Article

9.5. О перспективности бесприсосного конденсатора

Включение в схему АЭС ионообменной конденсатоочистки имеет не только положительное значение, но и экологически неблагоприятное воздействие на окружающую среду. Последнее объясняется необходимостью регенерации ионообменных фильтров по исчерпании их обменной емкости с соответствующим сбросом в водоемы регенерационных вод с частично неиспользованными реагентами регенерации. То же относится

но и удорожается и осложняется подготовка добавочной воды. Таким образом, на современных электростанциях, имеющих конденсатоочистки, имеет место не борьба с присосом, а лишь борьба с его последствиями для работы блока.

Для подавляющего большинства конденсаторов присос охлаждающей воды считается неизбежным. Он является следствием любых возможных неплотностей в теплообменных трубках, так как чаще всего для них применяют медно-никелевые сплавы, имеющие наиболее высокую теплопроводность, но и малую механическую прочность в сравнении с другими материалами энергетики (стали и др.). При этом переток охлаждающей воды возможен даже через малые коррозионные трещины, так как в паровом объеме конденсатора существует разрежение, а давление воды в системе охлаждения достигает ~0,2 МПа. От агрессивности воды зависит не только выбор материала трубок, но и скорости охлаждающей воды в них, составляющей для латуней 2 — 2,1 м/с, а для сплава МНЖ-5-1: 2,5 — 2,7 м/с. Поэтому за рубежом уже в 70-х годах начали применять нержавеющие стали и титановые сплавы, считая такие конденсаторы "бесприсосными". Такие конденсаторы позволяют отказаться от БОУ. Скорость охлаждающей воды принимается более высокой, чем для медно-никелевых сплавов, а толщина трубок — меньшей, что позволяет не увеличивать потребную поверхность теплообмена в конденсаторе и не увеличивать объем конденсатора. Однако применять для трубок надо не дорогие высокотемпературные стали, а мартенситно-ферритную сталь, более дешевую, в связи с отсутствием в ней никеля, но по общей коррозии такую же. Трубки из стали 08X14МФ выпускаются Первоуральским заводом для двух типоразмеров: 16/1,4 и 14/1,2 мм при длине от 3 до 12,5 м.

На рис. 9.13 показана функциональная схема "бесприсосного" конденсатора, а на рис. 9.14 график включения БОУ по сигналу о качестве /электропроводности/ конденсата. Из этих рисунков ясно, что вентиль в всегда открыт, а вентиль а открыт только в нормальном режиме, когда качество конденсата нормальное; при ухудшении качества конденсата вентиль а закрывается и одновременно открывается вентиль б, подавая конденсат на очистку в БОУ, при улучшении качества конденсата вентиль б закрывается, а вентиль а — открывается.

Практически достаточна только одна установка БОУ /и одна резервная/ на всю АЭС, в принципе, включение БОУ может не понадобиться. Поэтому можно рекомендовать для АЭС применять только "бесприсосные" конденсаторы при скорости воды в них, выбираемой такой, чтобы с учетом вдвое меньшего значения коэффициента теплопроводности для стали 08X14МФ в сравнении с медно-никелевыми сплавами поверхность теплообмена не увеличивалась. Заметим, однако, что при этом (во всяком случае, для одноконтурной АЭС) надо

Рис. 9.13. Функциональная схема включения БОУ для бесприсосного конденсатора по качеству его конденсата /по χ) На щите: 1 — показание; R — запись; А — сигнал. S(↑) — блокировка по верхнему значению; S(↓) — блокировка по нижнему значению
Рис. 9.13. Функциональная схема включения БОУ для бесприсосного конденсатора по качеству его конденсата /по χ) На щите: 1 — показание; R — запись; А — сигнал. S(↑) — блокировка по верхнему значению; S(↓) — блокировка по нижнему значению

Рис. 9.14. График включения БОУ по сигналу о качестве конденсата турбины L — нормальное значение χ; Н — верхнее предельное значение χ.
Рис. 9.14. График включения БОУ по сигналу о качестве конденсата турбины L — нормальное значение χ; Н — верхнее предельное значение χ.

большое внимание уделять работе сепаратора, устанавливаемого после части высокого давления турбины, для вывода из него всех содержащихся в нем загрязнений (особенно для одноконтурной АЭС).

Большим преимуществом предлагаемого выполнения конденсаторных трубок из стали 08Х14МФ является возможность выполнения всего тракта только стальным (при использовании этой стали и для ПНД). В таких условиях медь будет полностью отсутствовать и коррозия значительно уменьшится, так как будут отсутствовать инициирующая ее ионы меди.