Назначение насосов в тепловых схемах АЭС

Насосы.

Ядерные реакторы с водяным теплоносителем являются основой развития ядерной энергетики Украины в ближайшие десятилетия. В энергетических установках с такими реакторами важнейшую роль в технологическом цикле преобразования внутриядерной энергии в электрическую играют процессы теплопередачи, тепло- и массопереноса, осуществляемые с помощью циркулирующих потоков воды. О масштабах этих потоков можно судить по таким цифрам: общий объём контура многократной циркуляции энергоблока с реактором РБМК-1000 составляет около 1200 м³; расход воды, циркулирующей в первом контуре ВВЭР-1000, составляет 80000 м³/ч [1] (для сравнения укажем, что средний расход воды в р. Днепр у г. Смоленска равна 360000 м³/ч); площадь поверхности конструкционных материалов, находящихся в контакте с теплоносителем в одном блоке РБМК-1000, достигает 180000 м² (18 га).

Движение таких больших потоков воды по многочисленным, в основном замкнутым контурам со сравнительно большими скоростями осуществляется с помощью насосного оборудования, установленная мощность которого достигает 12 % мощности энергоблока, а потребляемая энергия составляет от 70 до 90 % энергии, расходуемой на собственные нужды АЭС. В энергоблоке с реактором РБМК-1000 установлено 480 единиц насосного оборудования. Удельные расходы технической воды на АЭС в 1,5 – 2 раза больше, чем на ТЭС. Те или иные нарушения потоков или отклонения их параметров от требуемых значений приводят в лучшем случае к снижению экономичности блока, а чаще создают аварийные ситуации. Внеплановые простои АЭС мощностью 1000 МВт в течение одного дня обходится государству в сотни тысяч гривен, а ущерб, связанный с недодачей в сеть 1 % электроэнергии из-за неоптимальных режимов работы агрегатов АЭС, составляет около 3 млн. гривен в год.

Однако как бы ни впечатляющи были экономические оценки, главное внимание при строительстве и эксплуатации АЭС уделяется проблеме ядерной и радиационной безопасности. Это вызвано тем, что ядерная энергия – потенциально наиболее опасный вид энергии из всех известных человечеству [3]. Насосное оборудование АЭС выполняет технологические функции, непосредственно связанные с обеспечением ядерной и радиационной безопасности: с одной стороны, отказы некоторых насосов могут вызвать крупные аварии, а с другой – насосы являются важнейшими элементами различных систем безопасности.

Насосное оборудование играет важную роль в обеспечении надёжности и безопасности ядерных энергетических установок, поэтому сами насосы должны обладать высокой надёжностью. Первостепенное значение для удовлетворения требований по надёжности, а также специальных требований по материалам и конструкциям с учётом особенностей эксплуатации, обслуживания и ремонта имеет стандартизация и унификация основных насосов АЭС.

Насосами в широком смысле называют машины для передачи энергии двигателя перекачиваемой рабочей среде.

Преобразуя механическую энергию приводного двигателя в кинетическую энергию движущейся жидкости, насосы поднимают жидкость на определенную высоту, подают ее на необходимое расстояние в горизонтальной плоскости или заставляют циркулировать в какой-либо замкнутой системе.

Дата добавления: 2015-07-20