RU2464656C2 - Method of water feed - Google Patents
Method of water feed Download PDFInfo
- Publication number
- RU2464656C2 RU2464656C2 RU2010149636/07A RU2010149636A RU2464656C2 RU 2464656 C2 RU2464656 C2 RU 2464656C2 RU 2010149636/07 A RU2010149636/07 A RU 2010149636/07A RU 2010149636 A RU2010149636 A RU 2010149636A RU 2464656 C2 RU2464656 C2 RU 2464656C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- water
- separator
- evaporator
- circuit
- coolant circuit
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
Abstract
Description
Изобретение относится к теплообменной технике и предназначено для использования в системе водоподготовки при подпитке питательной водой второго контура в стояночном режиме при поддержании ядерной энергетической установки (ЯЭУ) собственным теплом, работающей на жидкометаллическом теплоносителе в режиме переменных нагрузок.The invention relates to a heat exchange technique and is intended for use in a water treatment system when feeding secondary circuit feed water in a standby mode while maintaining a nuclear power plant (NPP) with its own heat, operating on a liquid metal coolant in a variable load mode.
Известно устройство для защиты теплообменника от коррозионно-термических повреждений, содержащее втулку, присоединенную к экранирующему элементу, причем последний выполнен в виде эквидистантно расположенных дисков, скрепленных через прокладки посредством болтов, причем один из дисков жестко присоединен к втулке, а другой снабжен обтекателем, обращенным внутрь нее /Александровский Ю.В. и др. Устройство для защиты теплообменника от коррозионно-термических повреждений. SU А.с. №1112223, F22В 37/22. Приоритет - 11.01.83. Опубл. бюллетень изобретений №33. 07.09.1984 - аналог/.A device is known for protecting the heat exchanger from corrosion-thermal damage, comprising a sleeve attached to a shielding element, the latter being made in the form of equidistant disks fastened through gaskets by means of bolts, one of the disks being rigidly attached to the sleeve and the other having a fairing facing inward her / Alexandrovsky Yu.V. etc. A device for protecting a heat exchanger from corrosion-thermal damage. SU A.S. No. 1112223, F22B 37/22. Priority - 11.01.83. Publ. Bulletin of inventions No. 33. 09/07/1984 - analogue.
Недостатком указанного технического решения является то, что статистика опыта конструирования теплообменников и тепловые расчеты последних показывают, что независимо от давления, расхода, температуры жидкости при выходе из корпуса теплообменника термоциклические напряжения не возникают, в связи с чем установки этого устройства внутри теплообменника и для выхода жидкости не требуется. Кроме того, на патрубке теплообменника клапаны не устанавливаются, а уплотнительный материал в технике может быть: плотная бумага, резина, паронит, фторопласт, никель, терморасширенный графит и другие виды, но в научно-технической литературе неизвестны факты их использования в подобных конструкциях.The disadvantage of this technical solution is that the statistics of experience in the design of heat exchangers and thermal calculations of the latter show that, regardless of the pressure, flow, temperature of the liquid, when leaving the heat exchanger body, thermal cyclic voltages do not arise, and therefore installation of this device inside the heat exchanger and for the liquid exit not required. In addition, valves are not installed on the heat exchanger pipe, and the sealing material in the technique can be: thick paper, rubber, paronite, fluoroplastic, nickel, thermally expanded graphite, and other types, but the facts of their use in such structures are not known in the scientific and technical literature.
Известно защитное устройство теплообменных труб, закрепленных в трубной доске, содержащее цилиндрическую вставку, часть которой размещена в теплообменной трубе, а часть выступает над трубной доской, причем вставка установлена в трубе с образованием кольцевого зазора и снабжена на наружной поверхности кольцевыми выступами, контактирующими с трубой, расстояние между которыми превышает толщину трубной доски, а вокруг выступающей на последней части вставки в плоскости, параллельной трубной доске, установлен экран /Емельянов В.И. и др. Защитное устройство теплообменных труб. SU А.с. №817396, F28F 19/06. Приоритет - 27.04.79. Опубл. бюллетень изобретений №12, 30.03.1981 - прототип/.A protective device is known for heat exchange tubes fixed in a tube plate containing a cylindrical insert, part of which is located in the heat exchange tube, and part protrudes above the tube plate, the insert being installed in the pipe with the formation of an annular gap and provided on the outer surface with annular protrusions in contact with the pipe, the distance between which exceeds the thickness of the tube plate, and around the protruding on the last part of the insert in the plane parallel to the tube plate, the screen is installed / Emelyanov V.I. and others. Protective device of heat exchange pipes. SU A.S. No. 817396, F28F 19/06. Priority - 04/27/79. Publ. Bulletin of inventions No. 12, March 30, 1981 - prototype.
