SU1681032A1

SU1681032A1 - Энергетическа установка

Info

Publication number: SU1681032A1
Application number: SU894768044A
Authority: SU
Inventors: Виктор Мозесович Беркович; Игорь Владимирович Молчанов; Игорь Николаевич Острецов; Сергей Маркович Тах; Александр Михайлович Савочкин; Виктор Петрович Татарников; Лев Наумович Фальковский; Александр Иванович Шмыгин
Priority date: 1989-11-04
Filing date: 1989-11-04
Publication date: 1991-09-30
Also published as: HU209219B; HUT56980A; HU907002D0

Abstract

Изобретение относитс к энергетике и м.б. использовано на тепловых и атомных электростанци х. Цель изобретени - повышение надежности отвода тепла при разгерметизации первого контура энергетической установки. Дл этого энергетическа установка дополнительно содержит гидроакку- мулирующую емкость 19, соединенную с первым контуром, размещенным под герметичной теплоизолированной оболочкой 18 и выполненным с циркул ционными трубопро- водами 2 и З.наклоненными вниз в направлении от парогенератора 4 к источнику тепла, которым в примере конкретной реализации вл етс реактор 1. При разгерметизации первого контура пар, образовавшийс в результате расширени теплоносител первоw Ё Os 00 о со ю

Description

го контура, не конденсируетс на стенках оболочки 18, что приводит к росту давлени под последней и гидравлическому запиранию течи. Подачей воды из емкости 19 обеспечиваетс залив активной зоны реактора 1, а наклонное расположение трубопроводов 2

и 3 приводит к естественной циркул ции теплоносител от реактора 1 к парогенератору 4 и обратно. Таким образом передаетс тепло от реактора 1 парогенератору 4, который , в свою очередь, через конденсатор 7 передает это тепло окружающему воздуху. 1 ил.

Изобретение относитс к энергетике и может быть использовано на энергоблоках атомных электростанций.

Цель изобретени - повышение надежности отвода тепла при разгерметизации первого контура и отсутствии электропитани .

На чертеже схематично изображена энергетическа установка.

Энергетическа установка содержит первый контур с источником тепла, которым в примере конкретной реализации энергетической установки вл етс дерный реактор 1 атомной электростанции. Реактор 1 соединен посредством циркул ционных трубопроводов 2 и 3 с греющим трактом парогенератора 4, выполненным в виде вертикальных коллекторов 5 с пучком теплооб- менных труб 6. Трубы 6 выполнены с уклоном вниз в направлении от их средних участков к коллекторам 5. На чертеже условно показан один парогенератор 4, соединенный трубопроводами 2 и 3 с реактором 1, однако установка содержит четыре петли, соответственно четыре парогенератора , которые своими циркул ционными трубопроводами соединены с реактором 1 (не показаны).

Энергетическа установка содержит также воздушный конденсатор 7, который соединен паровым 8 и конденсатным 9 трубопроводами соответственно с нагреваемым трактом парогенератора 4 с образованием системы пассивного отвода тепла последнего. При этом конденсатор 7 расположен на высотной отметке, превышающей высотную отметку парогенератора 4, и размещен в т говой воздушной трубе 10. Труба 10 имеет шибер 11, соединенный с приводом 12. Привод 12 состоит из поршн 13 с пружиной 14 и т гой 15 и соединен трубопроводом 16 с электромагнитным клапаном 17с конденсатным трубопроводом 9. Первый контур размещен в герметичной теплоизолированной оболочке 18 и выполнен с циркул ционными трубопроводами 2 и 3, которые наклонены вниз в направлении от парогенератора 4 к реактору 1.

Энергетическа установка содержит также гидроаккумулирующую емкость 19, соединенную перепускным трубопроводом

20 с первым контуром, а трубопроводом 21 - с источником сжатого газа (не показан). На трубопроводе 21 установлен редуктор 22 дл поддержани в исходном состо нии заданного давлени в емкости 19, а на трубопроводе 20 установлен обратный клапан 23. На конденсатном трубопроводе 9 установлен обратный клапан 24, паровой трубопровод 8 соединен с нагреваемым

0 трактом парогенератора 4 через паропровод 25, на котором перед турбоустановкой (не показана) установлен стопорный клапан 26. Конденсатно-питательный тракт (не показан ) соединен с нагреваемым трактом паро5 генератора 4 посредством трубопровода 27. Энергетическа установка работает следующим образом.

При нормальных услови х эксплуатации энергетической установки теплоноси0 тель циркулирует по трубопроводам 2 и 3, в реакторе 1 нагреваетс , а в греющем тракте парогенератора 4 охлаждаетс . При этом в нагреваемом тракте парогенератора 4 генерируетс пар, который по паропроводу 25

5 через стопорный клапан 26 направл етс на турбоустановку. Из конденсатно-питатель- ного тракта турбоустановки питательную воду подают в нагреваемый тракт парогенератора 4 по трубопроводу 27. Обратные

0 клапаны 23 и 24 закрыты. Клапан 17 также закрыт и шибер 11 находитс в закрытом положении.

