приверженность
- •2)Использование процедур
- •3)Принятие консервативных решений
- •4)Культура отчётности
- •5)Борьба с небезопасными действиями и условиями
- •6)Познавательная организация
- •7)Фундаментальные вопросы (информация, чёткие приоритеты и организация)
- •Реакторная установка ввэр-1000. Состав, схема, технические характеристики.
- •Реакторная установка ввэр-1000.
- •Реакторная установка рбмк-1000. Состав, схема, технические характеристики ру. Реактор рбмк (см рисунок ↓)
- •Принципиальная схема энергоблока
- •Упрощенная тепловая схема установки рбмк-1000 Обозначения:
- •«Аэс» (общий раздел)
- •Начальные параметры рабочего тела одноконтурной яэу с реакторами рбмк.
- •Начальные параметры рабочего тела двухконтурной яэу с реакторами типа ввэр.
- •Начальные параметры трехконтурной яэу с реактором бн-600.
- •Выбор и обоснование конечных параметров.
- •Система компенсации давления ру ввэр-1000; назначение, состав, принцип работы.
- •Система подпитки-продувки ру ввэр-1000; назначение, состав, принцип работы.
- •Система аварийного охлаждения активной зоны ввэр-1000 – пассивная часть. Назначение, состав, принцип работы.
- •Система аварийного и планового расхолаживания ввэр-1000. Назначение, состав, принцип работы.
- •Система аварийного ввода бора ввэр-1000. Назначение, состав, принцип работы.
- •Спринклерная система ввэр-1000. Назначение, состав, принцип работы.
- •Система аварийной питательной воды парогенераторов блока ввэр-1000. Назначение, состав, принцип работы.
- •Система продувки и дренажей парогенератора ввэр-1000. Назначение, состав, принцип работы.
- •Паропроводы острого пара двухконтурной яэу и защита пг и второго контура от превышения давления.
- •Защитные устройства
- •Газовый контур рбмк-1000. Назначение, состав, принцип работы
- •Система продувки и расхолаживания рбмк-1000. Назначение, состав, принцип работы.
- •Связь сПиР с кмпц рбмк-1000
- •Система аварийного охлаждения реактора рбмк-1000. Назначение, состав, принцип работы Система аварийного охлаждения реактора рбмк-1000 I поколения (саор I).
- •Система аварийного охлаждения реактора рбмк-1000 II поколения (саор II).
- •Системы локализации аварий рбмк-1000 II поколения (сла II).
- •1. Разрыв в помещении нижних водяных коммуникаций.
- •2. Авария а помещениях ппб.
- •3. Аварии с разрывом трубопроводов в помещениях бс.
- •Конденсационная установка. Назначение, состав и принципиальная схема
- •Необходимость отсоса неконденсирующихся газов из конденсатора.
- •Назначение и схема включения основных и пусковых эжекторов
- •Система технического водоснабжения. Типы систем технического водоснабжения. Основные потребители технической воды.
- •Влияние температуры охлаждающей воды и кратности охлаждения на давление в конденсаторе
- •Включение конденсатных насосов и боу в схему яэу. Конденсатные насосы и боу ввэр
- •Конденсатоочистка рбмк-1000. Блочная очистная установка рбмк-1000 (боу). Конденсатные насосы рбмк-1000. Cхема включения.
- •Система основного конденсата. Схемы слива конденсата греющего пара, их сравнение между собой.
- •Схемы слива конденсата греющего пара
- •Деаэратор, назначение, типы деаэраторов, принцип термической деаэрации. Схема обвязки деаэратора.
- •Назначение деаэрационной установки.
- •Способы деаэрации воды и конструктивное выполнение деаэраторов.
- •Конструкция деаэрационой колоны (рбмк).
- •Описание процесса деаэрации.
- •Система питательной воды на примере ру ввэр-1000.
- •Испарители в схемах аэс. Испаритель высокоминерализованных вод
- •Испаритель рбмк-1000 (2шт. Параллельно).
- •Системы вентиляции аэс. Задачи, принципы проектирования. Системы вентиляции
- •Требования к cпецвентиляции
- •Основные правила проектирования спецвентиляции
- •Особенности вентиляции гермообъемов
- •Система вытяжной вентиляции го
- •Упрощенная схема системы вытяжной вентиляции
- •Обращение с газообразными радиоактивными отходами, получающимися в результате технологических сдувок.
- •Контролируемый уровень выбросов в атмосферу за сутки гБк (Ku)
- •Теплоносители, их свойства, требования к ним.
- •Вода (h2o, d2o)
- •Газообразные теплоносители
- •Жидкие металлы
- •Органические соединения
- •Обращение с жидкими радиоактивными отходами.
