Особенностью канальных реакторов, работающих по одноконтурной схеме, где
в ядерном реакторе вырабатывается пар, являются сравнительная простота
конструкции, жесткая взаимозависимость всех характеристик компонентов
энергетического оборудования блока, распространение радиоактивности по
всем элементам схемы блока и необходимость биологической защиты.
Принципиальная схема блока с канальным кипящим реактором РБМК-1000 и
двумя турбогенераторами приведена на рис. 1.4.
Первый контур установки предназначен для подачи теплоносителя в
технологические каналы реактора для отвода генерируемого тепла от
тепловыделяющих сборок. Контур состоит из двух аналогичных автономных
петель: каждая отводит тепло от половины ТВС активной зоны. В каждую
петлю входят два барабана-сепаратора пара, соединенных перемычками по
пару и воде; опускные трубопроводы; четыре главных циркуляционных
насоса; всасывающий коллектор и всасывающие трубопроводы ГЦН с
арматурой; напорный коллектор и напорные трубопроводы ГЦН с арматурой;
байпас между всасывающим и напорным коллекторами ГЦН; раздаточные
групповые коллекторы с запорно-регулирую-щими клапанами; трубы водяных
коммуникаций; технологические каналы; трубы пароводяных коммуникаций.
Вода из нижней части сепаратора по опускным трубам поступает во
всасывающий коллектор и затем всасывающие трубопроводы ГЦН. На
всасывающих трубопроводах установлены запорные задвижки. В период пуска,
нормальной работы и начальный период расхолаживания циркуляция
осуществляется насосами, из которых три работающих и один резервный.
От каждого ГЦН по напорным трубопроводам, на которых последовательно
установлены обратный клапан, запорная задвижка и дроссельный клапан с
дистанционным управлением, теплоноситель подается в напорный коллектор
Ду 900 ГЦН, откуда через 22 раздаточных групповых коллектора Ду 295
поступает в трубопроводы водяной коммуникации. Расход через каждый
технологический канал устанавливается с помощью запорно-регулирующих
клапанов по показанию индивидуальных расходомеров. От напорного
коллектора отбирается часть воды на байпасную очистку. Напорный
коллектор сообщается по байпасу с всасывающим для организации
естественной циркуляции теплоносителя в случае остановки ГЦН. На байпасе
установлены две нормально открытые задвижки и обратный клапан.
К технологическим каналам теплоноситель поступает с
температурой 270 °С. Омывая ТВС, вода нагревается до температуры
насыщения, частично испаряется, и пароводяная смесь с температурой 285
°С и давлением 7 МПа по индивидуальным трубопроводам пароводяных
коммуникаций поступает в сепараторы пара. В сепараторах пароводяная
смесь разделяется на пар и воду. Кроме того, в сепараторах содержится
запас воды, который расходуется на заполнение пароводяного тракта
первого контура при резких снижениях мощности реактора (отключение одной
или двух турбин, обесточивание собственных нужд блока). В целях
обеспечен ния минимальной разности уровней воды в двух соседних
сепараторах последние соединяются по водяному объему двумя и по паровому
объему — пятью перемычками. Уровень воды в сепараторах регулируется
автоматически трехимпульсной системой, рабо^ тающей по сигналам
изменения уровня воды в сепараторах, по сигналам от расходомеров,
установленных на паропроводах сепаратора и на линиях подвода питательной
воды.
Вода из сепаратора поступает в опускные трубопроводы, на входе
смешиваясь в специальных смесителях с питательной водой, которая
подается питательными насосами в сепаратор.
Насыщенный пар отводится из верхней части сепаратора по паропроводам,
каждая половина которых объединяется в паровой коллектор, пар из
которого направляется к одной из турбин, а от второго — к другой, что
обеспечивает равномерную нагрузку сепаратора при работе блока как с
двумя, так и с одной турбиной.