При разгерметизации первого контура энергетической установки теплоноситель

5 вытекает под герметичную оболочку 18 и, расшир сь, вскипает. При этом за счет вытекани теплоносител давление в первом контуре падает, а за счет по влени пара под герметичной оболочкой 18 давление в

0 ее полости растет. Давление под герметичной оболочкой 18 растет потому, что она выполнена теплоизол ционной и пар на ее стенках с определенного момента времени не конденсируетс . После того, как давле5 ние под герметичной оболочкой 18 станет равным или будет превышать давление в первом контуре, течь теплоносител прекратитс , произойдет гидравлическое запирание течи теплоносител первого контура. 5Сразу после по влени течи первого

контура в услови х потери электропитани

закрываетс стопорный клапан 26 на паропроводе 25 и открываютс клапаны 24 и 17 на трубопроводах 9 и 16 соответственно. Конденсатно-питательный тракт также отключаетс от установки. После открыти клапана 17 под действием среды из трубопровода 16 поршень 13 привода 12 сжимает пружину 14, т га 15 открывает шибер 11, обеспечива расход охлаждающего наружного воздуха через т говую трубу 10. Пар по трубопроводу 8 поступает в конденсатор 7, где конденсируетс , отдава тепло воздуху, а конденсат по трубопроводу 9 поступает в нагреваемый тракт парогенератора 4. Конденсатор 7 установлен на высоте, обеспечивающей естественную циркул цию пара-конденсата через этот конденсатор 7 со скоростью циркул ции, необходимой дл сн ти с парогенератора заданного количества тепла. Воздух в трубе 10 циркулирует за счет естественной т ги. Таким образом, сразу после по влени течи первого контура начинает действовать система пассивного отвода тепла от нагреваемого тракта парогенератора 4 через конденсатор 7 наружному воздуху.

После разгерметизации первого контура , как только давление в нем снизитс до заданного значени , открываетс клапан 23 на трубопроводе 20 и вода из гидроэккуму- лирующей емкости 19 под давлением газа сверху начинает поступать в первый контур, компенсиру утечку теплоносител и предотвраща перегрев реактора 1 (оголение активной зоны реактора 1).

При снижении давлени в первом контуре после его разгерметизации происходит вскипание теплоносител , а после гидравлического запирани течи теплоносител в первом контуре теплоноситель начинает циркулировать только в трубопроводе 2. В виде пара он направл етс из реактора 1 в греющий тракт парогенератора 4, где конденсируетс за счет работы системы пассивного отвода тепла, и в виде конденсата возвращаетс оп ть в реактор 1, где вскипает , снима тепло с его активной зоны. Така циркул ци теплоносител возможна благодар выполнению трубопроводов 2 и 3 с

уклоном вниз в направлении от парогенератора 4 к реактору 1. Следует отметить, что. если произойдет разгерметизаци трубопровода 2, а не трубопровода 3, как рассматриваетс в данном примере конкретной реализации, то описанна циркул ци пара- конденсата теплоносител первого контура будет осуществл тьс по трубопроводам 2 исправных петель.

В таком режиме энергетическа установка может работать как угодно долго, пока не прекратитс энерговыделение в реакторе 1. В процессе такого отвода тепла от энергетической установки давление в

первом контуре падает, в результате происходит подсос пара из-под герметичной оболочки 18 в первый контур, что снижает давление под герметичной оболочкой 18. которое , однако, остаетс большим давлени

первого контура, сохран гидравлическое запирание течи. Так, в процессе снижени энерговыделени в реакторе 1 снижаетс давление в первом контуре и под оболочкой 18. Энергетическа установка переходит в

режим длительного пассивного расхолаживани . Пассивность расхолаживани однозначно определ ет высокую надежность отвода тепла от энергетической установки при разгерметизации первого контура.

Claims

Формула изобретени

Энергетическа установка, содержаща парогенератор с греющим и нагреваемым трактами, первый из которых подключен к источнику тепла посредством циркул ционных трубопроводов с образованием первого контура, а нагреваемый тракт парогенератора соединен с воздушным конденсатором системы пассивного отвода тепла, отличающа с тем, что, с целью повышени

надежности отвода тепла при разгерметизации первого контура и отсутствии электропитани , она дополнительно содержит гидроаккумулирующую емкость, соединенную с первым контуром, причем последний

размещен под герметичной теплоизолированной оболочкой, а циркул ционные трубопроводы расположены с наклоном в направлении от парогенератора к источнику тепла.