- •Принципы обращения с жро
- •Системы для обращения с жро
- •Обращение с жро
- •Переработка органических жидкостей
- •«Эксплуатация аэс» (специальный раздел)
- •1. Государственное регулирование безопасности аэс при эксплуатации.
- •3) Надзор
- •Эксплуатирующая организация, ее функции, права, ответственность.
- •Ответственность и обязанности эксплуатирующей организации по обеспечению безопасности ядерной установки, радиационного источника и пункта хранения.
- •Обязанности эксплуатирующей организации по защите объектов использования атомной энергии, населения и окружающей среды при аварии на ядерной установке, на радиационном источнике или в пункте хранения.
- •Порядок подготовки оперативного персонала к самостоятельной работе. Способы и сроки проверки знаний и навыков оперативного персонала аэс.
- •Проектные пределы и условия, их роль при эксплуатации аэс.
- •Статические характеристики энергоблоков с реакторами ввэр, рбмк и бн.
- •Статические характеристики блоков рбмк.
- •Для реакторов типа ввэр могут использоваться следующие виды статических характеристик регулирования:
- •Статические характеристики бн
- •Автоматическое регулирование мощности энергоблоков типа ввэр в зависимости от режима его работы в энергосистеме.
- •Необходимость и порядок определения тепловой мощности реактора и кпд энергоблока
- •Тепломеханические напряжения, их природа и влияние на эксплуатационные режимы.
- •Зависимость температурных напряжений внутренней поверхности стенки от времени
- •Влияние на эксплуатационные режимы процессов, связанных с ксеноновым отравлением, ксеноновые колебания.
- •Зависимость относительной концентрации Xe135 после останова реактора от времени.
- •Изменение концентрации Xe135 в переходных режимах реактора.
- •10. Процессы в твэлах и их влияние на эксплуатационные режимы.
- •11. Закономерности изменения нейтронного потока (мощности) при выводе реактора из подкритического состояния. Меры безопасности, предписываемые нормативными документами.
- •Меры безопасности, предписываемые нормативными документами.
- •12. Подготовка к пуску и пуск турбогенератора.
- •1 Этап. Подготовка к пуску (после ремонта)
- •2. При толчке и развороте тг:
- •3. Перед синхронизацией:
- •3. Нагружение турбогенератора:
- •13. Пуск энергоблока типа ввэр после перегрузки. Основное содержание этапов пуска блока ввэр-1000
- •14. Вывод реактора типа ввэр из подкритического состояния
- •15. Пуск энергоблока типа рбмк после капитального ремонта
- •Основное содержание этапов пуска блока с реактором рбмк.
- •16. Градуировка стержней суз.
- •Методы калибровки
- •Построение дифференциальной и интегральной характеристик
- •17. Останов энергоблока типа ввэр-1000 на перегрузку
- •4. В работе 1 канал системы расхолаживания 1 контура.
- •5. В пг уровень воды – 3700 мм.
- •18. Состав и условия работы энергосистем и требования с их стороны к маневренным характеристикам аэс, с чем связаны эти требования.
- •Участие аэс в покрытии графиков электрических нагрузок
- •19. Маневренные характеристики энергоблоков с реакторами разного типа.
- •20. Перегрузка реакторов типа ввэр (технология, механизмы, безопасность)
- •Перегрузочная машина ввэр
- •Работа перегрузочной машины.
- •21. Перегрузка реакторов типа рбмк (технология, механизмы, безопасность)
- •22. Перегрузка реакторов типа бн (технология, механизмы, безопасность)
- •Вопросы безопасности.
- •23. Требования к водно-химическому режиму контуров аэс ввэр и рбмк. Влияние вхр на условия эксплуатации. Чем определяется различие вхр ввэр и рбмк.
- •Нормы качества теплоносителя при работе реактора на энергетических уровнях мощности
- •Нормы качества теплоносителя первого контура и воды бассейнов выдержки и перегрузки топлива при нахождении энергоблока в
- •Водно-химический режим рбмк.
- •Водно-химический режим рбмк.
- •24. Пуско-наладочные работы на первом контуре блока типа ввэр (требования к готовности к моменту начала работы, этапы работы, критерии завершения). Требования к готовности реакторной установки
- •Этапы пнр
- •25. Физический пуск реактора, его задачи. Порядок набора критмассы, организационные и технические меры безопасности.
- •Определение критической загрузки
- •Для проведения физпуска должна быть подготовлена следующая документация:
- •26. Эффекты реактивности и их измерения при физпуске и энергопуске реактора ввэр. Определение температурного и мощностного эффектов и коэффициентов реактивности
- •27. Энергопуск блока: цель, разделение на подэтапы, основные испытания и исследования, обеспечение безопасности.
