Файл: Сидоренко, В. А. Вопросы безопасной работы ВВЭР к 10-й годовщине пуска первого блока Нововоронежской атомной электростанции.pdf

241

ных к общему паровому коллектору,с различным числом работающих глав­ ных циркуляционных насосов.Распределение температур на входе в реак­ тор ("холодные"нитки петель) сопоставляется с распределением темпе­ ратур на входе в кассеты.Поскольку замер температур на входе в кас­ сеты в реакторах ВВЭР отсутствует.нужная температура вычисляетея на основании замеряемых значений температуры воды на выходе из кассет и измеренных значений подогревов воды в кассетах при равномерном на­ гружении парогенераторов и цри неизменной мощности реактора и неиз­ менном расположении органов регулирования. Анализ входных температур может заменяться анализом выходных температур в симметричных кассе­ тах активной зоны,имеющих практически одинаковую мощность (активная зона имеет 6-или 3-кратную азимутальную симметрию).

Характерный вид температурного поля на входе в активную зону реактора ВВЭР-I в режиме нагружения одного парогенератора показан на рис. 2.5-2.

Количественную меру перемешивания потока при его движении ко входу активной зоны можно оценить на основании данных таблицы 2.5-1,

цце приведены результаты обработки экспериментов по нагружению раз­ личных парогенераторов цри испытаниях на мощности 3-го блока ЫВАЭС.

Мерой перемешивания потока (фактор перемешивания) является отноше­ ние разницы между максимальной энтальпией на входе в реактор и сред­ ней энтальпией (по всем петлям с работающими ГЦВ) к разнице между средним значением выходной энтальпии в наиболее горячей симметрич­ ной части активной зоны (1/6 часть активной зоны,симметричная по тепловыделению кассет с остальными пятью частями) и значением вы­ ходной энтальпии, усредненной по всей зоне.

Даже отнесенный к средним параметрам по таким крупным частям общего потока теплоносителя (1/6 от всего дотока) фактор перемеши­ вания едва превышает значение 2. По отношению к температуре самой горячей струи, поступающей на вход отдельной каосетн, фактор пере­ мешивания снижается в некоторых__случаях до 1,5 и ниже.

Под нагрузкой п/г )Ё 6, работают

б петель.

ТепловаяI нсмощность 120 Мвт

д" 2D,5 С

1Г-€=

Рис.2.5-2. Температурное поле на входе в активную зону реактора BB3P-I при работе с одним парогенератором.

243

Аналогичные результаты получены по результатам испытаний на

мощности реакторов ВВЭР-I и ВВЭР-2.

Факт неполного перемешивания воды на входе в активную зону

необходимо учитывать при тепловых расчетах режимов, в которых

температура на выходе части циркуляционных петель отличается от

средней температуры на входе в реактор.

Заметная несимметрия температурного поля на выходе из кассет

обнаруживается и при работе турбогенераторов с неодинаковой на­

грузкой, что определяется различием гидравлического сопротивле­

ния парового тракта между различными парогенераторами и турбогене­

раторами. Зафиксированная разница давлений в парогенераторах при

работе с полной нагрузкой одного турбогенератора составляет

2,5-3 кг/см^. Это вызывает различие температуры воды на входе в

реактор по петлям до 3-4°С.

244

В связи с обсуждаемой особенностью потока теплоносителя

вычисляемое по результатам индивидуальных замеров температуры на выходе кассет распределение мощности по активной зоне может содержать значительную погрешность. В значительной мере эта по­ грешность может быть устранена, если использовать в обработке экспериментальных данных вместо индивидуальных замеров по от­ дельным кассетам усредненные значения по всем симметричным кас­ сетам, обеспеченный температурным контролем.

Анализ различных рабочих режимов 3-го блока НВ АЭС показы­

вает, что первый способ обработки может завышать коэффициент не­

отсеченных по пару парогенераторов и работе одного турбогенера­ тора - от 1,27 до 1,41 раза. По этой причине показания покассет-

ного температурного контроля не могут быть использованы для опе­ ративного определения возможности отступления от предписанного предельного эксплуатационного режима. Для этого необходим более детальный и многократный анализ температурных условий в реактор­ ной установке. В связи с этим также не следует рекомендовать ре­ жимы работы реакторной установки о парогенераторами, отключенны­ ми по пару.