Недостатком этого технического решения является крайне узкая, из-за габаритных размеров, область применения, так как укрепление пучка теплообменных труб в трубной доске осуществляется с очень малыми межосевыми расстояниями - перешейками, соизмеримыми с толщиной стенок самих труб. Кроме того, элементы устройства создают большую величину ничем неоправданных гидравлических сопротивлений, а место их максимальной концентрации всегда связано с соответствующей величиной концентрации термоциклических напряжений.The disadvantage of this technical solution is the extremely narrow, due to the overall dimensions, scope, since the strengthening of the heat exchange tube bundle in the tube plate is carried out with very small interaxal distances - isthmuses commensurate with the wall thickness of the pipes themselves. In addition, the elements of the device create a large amount of unjustified hydraulic resistance, and the place of their maximum concentration is always associated with the corresponding concentration of thermocyclic stresses.
Технический результат предлагаемого изобретения - исключение термоциклических напряжений в сварных швах испарителя, соединяющих трубы с трубной доской последнего, увеличение ресурса эксплуатационной надежности ЯЭУ в целом.The technical result of the invention is the elimination of thermal cyclic stresses in the welds of the evaporator connecting the pipes to the tube plate of the latter, an increase in the service life of the nuclear power plant as a whole.
Указанный технический результат достигается тем, что способ подачи воды преимущественно из сепаратора в раздающую камеру котловой воды испарителя с последующей ее прокачкой через трубный пучок испарителя второго циркуляционного контура при поддержании ЯЭУ в горячем состоянии собственным теплом, заключающийся в том, что периодически, в течение суток, производят ввод в работу на малой мощности ядерного реактора с прокачкой жидкометаллического теплоносителя первого контура ЯЭУ с последующим пуском на малых оборотах насоса МПЦ воды второго контура, причем после ввода в работу на малой мощности ядерного реактора с прокачкой жидкометаллического теплоносителя первого контура ЯЭУ осуществляют предварительную подачу воды из напорной трубы через насос МПЦ в раздающую камеру котловой воды испарителя с привязкой к номинальному уровню воды в сепараторе, затем уравнивают температуру воды сепаратора и испарителя снижением давления в сепараторе, после пуска на малых оборотах насоса МПЦ осуществляют управление темпом роста температуры воды второго контура, увеличивая давление в сепараторе подачей пара необходимых параметров, при этом управление темпом роста температуры котловой воды второго контура МПЦ производят по линейной зависимости во времени, не превышая величину (1-3)°С в минуту.The specified technical result is achieved by the fact that the method of supplying water mainly from the separator to the evaporator boiler water distribution chamber with its subsequent pumping through the tube bundle of the evaporator of the second circulation circuit while maintaining the nuclear power plant in hot condition with its own heat, which consists in the fact that periodically, during the day, they put into operation at low power a nuclear reactor with pumping the liquid metal coolant of the primary circuit of the nuclear power plant, followed by starting at low revolutions of the MPC water pump of the first circuit, and after putting into operation at low power a nuclear reactor with pumping the liquid metal coolant of the primary circuit of the nuclear power plant, water is preliminarily supplied from the pressure pipe through the MPC pump to the evaporator boiler water distribution chamber with reference to the nominal water level in the separator, then the separator water temperature is equalized and the evaporator by reducing the pressure in the separator, after starting at low revolutions of the MPC pump, the rate of increase of the water temperature of the second circuit is controlled, increasing the pressure separator steam supply required parameters, while controlling the growth rate of the boiler water temperature of the second circuit MOC produce a linear relationship with time, not exceeding the value (1-3) ° C per minute.
Изложенная сущность изобретения поясняется чертежами, где:The essence of the invention is illustrated by drawings, where:
на фиг.1 - представлена пневмогидравлическая схема ЯЭУ;figure 1 - presents the pneumohydraulic diagram of the nuclear power plant;
на фиг.2. - продольный разрез камеры котловой воды испарителя.figure 2. - a longitudinal section of the boiler chamber of the evaporator.