- •Освоение мощности энергоблока
- •28. Технико-экономические показатели, характеризующие качество эксплуатации энергоблока. Пути повышения технико-экономических показателей аэс при эксплуатации.
- •29. Режимы аэс, связанные с нарушениями нормальной эксплуатации: причины нарушений, их классификация, требования к режимам, реализующимся с большой вероятностью (ожидаемым при эксплуатации).
- •Сброс нагрузки одним или двумя турбогенераторами. Общие положения
- •Общая характеристика переходного процесса
- •Отключение одной турбины
- •Сброс нагрузки двумя турбинами
- •Разрыв паропровода.
- •1) Процесс при разрыве паропровода одного пг
- •2) Процесс при разрыве главного парового коллектора
- •30. Общие принципы обращения с радиоактивными отходами на аэс. Обращение с твердыми радиоактивными отходами аэс.
- •Твёрдые радиоактивные отходы
2. При толчке и развороте тг:
– набор оборотов перед первой выдержкой выполняется со скоростью 70 об/мин за минуту при любом температурном состоянии турбины;
– первая выдержка длительностью 20 мин делается при 500 – 700 об/мин, в это же время турбина прослушивается;
– скорость набора оборотов после первой выдержки зависит от температуры внутреннего корпуса ЦВД: если последняя меньше 100°С, то скорость должна быть 70 об/мин за минуту, если больше, то 250 об/мин за минуту;
– при скорости вращения 1450 – 1500 об/мин разгон приостанавливается и турбина еще раз прослушивается в течении 5 – 10 минут;
– система регулирования турбины начинает работать при достижении 2825 об/мин;
– допускается работа турбины на холостом ходу при пусках из различных тепловых состояний в течении 40 мин, а для проверки систем регулирования и защит – до 60 минут.
3. Перед синхронизацией:
– проверяется тепловое и механическое состояние ТГ, величина вибрации;
– необходимо убедится в стабильности работы ТГ и его вспомогательного оборудования;
– проверяется включение всех защит ТГ, которые должны быть включены к этому моменту.
3. Нагружение турбогенератора:
– после синхронизации и включения в сеть на турбине набирается начальная нагрузка 25 – 30 МВт, далее нагрузка увеличивается со скоростью 2 МВТ/мин;
– работа турбины К – 500 – 65 при нагрузке меньше150 МВт допускается только на непродолжительное время:
при 35 МВт – не более 1 часа;
при 70 МВт – не более 4 часов;
– при мощности 30 – 50 МВт делается выдержка 15 – 20 мин, затем продолжается набор нагрузки с той же скоростью;
– после достижения мощности 150 МВт (э) дальнейшее нагружение турбогенератора определяется графиком увеличения мощности реактора;
– при наборе нагрузке персонал контролирует закрытие клапана БРУ – К, поддерживающего давление в БС и подключает регулятор “до себя” к синхронизатору турбины;
– ведется контроль вибрации ТГ; при увеличении ее до 30 мкм (4,5 мм/с) набор нагрузки приостанавливается до снижения вибрации до установленных значений по мере прогрева турбины;
– при нагрузке 50 – 100 МВт закрываются дренажи паропроводов и корпусов СПП;
– при нагрузке 440 МВт деаэратор и испаритель переводятся с БРУ – Д на свой
(2- ой) отбор.
13. Пуск энергоблока типа ввэр после перегрузки. Основное содержание этапов пуска блока ввэр-1000
Этап 1. Проверка завершения перегрузки и/или ремонтных работ; приведение систем и оборудования блока в предпусковое состояние, включение в работу большей части систем; проверка и выставка уставок автоматики, защит и блокировок и т.д
Этап 2. Разогрев реактора и первого контура до состояния горячего останова за счет работы ГЦН, проведение гидравлических испытаний контура при достижении температур, превышающих критическую температуру хрупкости конструкционного материала (90-120°С).
Этап 3. Вывод реактора из подкритического состояния на установленный минимальный уровень мощности (около 3% от Nном).
Этап 4. Подъем мощности реактора до значения, обеспечивающего работу турбины на холостом ходу.
Этап 5. Пуск турбогенератора с последующим подъемом мощности реактора до уровня, обеспечивающего стабильный режим работы турбины (30% Nном).
Этап 6. Постепенный ступенчатый подъем мощности блока до заданной, в пределе - до номинальной.
Первый Этап.
Основные направления работ.
1. Проверка завершения перегрузочных операций и состояния активной зоны. Перевод узлов и устройств реактора из перегрузочного состояния в рабочее.
