Article

6.5. О развитии парогенератора АЭС с ВВЭР

Известно, что в эксплуатации находится значительное (более 20) количество блоков ВВЭР-440. Не менее известны их благоприятные характеристики. В связи с этим, казалось, не будет никаких затруднений при переходе к более мощным блокам того же типа. Однако в конструкцию внутрикорпусных устройств парогенератора для блока ВВЭР-1000 были внесены существенные изменения: заменен конструкционный сплав для коллектора теплоносителя, установлен погруженный дырчатый лист, изменена схема подачи в парогенератор питательной воды, или можно сказать иначе, внутрикорпусной смешивающий водяной экономайзер, как это видно из рис. 6.4, перемещен в пространство над теплообменной поверхностью.

В этих условиях подача питательной воды над теплообменной поверхностью увеличивает вероятность воздействия ее струй на толстостенный коллектор, в частности, при работе блока па мощности, меньше номинальной, и в некоторых аварийных режимах, например, при отключении главного циркуляционного насоса. Положение усугубляется при снижении температуры питательной воды. В главе 4 были показаны недостатки используемой в настоящее время конструкции ПВД, вызывающие частые отключения всей этой группы подогревателей с подачей в парогенератор питательной воды с существенно меньшей температурой, то есть с температурой не 225 ℃, а 165 ℃, отвечающей температуре после деаэратора. Такие явления были, разумеется, и для блоков ВВЭР-440. Но они только расширяли область, которая была названа смешивающим водяным экономайзером. При подаче питательной воды поверх теплообменного пучка может иметь место также разгон воды вниз по обечайке и разбавление продувочной воды, что приведет к увеличению содержания примесей в парогенераторе. Возможно, что были и другие недочеты в конструкции парогенератора ВВЭР-1000. Достоверно известны лишь многочисленные выходы из строя этих парогенераторов, иногда даже чаще, чем один раз в год.

Если коллектор парогенератора для блока ВВЭР-440 изготовлялся из нержавеющей аустенитной стали, то для блока ВВЭР-1000 — из стали 10ГН2МФА. Особенности физических и механических свойств этой стали, возможно, и явились главными причинами разрушения коллектора.

В свете существенно меньшей надежности парогенератора для ВВЭР-1000 по сравнению с парогенератором к ВВЭР-440, по-видимому, необходимо создание нового парогенератора. В этой связи целесообразно рассмотреть предложения по повышению параметров пара, в частности по введению перегрева пара, которые мотивируют необходимостью защиты органов регулирования турбины, забывая о сложностях размещения

Рис. 6.14. Парогенератор ВВЭР-1000 с поверхностным подогревом питательной воды в нем
Рис. 6.14. Парогенератор ВВЭР-1000 с поверхностным подогревом питательной воды в нем

1 — основные пакеты труб; 2, 3 — коллекторы теплоносителя; 4 — трубы подогрева питательной воды; 5 — периодическая продувка; 6 — непрерывная продувка; 7 — коллектор питательной воды; 8 — выход питательной воды

пароперегревателя в корпусе существующего парогенератора, о чем уже говорилось ранее. В противоречие с этим имеются предложения повысить давление пара, то есть пойти на увеличение влажности пара на входе в турбину, считая это безопасным. На рис. 6.14 показан вариант изменения внутрикорпусных устройств парогенератора к ВВЭР-1000. Описание его внутрикорпусных устройств понятно из подрисуночной подписи. Отметим его важнейшие особенности:

наличие внутреннего поверхностного водяного экономайзера, исключающее контакт струй питательной воды с коллекторами теплоносителя и обеспечивающее существенно меньшие недогревы воды на выходе ее в водяной объем парогенератора;

организация непрерывного "ступенчатого испарения" с выводом продувочной воды из области с наибольшей концентрацией растворимых примесей.