Способ подачи воды осуществляется на ЯЭУ, работающей на жидкометаллическом теплоносителе в режиме переменных нагрузок, включающей реактор 0 с активной зоной 1, проведение ядерной реакции деления в которой осуществляется с помощью приводов регулирующих стержней 2. Далее, по тракту жидкометаллического теплоносителя следует пароперегреватель 3, испаритель 4, центробежный насос 5, и вновь происходит возврат в объем реактора 0. Движение котловой воды второго контура осуществляется из сепаратора 6, предназначенного в качестве емкости для хранения соответствующего объема котловой воды и выполнения функции осушки пара. После подпитки сепаратора 6 водой и смешения ее с объемом воды сепаратора 6 образуется котловая вода сепаратора 6, которая за счет насоса многократно принудительной циркуляции (МПЦ) 7 поступает в раздающую камеру 8 котловой воды испарителя 4, далее, минуя трубчатку испарителя 4, поступает вновь в сепаратор 6, который за счет сепарационных устройств осуществляет осушку пароводяной смеси и направляет осушенный пар в пароперегреватель 3 с последующей подачей на турбину 9, откуда через конденсатор 10 вновь поступает в сепаратор 6, подпитываемый периодически из-за протечек в конденсаторе 10 подпиточной водой.The method of supplying water is carried out on a nuclear power plant operating on a liquid metal coolant in the mode of variable loads, including a reactor 0 with an active zone 1, the nuclear fission reaction in which is carried out using the actuators of the control rods 2. Next, a superheater 3, an
Способ подачи воды осуществляют следующим образом.The method of water supply is as follows.
При поддержании ЯЭУ в горячем состоянии собственным теплом возникает необходимость подогрева жидкометаллического теплоносителя для исключения замерзания последнего в чехлах системы управления и защиты активной зоны 2 в районе верхнего уровня, так как в этом случае ЯЭУ будет неуправляемой. Для этого производят ввод в работу на малой мощности ядерного реактора с прокачкой жидкометаллического теплоносителя первого контура ЯЭУ, но для отбора излишне поступающего тепла и исключения повреждения соответствующего оборудования осуществляют подключение второго контура МПЦ. В результате осуществления циркуляции всего объема жидкометаллического теплоносителя первого контура происходит уравнивание его температуры. Но при поступлении достаточно большого объема котловой воды с невысокой температурой из напорного трубопровода сепаратора 6 в раздающую камеру испарителя 8 в сварных швах труб с трубной доской испарителя 8 могут иметь место большие величины термоциклических напряжений, приводящих к возникновению трещин в перешейках трубной доски и, как следствие, к межконтурному разуплотнению. Для исключения этого повреждения котловую воду из напорного трубопровода сепаратора 6 небольшими объемами пропускают через насос МПЦ 7 до тех пор, пока уровень котловой воды в сепараторе 6 достигнет номинальной отметки, далее снижают давление в сепараторе 6, чтобы температуры котловой воды в сепараторе 6 и в испарителе 4 сравнялись. После этого производят пуск на малых оборотах насоса МПЦ 7 и осуществляют управление темпом роста температуры котловой воды сепаратора 6, увеличивая давление в сепараторе 6 подачей пара необходимых параметров, при этом управление темпом роста температуры котловой воды второго контура МПЦ производят по линейной зависимости во времени, не превышая величину (1-3)°С в минуту, подтвержденное расчетами и экспериментальной проверкой на полномасштабной ЯЭУ.When maintaining the nuclear power plant in hot state with its own heat, it becomes necessary to heat the liquid metal coolant to prevent the latter from freezing in the covers of the control and core protection system 2 in the upper level region, since in this case the nuclear power plant will be uncontrollable. For this, a nuclear reactor is put into operation at low power with pumping the liquid metal coolant of the primary circuit of the nuclear power plant, but to select excess heat and prevent damage to the corresponding equipment, the second circuit of the MPC is connected. As a result of the circulation of the entire volume of the liquid metal coolant of the primary circuit, its temperature is equalized. But when a sufficiently large volume of boiler water with a low temperature arrives from the discharge pipe of the separator 6 into the distributor chamber of the evaporator 8, large values of thermocyclic stresses can occur in the welds of the pipes with the tube plate of the evaporator 8, leading to cracks in the neck of the tube plate and, as a result to inter-circuit softening. To eliminate this damage, the boiler water from the pressure pipe of the separator 6 is passed through small volumes of MPC 7 through the pump until the boiler water level in the separator 6 reaches the nominal mark, then the pressure in the separator 6 is reduced so that the temperature of the boiler water in the separator 6 and in the