2. Проверка завершения ремонтных работ. Герметизация первого контура, заполнение его теплоносителем и первичная проверка на плотность (на давление 3,4 МПа - допустимое при существующих в этот момент низких температурах). Эти работы частично могут пересекаться с работами, выполняемыми по п.1.
3. Проверка и ввод в эксплуатационный режим систем электроснабжения. Ввод в эксплуатационный режим вспомогательных технологических систем, обеспечивающих эксплуатацию оборудования первого контура и его водно-химический режим.
4. Проверка и ввод в эксплуатационный режим (в режим ожидания) систем и устройств безопасности.
5. Проверка и при необходимости выставка уставок технологических защит, блокировок, сигнализации и автоматики.
Завершение ремонта.
Оперативный персонал смены выполняет проверку фактического завершения ремонтных работ «по месту». Для этого персоналом производится осмотр основного и вспомогательного оборудования реакторной установки, турбогенераторов, других систем и сооружений. Цель осмотра - убедиться в том, что все ремонтные работы закончены.
Завершение перегрузки.
Завершающими операциями перегрузки являются проверка правильности загрузки активной зоны и высотного положения ТВС, а также осмотр зоны с помощью подводного светильника, чтобы убедиться в отсутствии посторонних предметов или повреждений. Затем работа ведется в двух направлениях:
- с одной стороны, между шахтой реактора и бассейном выдержки устанавливается затвор (шандора); уровень воды в них понижается для обеспечения работ по уплотнению реактора;
- с другой стороны, в реактор устанавливается блок защитных труб, затем ставится верхний блок (ВБ), производится уплотнение главного разъема в соответствии с инструкцией. В момент установки ВБ уровень теплоносителя в реакторе должен быть ниже фланца главного разъема на 200-300 мм (это соответствует уровню 5200-5300 мм по уровнемеру компенсатора давления (КД)).
Заполнение первого контура.
После уплотнения главного разъема реактора производится дозаполнение 1 контура водой с концентрацией борной кислоты 16 г/кг. Контроль осуществляется по уровнемеру КД. Заполнение ведется из деаэратора подпитки подпиточными агрегатами с расходом в начале заполнения до 40 м3/час, затем - при уровнях в компенсаторе давления 5000-7500 мм расход снижается до 15-20 м3/час. Наконец, при достижении в КД пускового уровня (11600-11800 мм) подпиточный насос переводится на минимальную производительность. Деаэратор подпитки, в свою очередь, подпитывается из баков боросодержащей воды теплоносителем с концентрацией Н3ВО3 16 г/кг. Установленное ограничение - разность температур между металлоконструкциями 1 контура и подаваемой в контур водой не должна превышать 30°С.
После полного заполнения компенсатора давления (это верхняя точка контура) и закрытия воздушника КД регулятором продувки устанавливается давление в контуре 0,5 МПа (5 кгс/см2). На этом давлении производится осмотр оборудования и трубопроводов 1 контура для проверки их плотности; особое внимание при этом обращается на разъемы, которые разуплотнялись.
Если при проверке выявлены течи, то давление сбрасывается до атмосферного; при необходимости контур поддренируется. После устранения выявленных дефектов проверка повторяется. При отсутствии течей переходят к следующим операциям.
Подготовка других систем.
Параллельно с заполнением 1 контура производится заполнение парогенераторов по 2 контуру до максимального уровня 3500-3800 мм (т.е. примерно на 1300-1500 мм выше нормального рабочего уровня) из деаэраторов машинного зала.
Предварительная опрессовка I контура.
Что же касается 1 контура, то следующей операцией 1 этапа является проверка плотности при давлении 3,4 МПа (35 кгс/см2). Для этого подпиточными насосами поднимается давление со скоростью не более 0,5 МПа/мин (5 (кгс/см2)/мин). При давлении 3,4 МПа (35 кгс/см2) контур снова осматривается. В случае обнаружения течей давление сбрасывается, дефекты устраняются, затем операции повторяются.
Проверка САОЗ.
Заключительным шагом является проверка пассивной части САОЗ путем пролива раствора борной кислоты из одной из гидроемкостей (ГЕ) при давлении 3-3,4 МПа (30-35 кгс/см2). Такие испытания производятся планово на каждой ГЕ 1 раз в 4 года, а также после ремонтов, связанных с заменой обратных клапанов или запорных задвижек Ду 300 на линии, связывающей ГЕ с реактором. Остальные каналы пассивной части САОЗ проверяются на более поздней стадии пуска блока при давлении в контуре около 6 МПа (60 кгс/см2) путем перемещения затворов задвижек, но без пролива воды в реактор.
