Лекция Развитие топливно-энергетического комплекса (тэк) страны

Компоновка главного корпуса АЭС
В главном корпусе атомной электростан­ции расположено ее основное оборудование: ядерные реакторы, парогенераторы с цирку­ляционными петлями, турбогенераторы, вен­тиляционная установка и водоочистка специ­ального назначения, вспомогательное обору­дование, бассейны выдержки отработавшего топлива и др. Компоновка главного корпуса отражает также особенности АЭС, связанные с повышенными требованиями радиационной защиты и надежности.
Для защиты персонала от радиационного излучения помещения главного корпуса раз­деляют на зону строгого режима (реакторное отделение, помещения, периодически загряз­няемые радиоактивными веществами, машин­ное отделение одноконтурных АЭС и т. п.) и зону свободного режима, где в нормальных условиях исключается воздействие радиации (машинное отделение двухконтурных и трехконтурных АЭС, блочные щиты управления и др.). Переход из одной зоны в другую раз­решен только через санпропускники. Поме­щения зоны строгого режима делятся на необслуживаемые (доступ в них запрещен при работе ядерного реактора) и полуобслужи­ваемые, время пребывания в которых рабо­чего персонала контролируется по допустимой суммарной дозе облучения.



Рис. 5.10. Компоновка главного корпуса (котельное отделение) ТЭЦ-ЗИГМ:
а - поперечный разрез; б- план; 1- паровой котёл БКЗ-420-140 ПГМ-3; 2- регенеративный воздухоподогреватель РВП-5400(5800) (2 шт.); 3- дутьевой вентилятор; 4- дымосос рециркуляции (2 шт.); 5- дымосос резервный; 6- деаэратор; 7- мостовой кран; 8- грузовой лифт

В компоновке главного корпуса современ­ных двухконтурных АЭС с водо-водяными ре­акторами типа ВВЭР можно выделить реак­торное и машинное отделения. В первом из них наряду с реактором располагают парогенераторы, циркуляционные петли с главны­ми циркуляционными насосами (ГЦН), ком­пенсаторы объема и другое вспомогательное оборудование: спринклерную установку и ем­кость аварийного запаса борного раствора системы аварийного охлаждения активной, зоны реактора, бассейн выдержки отработав­шего топлива, различные теплообменники и т. п.

Рис. 5.11. Компоновка главного корпуса ТЭЦ-ЗИГМ с малогабаритными котлами:
а — с турбинами Т-110-130-3 (вариант БЩУ на четыре блока; б —с турбинами ПТ-80-130/15; 1— ремонтная площадка; 2- теплообменник; 3 — вакуумный деаэратор; 4 — камера приточной вентиляции; 5 — ПВД; 6 — ПЭН- 7 — ПНД; 8- ремонтно-монтажная площадка; 9 —БЩУ; 10— РУСН



Рис. 5.12. Защитная оболочка реактора ВВЭР-1000:
1 — реактор; 2 — парогенератор; 3 — паропроводы; 4— циркуляционный насос; 5—запорная задвиж­ка: 6 — компенсатор объема; 7 — аварийная шлюз; 8 — перегрузочная машина; 9 — мостовой кран Q=400 т; 10— защитная железобетонная оболочка со стальной внутренней облицовкой

Основное технологическое оборудование обычно устанавливают в боксах, а все реак­торное отделение заключено в цилиндриче­скую оболочку из напряженного железобето­на, имеющую внутреннюю стальную облицов­ку. Оболочка рассчитана на локализацию радиоактивных выбросов при крупной ава­рии со значительным выбросом в помещение горячей воды (например, при разрыве трубо­провода циркуляционной петли).

Оболочка реакторного отделения АЭС с ВВЭР-1000 (рис. 5.12) цилиндрическая, диа­метром 45 м, со сферическим куполом, со­стоит из герметичной и негерметичной частей. Герметичная часть оболочки, начинающаяся с отметки 12 м, рассчитана на давление 0,5 МПа. Отметка обслуживания реактора 38 м. Вход в оболочку осуществляется на отметке 16 м через специальный шлюз. Вы­грузка отработавшего топлива и загрузка свежего топлива происходят через герметич­ный люк на отметке примерно 12 м, куда подводится и железнодорожная колея.



Рис. 5.13. Компоновка главного корпуса унифицированного энергоблока 1000 МВт АЭС с водо-водяными рек­торами:
а—план главного корпуса; б—разрез по машинному залу; в — разрез по деаэраторной этажерке; / — машинный зал- 2. 3 — со­ответственно деаэраторная и электротехническая этажерка; 4 — турбина; 5 - сепаратор-пароперегреватель; 6 ,7 — подогреватели высокого и низкого давления; 8 — сетевые подогреватели; 9 — питательные насосы; 10 — конденсатные и другие насосы; 11-маслохозяйство; 12—/4-мостовые краны грузоподъемностью соответственно 200, 15 и 20 т; 15 - полноповоротный кран грузоподъемностью 10 т; 16 — деаэратор; 17 — реакторное отделение

Все трубопроводы поступают в машинный зал АЭС через герметичные стены оболочки при помощи специальных герметичных про­ходов. В реакторном зале установлен круго­вой мостовой электрокран.

Атомтеплоэлектропроектом разработан унифицированный проект АЭС с моноблока­ми мощностью по 1000 МВт, состоящими из ядерного реактора ВВЭР-1000 и паротурбин­ной установки ХТЗ К-1000-60-1500-2 или ЛМЗ К-1000-60/3000 (рис. 5.13). Особенно­стью этой компоновки является размещение энергоблоков в отдельных главных корпусах, что отвечает требованиям надежности и обес­печивает высокую степень индустриализации строительства АЭС.
Машинный зал пролетом 39 м и длиной 108 м примыкает к деаэраторной этажерке, расположенной у его торца. У ряда Б ма­шинного зала находится электротехническая этажерка. Объединенный машинный зал при­мыкает к реакторному отделению.
В деаэраторной этажерке находятся блоч­ный щит управления энергоблоком (БЩУ), два деаэратора, быстродействующие редукционные установки конденсаторов (БРУ-К), турбопитательных насосов (БРУ-ТПН) и др. Через этажерку проходят паропроводы све­жего пара и другие трубопроводы; в ней уста­новлено вентиляционное устройство.
На АЭС с ВВЭР-1000 по сравнению с АЭС, использующими реакторы ВВЭР-440, укруп­нено основное и вспомогательное оборудова­ние, уменьшена удельная стоимость строи­тельства, повышены параметры пара и тепло­вая экономичность установки. Себестоимость вырабатываемой электроэнергии снижена на 30%.
Главный корпус одноконтурной АЭС с канальным водографитовым реактором типа РБМК состоит обычно из реакторного и ма­шинного отделений, между которыми распо­ложена деаэраторная этажерка. Вспомога­тельное оборудование реактора и турбоустановки, как правило, изолировано при помощи железобетонных перегородок (боксов), обес­печивающих достаточную радиационную за­щиту (рис. 5.14). Для ограничения распро­странения радиоактивных продуктов как в об­служиваемые помещения, так и в атмосферу, в случае разуплотнения контура многократ­ной принудительной циркуляции, предусмот­рена система локализации аварии со своими конденсаторами среды.

Рис. 5.14. Общий вид реакторной установки с реактором РБМК-1000:

1 — реактор; 2 — главный циркуляционный насос; 3 — подводящие трубопроводы; 4 — нижняя опорная плита; 5 — верхняя защитная плита; 6 — разгрузочно-загрузочная машина; 7 — пароводяные трубопро­воды; 8 — барабаны-сепараторы