Дальнейший анализ температурного поля в реакторе ВВЭР-440

позволяет утверждать, что распределение расходов теплоносителя по симметричным кассетам является практически равномерным и не зависит от количества работающих петель. Максимальное отли­ чие подогревов теплоносителя в различных кассетах из-за разли-

245

чия их геометрии, различия загрузки урана (при одном номинальном обогащении) и других возможных факторов в сумме не превышает

I-2J?.

В заключение данного раздела следует отметить, что при ха­ рактерных для реакторов ВВЭР гидравлических характеристиках цир­ куляционного контура и характеристиках используемых циркуляцион­ ных насосов в этих реакторных установках не возникает проблемы неустойчивой параллельной работы нескольких циркуляционных петель.

246

2.6.БЕЗОПАСНЫЙ ВВОД В ЭКСПЛУАТАЦИЮ

Особенности ВВЭР, проявившиеся в проектных решениях и опре­ делившие безопасные условия и режимы эксплуатации атомных электро­ станций с этими реакторами, определили также процедуру ввода их в эксплуатацию, безопасную саму по сеое и обеспечивающую без­ опасность последующей работы АЭС.

Основные черты этой процедуры выработаны при пуске первого блока Нововоронежской АЭС и уточнялись в ходе пуско-наладочных работ последующих олоков и А Х с ВВЭР.

В меру важности гидродинамических характеристик реакторной установки, подчеркнутой в предыдущем разделе, самым ответствен­ ный и важным этапом иослемонтажной наладки оборудования являет­ ся этап комплексной холодной и горячей обкатки первого контура.

На этом этапе проверяется взаимодействие всех узлов обору­ дования и всех вспомогательных систем первого контура, проверя­ ются и уточняются гидравлические характеристики первого конту­ ра, проверяется прочность и виброустойчивость оборудования и оценивается возможность длительной надежной его работы. Для по­ лучения более развернутой и объективной картины о работоспособ­ ности оборудования организуется широкое тензометрирование напря­ женного состояния и вибрационного поведения всех основных узлов во всех раоочих режимах эксплуатации (разогрев, расхолаживание,

раоота в стабильных температурных условиях при различном числе циркуляционных петель, гидроиспытания и т.д.), в дополнение к штатным системам контроля организуются временные замеры отдель­ ных параметров (температур, перепадов давлений, акустических шумов и т,п.).

247

На этом же этапе совместно с другими системами проходит комп­ лексную проверку и наладку механическая и электрическая часть системы управления и защиты реактора вместе со штатными привода­ ми СУЗнисполнительными органами регулирования.

Для ооеспечення представительности этой проверки собирался полный комплект изделий активной зоны с использованием штатных топливных кассет. Для гарантии ядерной безопасности при любых условиях и режимах работы приводов СУЗ в этот период

комплектовалась специальная ''подкритическая активная зона",

в которой около 1/3 всех рабочих кассет заменялись железо-водны­ ми поглощающими вставками, эквивалентными по своему весу, габари­ там и гидравлическому сопротивлению рабочим кассетам. Накоплен­ ный к настоящему времени опыт наладочных работ предопределил не­ которые изменения принципов организации "обкаточной активной зоны",

Применение штатных топливных кассет в нештатных условиях работы чревато их преждевременным выходом из строя за счет возможных отклонений от нормы в период обкатки водно-химического режима, за счет недостаточной очистки трубопроводов и ооорудования первого контура в предавствувдии период промывки, возможного попадания в поток теплоносителя посторонних предметов и т.п. Практика показы­ вает, что кассеты в этот период могут играть роль фильтров для всех загрязнений, оставшихся в контуре, и треоуют после окон­ чания этапа оокатки тщательной очистки. Поэтому в настоящее вре­ мя используются обкаточные комплекты имитаторов кассет, которые позволят полностью исключить применение штатного топлива в пери­ од предпусковых раоот, что оправдано,-несмотря на дополнитель­ ные затраты.