Питательная вода подается к каждой паре сепараторов от напорного
коллектора питательных насосов. Питательная вода в смесителях
смешивается с водой, прошедшей байпасную очистку и имеющей температуру
255 °С. Температура питательной воды на входе в сепараторы 168 °С. На
каждую пару сепараторов — одна автономная система регулирования расхода
питательной воды, которая состоит из четырех параллельных ниток
трубопроводов: трех основных и одной байпасной. В номинальном режиме
работы блока две нитки основные являются рабочими, одна — резервная. На
каждой основной нитке последовательно установлены запорная задвижка,
механический фильтр, клапан автоматического регулирования, обратный
клапан, запорная задвижка. В механических фильтрах улавливаются частицы
размером не менее 0,1 мм. На байпасной нитке, предназначенной для
заполнения контура (первого) питательной водой,
планово-предупредительного ремонта и подачи питательной воды в
сепараторы в период пуска и при работе реактора на малой мощности,
установлены расходомер, механический фильтр, обратный клапан, запорная
задвижка.
Система охлаждения продувочной воды и расхолаживания реактора
обеспечивает охлаждение до 50 °С продувочной воды, поступающей на
фильтры байпасной очистки в номинальном и переходных режимах работы
блока, и расхолаживание реактора при его плановой и аварийной остановке.
В состав системы входят:
два насоса расхолаживания производительностью 220 кг/с и напо-ром 1 МПа
каждый; регенераторы и доохладители продувки; трубопроводы и арматура
контура охлаждения и продувки.
В номинальном режиме теплоноситель с температурой 284 °С отбирается на
байпасную очистку от напорных коллекторов ГЦН с расходом по 28 кг/с от
каждого коллектора и, минуя насосы, подается в регенераторы, где
охлаждается до 70 °С обратным током продувочной воды, прошедшей
байпасную очистку. Очищенная вода проходит регенераторы, где нагревается
до 225 °С, и далее поступает в смесители системы подачи и регулирования
расхода питательной воды, где смешивается с питательной водой и подается
в сепараторы.
При плановой или аварийной остановке реактор в начальный период
расхолаживается путем сброса пара из сепараторов в компенсаторы турбин
или барботеры и технологические конденсаторы. При снижении температуры
первого контура до 180°С в работу включаются два насоса расхолаживания.
Теплоноситель забирается из водяных перемычек сепараторов пара и, минуя
регенераторы, поступает в доохладители продувки, где охлаждается до 50
°С, и по трубопроводам возврата питательной воды поступает в смесители
питательного узла. В доохладителях продувочная вода охлаждается водой
промежуточного контура.
Система охлаждения каналов является замкнутым автономным контуром. В
номинальном режиме вода из главного циркуляционного резервуара емкостью
400 м3 забирается двумя рабочими насосами и подается к теплообменникам,
где охлаждается технической водой до 40 °С. Из теплообменников
циркуляционная вода подается в напорный коллектор, откуда распределяется
по каналам СУЗ, КД и отражателя. Из каналов вода через коллекторы
сливается под уровень в циркуляционный резервуар. При аварийном
обесточивании в течение 3 мин охлаждение каналов осуществляется водой из
бака аварийного запаса емкостью 100 м3, который располагается выще
напорного коллектора. САОЗ (система аварийного охлаждения активной зоны)
предназначена для охлаждения активной зоны реактора в аварийных
ситуациях, возникающих в случае разгерметизации первого контура, включая
разрыв напорного коллектора Ду 900. В нее входят три взаимосвязанные
подсистемы: основная, вспомогательная и подсистема длительного
расхолаживания.
Основная подсистема служит для охлаждения вышедшей из строя половины
активной зоны при разрыве любого трубопровода первого контура до момента
включения в работу подсистемы длительного расхолаживания. Подсистема
включает в себя гидробаллоны и подключенные к ним газовые баллоны для
передавлива-ния воды в реактор.
Основная и вспомогательная подсистемы обеспечивают аварийное охлаждение
активной зоны в течение 2 мин с момента разрыва. К этому времени
включается подсистема длительного расхолаживания, использующая
специальные насосы САОЗ или аварийные питательные насосы и штатные
запасы воды в баках.