Для выполнения этой операции поддренируется теплоноситель из компенсатора давления, и в него подается азот до давления 2 МПа (20 кг/см^). В гидроемкостях поддерживается нормальный уровень и давление 3 МПа (30 кг/см2). Подпиточными насосами со скоростью не более 0,5 МПа/мин (5 (кг/см2)/мин) поднимается давление в контуре до 3,4 МПа (35 кг/см2). Затем открываются быстродействующие запорные задвижки на трубопроводах, связывающих ГЕ с контуром.
Подготовка к испытаниям состоит в сборке всех схем блокировок. При этом уставка на закрытие задвижек при снижении уровня ставится на 500 мм ниже фактического уровня.
При давлении 3,4 МПа (35 кг/см2) путем дистанционного открытия регулирующего клапана продувки начинают снижать давление в 1 контуре. Фиксируется давление, при котором произойдет открытие обратного клапана на трубопроводе от гидроемкости; проверяется закрытие по блокировке задвижки на этом трубопроводе при снижении уровня в ГЕ.
После проверки восстанавливаются нормальный уровень и давление в ГЕ, ее схема, уставки.
Второй этап.
Повторим состояние 1 контура: давление в нем (точнее, давление азота в газовой подушке КД) ~2 МПа (20 кг/см2), уровень в КД 11600-11800 мм, в ПГ- 3500-3800 мм.
В этих условиях начинается разогрев 1 контура за счет работы ГЦН и остаточных тепловыделений. Работающий канал САПР отключается.
Разогрев для гидроиспытаний.
Для проведения разогрева готовятся к пуску ГЦН (включение промконтура, маслосистемы, автономного контура охлаждения и т.д.) и включается один из ГЦН. Необходимым условием включения ГЦН является наличие давления в КД не менее 2 МПа, что предотвращает возможность возникновения кавитации на всасе насоса.
После выравнивания температуры 1 контура и КД (за счет работы насоса либо нагревателей КД) с точностью примерно 5°С открывается впрыск в КД с напора ГЦН. В дальнейшем расход, длительность и частота впрыска в КД выбираются так, чтобы КД и трубопровод связи его с 1 контуром разогревались с той же скоростью, что и 1 контур.
Затем включаются еще два ГЦН. (Установленное ограничение - включение четвертого ГЦН возможно только после разогрева контура до 150°С ). Допустимая скорость разогрева 1 контура - 20°С/час.
Гидроиспытания.
При достижении температуры гидроиспытаний (90-120 С, см. рис. 1.2) все ГЦН отключаются. Газ из КД сбрасывается в барботер. Одновременно со сбросом газа в контур подается вода, так чтобы в нем все время поддерживалось избыточное давление. Сброс газа продолжается до начала роста уровня в барботере, т.е. до полного удаления газа из КД.
Затем за счет работы подпиточного агрегата давление в 1 контуре постепенно повышается до 19,6 МПа (200 кг/см2) со скоростью не более 1 МПа/мин (10 (кг/см2)/мин) и со стабилизацией на промежуточных давлениях 9,8 и 15,7 МПа (100 и 160 кг/см2). На всех этих давлениях производится осмотр оборудования и трубопроводов. При обнаружении неплотностей или дефектов давление снижается до атмосферного, а контур расхолаживается до 70°С и при необходимости поддренируется. После устранения дефектов выполняется повторная проверка.
1 раз в 4 года производятся гидравлические испытания I контура на прочность на давление 24,5 МПа (250 кг/см"). Давление таким же образом, как описано выше, повышается до 24,5 МПа (250кг/см2), выдерживается 10 мин, затем сбрасывается до 19,6 МПа (200 кг/см") и только на этом давлении производится осмотр.
После испытания контура на плотность (или прочность) давление снижается до 2 МПа (18-20 кг/см2) и в КД подается азот. Уровень в КД устанавливается 11600 мм, давление 2 МПа (20 кг/см').
Аналогичным образом в этот же период производятся гидроиспытания парогенераторов по 2 контуру. Давление испытаний на плотность -8,62 МПа, а на прочность - 10,8 МПа. После испытаний уровень воды вновь устанавливается 3500-3800 мм.
Разогрев после гидроиспытаний. После успешного завершения испытаний возобновляется разогрев 1 контура за счет работы ГЦН, а КД - за счет электронагревателей. Причем вначале КД разогревается нагревателями с опережающим темпом - со скоростью 30°С/час (контур, напомним, греется со скоростью не более 20 °С/час). Такой опережающий разогрев КД идет до тех пор, пока температура в нем не станет на 50-65°С больше, чем температура 1 контура. В дальнейшем температура в КД все время автоматически поддерживается больше на эти 50-65°С. Для разогрева включаются два противоположных ГЦН, затем третий, а после достижения 150°С - четвертый. В процессе разогрева контролируется концентрация борной кислоты (не менее 16 г/кг), скорость разогрева (не более 20°С/час), разность температур в КД (между низом и верхом - не более 50°С). Периодически открывается впрыск в КД, чтобы прогревать трубопровод связи КД с контуром.
