8вопрос

Регулирование давления и уровня в паровых компенсаторах объема

Паровые компенсаторы объема предназначены для поддержания нормального давления первого контура и применяются на всех современных АЭС с некипящим водяным теплоносителем. Конструктивно они представляют собой сосуд (рис. ), частично заполненный водой, над которой находится паровая подушка. Для подогрева воды в компенсаторе до температуры насыщения и образования паровой подушки установлены электрические нагреватели 1. Водяной объем компенсатора соединен линией с «горячей» ниткой по которой нагретый теплоноситель поступает из реактора в парогенератор. В стационарном режиме мощность нагревателя должна компенсировать потери тепла в окружающую среду (через изоляцию компенсатора) и в контур (через соединительную линию); для улучшения динамики регулирования при внезапном увеличении давления потери тепла в стационарном состоянии могут быть искусственно увеличены путем подачи небольшого постоянного расхода воды из «холодной» нитки.

Рис. Схема регулирования параметров парового компенсатора объема.

При изменении объема теплоносителя первого контура (например, нагревании) избыточный теплоноситель поступает в компенсатор, вызывая сжатие и частичную конденсацию пара в паровой подушке, что увеличивает давление в контуре. Для восстановления давления регулятор 4, работающий по сигналу от манометра 5, через управляющее устройство 6 временно уменьшает мощность нагревателя с тем, чтобы потери тепла привели к конденсации некоторого количества пара. В случае, если давление продолжает увеличиваться (при больших возмущениях), предусмотрен впрыск воды из «холодной» нитки петли, по которой теплоноситель поступает из парогенератора в реактор, через клапан 2, управляемый регулятором 7. Подача воды через клапан в паровую подушку обеспечивается за счет того, что давление в «холодной» нитке превосходит давление в «горячей» на величину гидравлического сопротивления реактора. При значительных повышениях давления оно восстанавливается путем сброса пара через клапан 3, управляемый регулятором 8, в пароприемное устройство.

Изменение мощности нагревателя может осуществляться либо плавно (с помощью автотрансформатора), либо ступенчато (переключением секций нагревателя). Применяется как астатический закон регулирования (при плавном регулировании), так и статический (мощность нагревателя задается ступенчатой убывающей функцией давления), в последнем случае возможна некоторая неравномерность регулирования давления. Настройка регуляторов 7 и 8 должна быть такой, чтобы открытие клапана 3 происходило после открытия клапана 2.

Другим регулируемым параметром в компенсаторе объема является уровень, используемый в качестве сигнала общего количества воды в первом контуре. Регулирование осуществляется позиционным регулятором уровня 9, получающим импульс от уровнемера 10 и включающим подпиточный насос 11 (при падении уровня) или открывающим: сливной клапан 12 (при повышении уровня). Задачей регулятора является поддержание постоянной массы воды в первом контуре, поэтому заданное значение уровня должно меняться в зависимости от средней

температуры теплоносителя. Для реализации этой зависимости в регулятор через сумматор 13 заводятся импульсы по температуре «горячих» и «холодных» ниток трубопроводов. Коэффициент передачи импульсов по температуре и уровню на регулятор 9 выбирается таким,. чтобы при постоянной массе теплоносителя в контуре суммарный сигнал на входе в регулятор был приблизительно равен нулю при любой температуре теплоносителя.

Для поддержания уровня в пусковых режимах, когда происходит разогрев теплоносителя, применяется регулятор 14, воздействующий на клапан слива 15. Так как задачей регулирования уровня в этих режимах является поддержание постоянного объема, а не массы теплоносителя, коррекция по средней температуре теплоносителя в контуре в этот регулятор не вводится, однако для повышения точности измерения уровня в широком диапазоне давления первого контура вводится коррекция по температуре насыщения в компенсаторе объема; регулятор работает по обычному П- или ПИ-закону. Воздействие на клапан слива используется и в нормальных режимах при интенсивном борном регулировании, когда в контур подается постоянный расход борной кислоты; в этом случае в регулятор 16, управляющий клапаном 17, заводится коррекция по средней температуре теплоносителя.

Исходные данные для расчета системы компенсации объема 1 контура РУ В-320