Применение способа подачи воды с предлагаемой последовательностью технологических операций исключает появление термоциклических напряжений в наиболее уязвимом узле теплообменного оборудования - трубная доска испарителя - и, как следствие, приведет к увеличению ресурса эксплуатационной надежности работы ЯЭУ в целом.The use of a water supply method with the proposed sequence of technological operations eliminates the occurrence of thermal cyclic stresses in the most vulnerable unit of the heat exchange equipment — the evaporator tube plate — and, as a result, will increase the operational reliability resource of the nuclear power plant as a whole.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010149636/07A RU2464656C2 (en) | 2010-12-07 | 2010-12-07 | Method of water feed |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010149636/07A RU2464656C2 (en) | 2010-12-07 | 2010-12-07 | Method of water feed |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2010149636A RU2010149636A (en) | 2012-06-20 |
RU2464656C2 true RU2464656C2 (en) | 2012-10-20 |
Family
ID=46680470
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2010149636/07A RU2464656C2 (en) | 2010-12-07 | 2010-12-07 | Method of water feed |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2464656C2 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2068094A (en) * | 1980-01-22 | 1981-08-05 | Neratoom | Indirect heat transfer for a pressure fluidized bed boiler |
SU1451452A1 (en) * | 1987-02-02 | 1989-01-15 | Предприятие "Южтехэнерго" Производственного Объединения По Наладке, Совершенствованию Технологии И Эксплуатации Электростанций И Сетей "Союзтехэнерго" | Method and apparatus for regulating steam reheat temperature |
RU2341834C1 (en) * | 2007-03-30 | 2008-12-20 | Открытое акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт атомного энергетического машиностроения" (ОАО "ВНИИАМ") | Emergency cooling system of reactor plant with liquid-metal heat carrier |
RU2008151313A (en) * | 2008-12-25 | 2010-06-27 | Иван Федорович Пивин (RU) | WATER SUPPLY METHOD |
-
2010
- 2010-12-07 RU RU2010149636/07A patent/RU2464656C2/en active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2068094A (en) * | 1980-01-22 | 1981-08-05 | Neratoom | Indirect heat transfer for a pressure fluidized bed boiler |
SU1451452A1 (en) * | 1987-02-02 | 1989-01-15 | Предприятие "Южтехэнерго" Производственного Объединения По Наладке, Совершенствованию Технологии И Эксплуатации Электростанций И Сетей "Союзтехэнерго" | Method and apparatus for regulating steam reheat temperature |
RU2341834C1 (en) * | 2007-03-30 | 2008-12-20 | Открытое акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт атомного энергетического машиностроения" (ОАО "ВНИИАМ") | Emergency cooling system of reactor plant with liquid-metal heat carrier |
RU2008151313A (en) * | 2008-12-25 | 2010-06-27 | Иван Федорович Пивин (RU) | WATER SUPPLY METHOD |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
ЕМЕЛЬЯНОВ И.Я. и др. Конструирование ядерных реакторов. - М.: Энергоатоиздат, 1982, с.76-81, 311-313. * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2010149636A (en) | 2012-06-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU197487U1 (en) | TEE NODE FOR MIXING THE FLOWS OF THE NUCLEAR REACTOR BLOWING AND SUPPLY SYSTEM | |
RU2424587C1 (en) | Liquid salt nuclear reactor (versions) | |
US20180350472A1 (en) | Passive safe cooling system | |
CA2937668C (en) | Reactor system with a lead-cooled fast reactor | |
EP2403666A2 (en) | Method and device for recovering energy in a system for producing a metal article | |
EP2165116B1 (en) | Immediate response steam generating method | |
CN107250664B (en) | Horizontal steam generator for reactor plant | |
US10030865B2 (en) | System for passive heat removal from the pressurized water reactor through the steam generator | |
CN204480678U (en) | A kind of nuclear power station Heat Discharging System of Chinese | |
US20170098483A1 (en) | Heat exchange system and nuclear reactor system | |
CN106297915B (en) | Passive safety injection system for nuclear power station | |
JP2015535605A (en) | Reactor with liquid metal coolant | |
US20160109185A1 (en) | Energy storage system | |
RU2464656C2 (en) | Method of water feed | |
RU2450380C1 (en) | Method of water supply | |
CN103730171A (en) | Auxiliary heating system of liquid heavy metal cooling natural circulating pool-type reactor | |
JP4349133B2 (en) | Nuclear power plant and operation method thereof | |
KR101121027B1 (en) | Multiple nuclear reactor system with combined nuclear steam supply systemNSSS | |
CN220249971U (en) | System for reducing dissolved oxygen in boiler feed water | |
CN217356827U (en) | Feed water recirculation system of once-through steam generator | |
RU2685220C1 (en) | Two-circuit nuclear energy plant the first circuit device | |
KR950015403A (en) | Nuclear Power Plant Subwater Level Operation Method and Device | |
JP2006038499A (en) | Nuclear power plant and method for operating it | |
JP2006125950A (en) | Feed water nozzle and reactor facility using feed water nozzle | |
JP2015194416A (en) | nuclear power plant |