Уровень в ПГ до температур 100-120°С поддерживается максимальный (3500-3800 мм), выше этих температур он понижается до рабочего значения (2250 ± 50 мм).
В этот период начинаются работы по подготовке к пуску турбины.
Замена газовой подушки в КД на паровую.
При температуре 160°С в 1 контуре или соответственно 220 - 225°С в КД в последнем парциальное давление пара достигает значений, обеспечивающих бескавитационную работу ГЦН. Это дает возможность произвести замену газовой подушки в КД на паровую. Газ из КД сбрасывается в барботер до тех пор, пока не будет достигнуто соответствие между давлением в КД и температурой в нем. Другой признак окончания замены - начало роста уровня в барботере при сбросе пара.
После замены газовой подушки в КД на паровую уровень в КД понижают до нижней границы рабочего диапазона (5700 мм) и в дальнейшем он поддерживается автоматическим регулятором в зависимости от уровня мощности.
Подключение гидроемкостей.
При температуре 1 контура 220-240°С и температуре в КД не менее 279°С (давление 6,4 МПа или 65 кг/см2) производится подключение гидроемкостей - открываются быстродействующие запорные задвижки для всех четырех емкостей. При подключении проверяются блокировки на закрытие задвижек при понижении уровня путем временного подъема уставок до фактического уровня.
После достижения 1 контуром температуры 260°С и давления 160 кг/см2 производится проверка работы импульсных клапанов импульсно-предохранительных устройств КД.
Итак, в результате проведенных на втором этапе пуска блока операций реакторная установка находится в режиме «горячий останов» и готова к выводу реактора из подкритического состояния на минимальный уровень
мощности.
3-ий этап пуска блока. Вывод реактора из подкритического состояния.
Особенности управления реактором ВВЭР.
Пуск реактора, у которого воздействие на реактивность осуществляется не только стержнями с механическим приводом, но и с помощью жидкого поглотителя, имеет свои отличия, но принципиальный алгоритм пуска будет тем же самым, что и для реактора, управляемого только стержнями СУЗ.
Функции средств воздействия на реактивность в ВВЭР: ОР СУЗ - аварийная защита и автоматическое регулирование; жидкий поглотитель - компенсация выгорания и небыстрых эффектов реактивности.
Нормальное состояние органов воздействия на реактивность при работе реактора на мощности 75 - 100%Nном:
- стержни ОР групп 1-9 находятся на верхних концевиках;
- стержни ОР группы 10 извлечены из зоны на высоту 250-300 см, т.е на 70-85 % высоты активной зоны (напомним, зона ВВЭР-1000 имеет высоту -350 см) и поддерживается на этой высоте изменением концентрации борной кислоты;
- концентрация борной кислоты - текущая и зависит от времени с начала кампании.
Исходное состояние.
Минимальные требования к состоянию систем и оборудования блока к моменту, когда разрешается вывод реактора из подкритики:
- реакторная установка приведена в состояние «горячего останова»: температура 1 контура - не менее 260°С; давление в паровой подушке КД - не менее 15,8 МПа (160 кг/см2); в работе не менее 2 ГЦН;
- все системы блока, в том числе системы безопасности, проверены и приведены в исходное состояние для пуска (см. приложение 1) с учетом изменений, внесенных в результате выполнения работ на втором этапе пуска;
- водно-химический режим 1 контура и парогенератора соответствуют пусковым нормам;
- определена пусковая («критическая») концентрация борной кислоты.
С точки зрения собственно реактора должны быть проверены и включены в работу или подготовлены к работе:
– аппаратура контроля нейтронного потока АКНП-3;
– система группового и индивидуального управления ОР СУЗ;
– система аварийной и предупредительной защиты реактора;
– устройство автоматического регулирования мощности АРМ-5С;
– устройство разгрузки и ограничения мощности РОМ-2;
– схема электропитания СУЗ;
– выполнена проверка всех защит, блокировок, сигнализации и их уставок;
– включены звуковые индикаторы разгона.
Должна быть также готова к работе система борного (жидкостного) воздействия на реактивность:
– баки «чистого» (без бора) конденсата должны иметь суммарный запас «чистого» конденсата не менее 500 м3 пригодного по качеству для подпитки 1 контура;
– не менее 2-х насосов «чистого» конденсата из трех работоспособны; деаэратор борного регулирования работоспособен и разогрет до номинальных параметров;
– баки боросодержащей воды имеют свободный объем не менее 500 м3;
– система подпитки-продувки 1 контура должна находиться в работе с расходом 30 м3/час, не менее двух подпиточных агрегатов работоспособны;
– работоспособны обе нитки фильтров СВО-2.
Условия безопасности (два наиболее важных):
– запрещается начинать вывод реактора из подкритического состояния, если температурный коэффициент реактивности положителен;
– запрещается одновременное выполнение любого сочетания операций, ведущих к вводу положительной реактивности: по извлечению ОР СУЗ из активной зоны, снижению концентрации борной кислоты в воде 1 контура и снижению температуры теплоносителя. При разнице текущей и расчетной пусковой концентраций Н3ВО3 менее 1 г/кг запрещается также включение или отключение ГЦН.
Подъем ОР СУЗ.
При указанном выше состоянии РУ и средств управления реактивностью начинается подъем органов СУЗ (ОР СУЗ). Подъем производится, во-первых, группами последовательно в порядке возрастания номеров групп и, во-вторых, шагами приблизительно по 35 см (шаг делается по времени - группа извлекается приводами в течение не более 18 сек) с выдержкой между шагами. Контроль за извлечением ОР осуществляется по указателям положения и по срабатыванию верхнего концевого выключателя (KB). Следят также за синхронностью перемещения кластеров в группе. Таким образом поднимаются группы 1-4, 6-8. Укороченные стержни (группа 5) поднимаются последовательным перемещением каждого ОР до верхнего KB в индивидуальном режиме после подъема до KB группы 4.
При неуверенном контроле уровня нейтронной мощности между шагами делают выдержку 1 мин, при достаточно уверенном контроле каждый следующий шаг производится после стабилизации показаний приборов нейтронного потока и при периоде разгона, равном бесконечности. Если в процессе подъема ОР период по показаниям хотя бы одного прибора станет меньше 60 сек, то подъем групп немедленно прекращается и продолжить его можно только после увеличения периода до бесконечности.
Затем извлекается группа 9; возможность поднятия ее до верха определяется состоянием активной зоны и концентрацией борной кислоты, т.е. группу можно поднимать, если температурный эффект реактивности не становится положительным. Аналогично поступают с группой 10. Нормальное положение ОР СУЗ, указанное выше, достигается обычно примерно через 2 месяца работы реактора после перегрузки. До этого максимальная мощность реактора ограничивается.
Вывод борной кислоты из теплоносителя 1 контура на фильтрах СВО-2. Перед началом этой операции включают все боромеры и начинают отбор проб воды на содержание бора через 30 мин.
Для вывода кислоты Н3ВО3 устанавливают расход через фильтры первой нитки СВО-2 20-25 м3/час. Контролируется нейтронная мощность, концентрация борной кислоты в теплоносителе и на выходе фильтра, через 30 минут отбираются пробы.
Если период увеличения нейтронной мощности уменьшается до 60 сек, расход подпитки-продувки снижается до установления периода, равного бесконечности.
Когда концентрация Н3ВО3 на выходе из фильтра сравняется с концентрацией в теплоносителе, фильтр насыщен. Расход переключается на вторую нитку СВО-2 и также выводят кислоту до насыщения фильтра. После этого переходят на разомкнутый водообмен.
Вывод борной кислоты путем разомкнутого водообмена.
К всасывающему коллектору подпиточных агрегатов подключается деаэратор борного регулирования, а деаэратор подпитки отключается. (Концентрация бора в деаэраторе борного регулирования, как известно, нулевая (чистый дистиллят)).
Расход подпитки-продувки устанавливается 40-50 м3/час. Для того, чтобы в КД поддерживалась та же концентрация, как и в контуре, через него организуется слабый проток теплоносителя (через регулятор тонкого вспрыска), а нагреватели включаются. Контроль такой же, как выше, по периоду и концентрации бора. Через 30 мин делаются отборы проб, а результаты сравниваются с показаниями боромера.
При снижении концентрации борной кислоты до —11 г/кг скорость водообмена уменьшается до 20 м3/час, а когда разность между текущей и расчетной «критической» концентрацией Н3ВО3 снизится до 1 г/кг переходят на расход 7-10 м3/час. В этот момент, как уже упоминалось, запрещается проведение любых операций (кроме вывода Н3ВО3), способных внести положительную реактивность, а также включение или отключение ГЦН.
При достижении критической концентрации борной кислоты, что определяется появлением устойчивого периода увеличения нейтронной мощности менее 100 сек, вывод бора прекращается.
Период разгона регулируется пусковой группой ОР СУЗ, которая вводится в зону, если период уменьшается менее 90 сек. Поддерживается период-90-120 сек.
На уровне мощности 10-3 - 5·10–6 % Nном реактор стабилизируется
опусканием пусковой группы ОР СУЗ. Температура 1 контура также стабилизируется.
Проверка сцепления кластеров с приводами СУЗ. Она проводится после каждой остановки реактора. Условия проведения - стабильность температуры и концентрации Н3ВО3.
Для проверки ключом индивидуального управления выбранный ОР перемещается вниз (для ОР, находящихся внизу, - вверх) до заметного изменения нейтронного потока. Перемещение контролируется по указателю положения ОР. Затем ОР возвращается в исходное положение. Так поочередно проверяется каждый привод.
Подъем мощности до 3-5% NНОМ.
Извлечением пусковой группы ОР СУЗ задается период разгона 90-120 сек, мощность поднимается до ~3-5% NНОМ и стабилизируется. АРМ включается в режим «Н» (режим поддержания нейтронной мощности).
Четвертый этап пуска блока
Задачей этого этапа для случая пуска блока ВВЭР-1000 является, как уже говорилось, подъем мощности реактора до значения, обеспечивающего возможность включения в работу турбины. Стабильная работа мощных влажно-паровых турбин разрешается заводами-изготовителями при нагрузках 30% и более, но кратковременно (1-2 часа) они могут работать и при меньшей нагрузке (см.гл.З первой части пособия). Таким образом, к моменту толчка турбины РУ должна работать на некоторой начальной мощности Nнaч и вырабатывать необходимое количество пара. Паропроизводительность РУ может быть в пределах от обеспечивающей холостой ход турбогенератора (примерно 7% от полного расхода пара) до обеспечивающей нагрузку 30-40% (примерно 35-45% от полного расхода).
Для подъема мощности реактора отключается АРМ, и мощность реактора в ручном режиме со скоростью не более 3% Nном в мин увеличивается до Nнaч. Сброс пара из ПГ идет в конденсаторы турбины и регулируется
постепенным открытием БРУ-К так, чтобы обеспечить постоянное давление в паровом коллекторе.
После подъема мощности до заданного уровня АРМ снова включается в режим «Н».
Пятый этап пуска блока
Проводится включение турбины (толчок - разгон - синхронизация с сетью - набор Nнaч ). В процессе нагружения турбогенератора (ТГ) работой БРУ-К регулируется давление в паровом коллекторе (60 кг/см2). После закрытия клапанов БРУ-К АРМ переводится в режим «Т» и поддерживает давление в коллекторе в автоматическом режиме.
Если мощность РУ была ниже той, которая обеспечивает стабильную работу турбогенератора, то начинается подъем ее до этого уровня путем воздействия на систему регулирования турбины. АРМ в автоматическом режиме поднимает мощность реактора вслед за нагружением ТГ, поддерживая постоянное давление пара. Скорость подъема мощности определяется тепловыми процессами в турбине и задается в инструкции завода-изготовителя, но не должна превышать указанной выше величины 3% Nном в мин.
При достижении мощности 30-40% Nном АРМ переводится в режим "Н", режим работы блока стабилизируется.
Шестой этап пуска блока
АРМ снова переводится в режим «Т». Увеличивая мощность турбины, повышают мощность реактора до 75-80% Nном . Скорость роста мощности реактора должна быть не более 1% Nном в мин.
В процессе подъема контролируется работа АРМ, синхронность движения ОР СУЗ, основные параметры 1, 2 контуров и ТГ.
При мощности 75-80% делается выдержка 3 часа (АРМ в положении «Н») для выравнивания неравномерности распределения энерговыделения по объему активной зоны. Снимается картограмма температур на выходе активной зоны.
Затем АРМ переводится в режим «Т» и, снова нагружая ТГ, поднимают мощность реактора до 100% NH0M. Контроль и ограничения те же. На 100% АРМ переводится в режим «Н». После стабилизации необходимо
убедиться (путем теплового баланса), что мощность не превышает 100%; проверить поле температур и энерговыделений; стабилизировать водно-химический режим 1 и 2 контуров.
Заключительные замечания.
Процесс вывода блока на мощность после перегрузки, не считая подготовительных операций (этап 1), занимает около двух суток, из которых 32 часа приходятся на операции, подготавливающие РУ к выводу реактора из подкритического состояния. Сам вывод реактора из подкритики требует 50-80 минут. Остальное время идет на включение турбины и ступенчатый набор мощности.
